0422 Step2-FCFS调度

一、目的和要求

1. 实验目的

（1）加深对作业调度算法的理解；

（2）进行程序设计的训练。

2．实验要求

用高级语言编写一个或多个作业调度的模拟程序。

单道批处理系统的作业调度程序。作业一投入运行，它就占有计算机的一切资源直到作业完成为止，因此调度作业时不必考虑它所需要的资源是否得到满足，它所运行的时间等因素。

作业调度算法：

1) 采用先来先服务（FCFS）调度算法，即按作业到达的先后次序进行调度。总是首先调度在系统中等待时间最长的作业。

2) 短作业优先 (SJF) 调度算法，优先调度要求运行时间最短的作业。

3) 响应比高者优先(HRRN)调度算法，为每个作业设置一个优先权(响应比)，调度之前先计算各作业的优先权，优先数高者优先调度。RP (响应比)＝作业周转时间 / 作业运行时间=1+作业等待时间/作业运行时间

每个作业由一个作业控制块JCB表示，JCB可以包含以下信息：作业名、提交（到达）时间、所需的运行时间、所需的资源、作业状态、链指针等等。

作业的状态可以是等待W（Wait）、运行R（Run）和完成F（Finish）三种之一。每个作业的最初状态都是等待W。

一、模拟数据的生成

1．允许用户指定作业的个数（2-24），默认值为5。

2．允许用户选择输入每个作业的到达时间和所需运行时间。

3．（**）从文件中读入以上数据。

4．（**）也允许用户选择通过伪随机数指定每个作业的到达时间（0-30）和所需运行时间（1-8）。

二、模拟程序的功能

1．按照模拟数据的到达时间和所需运行时间，执行FCFS, SJF和HRRN调度算法，程序计算各作业的开始执行时间，各作业的完成时间，周转时间和带权周转时间（周转系数）。

2．动态演示每调度一次，更新现在系统时刻，处于运行状态和等待各作业的相应信息（作业名、到达时间、所需的运行时间等）对于HRRN算法，能在每次调度时显示各作业的响应比R情况。

3．（**）允许用户在模拟过程中提交新作业。

4．（**）编写并调度一个多道程序系统的作业调度模拟程序。只要求作业调度算法：采用基于先来先服务的调度算法。对于多道程序系统，要假定系统中具有的各种资源及数量、调度作业时必须考虑到每个作业的资源要求。

三、模拟数据结果分析

1．对同一个模拟数据各算法的平均周转时间，周转系数比较。

2．（**）用曲线图或柱形图表示出以上数据，分析算法的优点和缺点。

四、实验准备

序号

准备内容

完成情况

什么是作业？

作业相当于一个程序。任务相当于整个程序中的一段段可以并发执行的代码。进程其实就是任务。从系统的角度看，作业则是一个比程序更广的概念。它由程序、数据和作业说明书组成。系统通过作业说明书控制文件形式的程序和数据，使之执行和操作。

一个作业具备什么信息？

作业由三部分组成，即程序、数据和作业说明书。一个作业可以包含多个程序和多个数据集，但必须至少包含一个程序。

为了方便模拟调度过程，作业使用什么方式的数据结构存放和表示？JCB

由作业说明书在系统中生成一个称为作业控制块(job control block，JCB)的表格。该表格登记该作业所要求的资源情况、预计执行时间和执行优先级等。

操作系统中，常用的作业调度算法有哪些？

先来先服务、轮转法、多级反馈队列列算法、优先级法、短作业优先法、最高响应

如何编程实现作业调度算法？

采用先来先服务（FCFS）调度算法，短作业优先 (SJF) 调度算法，响应比高者优先(HRRN)调度算法

模拟程序的输入如何设计更方便、结果输出如何呈现更好？

五、其他要求

1．完成报告书，内容完整，规格规范。

2．实验须检查，回答实验相关问题。

注：带**号的条目表示选做内容。

二、实验内容

根据指定的实验课题，完成设计、编码和调试工作，完成实验报告。

三、实验环境

可以采用TC，也可以选用Windows下的利用各种控件较为方便的VB，VC等可视化环境。也可以自主选择其他实验环境。

  1 #include<stdio.h>
  2 #include<stdlib.h>
  3 #include<string.h>
  4 struct jcb{
  5     char name[10];  //作业名
  6     char status;  //作业状态
  7     double arrtime;   //到达系统时间
  8     double reqtime;    //CPU所需时间
  9     double startime;   //开始时间
 10     double finitime;   //结束时间
 11     double turntime;   //周转时间
 12     double Tatime,TAWtime; 
 13     double prio;        
 14 }jobarr[24],jobfin[24],job[24],cunfang;
 15 int systime=0;
 16 int intarr,intfin,intjob; //作业到达个数，完成个数，未达到作业个数
 17 int i;
 18 
 19 void SJF(){
 20    int a,b;
 21     double sumTAtime = 0;
 22     double sumTAWtime = 0;
 23     double avgTAtime = 0;
 24     double avgTAWtime = 0;
 25     system("cls");
 26     jobarr[0].finitime = jobarr[0].arrtime + jobarr[0].reqtime;
 27     jobarr[0].startime = jobarr[0].arrtime;
 28     for(a=1;a<i;a++)
 29     {
 30         for(b=1;b<i-1;b++)
 31         {
 32             if(jobarr[b].reqtime > jobarr[b+1].reqtime)
 33             {
 34                 cunfang = jobarr[b]; 
 35                 jobarr[b] = jobarr[b+1]; 
 36                 jobarr[b+1] = cunfang;
 37             }
 38         }
 39     }
 40     for(a=1;a<i;a++)
 41     {
 42         jobarr[a].startime = jobarr[a-1].finitime;
 43         jobarr[a].finitime = jobarr[a-1].finitime + jobarr[a].reqtime;
 44     }
 45     for(a= 0;a< i; a++)
 46     {
 47         jobarr[a].Tatime = jobarr[a].finitime - jobarr[a].arrtime;
 48         sumTAtime += jobarr[a].Tatime;
 49         jobarr[a].TAWtime = jobarr[a].Tatime / jobarr[a].reqtime;
 50         sumTAWtime += jobarr[a].TAWtime;
 51     }
 52     avgTAtime = sumTAtime / i;
 53     avgTAWtime = sumTAWtime / i;
 54     printf("\nSJF算法作业序列表\n");
 55     printf("-----------------------------------------------------------------------\n");
 56     printf("作业名\t到达系统时间\tcpu所需时间\t开始时间\t结束时间\t周转时间\n");
 57     for(a= 0; a < i; a++)
 58     {
 59         printf("%s\t%d\t\t%d\t\t%d\t\t%d\t\t%.2f\n", jobarr[a].name, jobarr[a].arrtime, jobarr[a].reqtime, jobarr[a].startime, jobarr[a].finitime, jobarr[a].Tatime);
 60     }
 61     printf("\n平均周转时间=%.2f", avgTAtime);
 62     printf("      平均带权周转时间=%.2f\n", avgTAWtime);
 63 }
 64 void FCFS(){
 65     int r;
 66     double attime,wattime; 
 67     system("cls");
 68     jobarr[0].startime=0;
 69     jobarr[0].finitime=jobarr[0].startime+jobarr[0].reqtime;
 70     jobarr[0].turntime=jobarr[0].reqtime;
 71     attime=jobarr[0].turntime;
 72     wattime=jobarr[0].finitime;
 73     for(r=1;r<i;r++)
 74     {
 75       jobarr[r].startime=jobarr[r-1].finitime;
 76       jobarr[r].finitime=jobarr[r].startime+jobarr[r].reqtime;
 77       jobarr[r].turntime=jobarr[r-1].finitime-jobarr[r].arrtime+jobarr[r].reqtime;
 78       attime+=jobarr[r].turntime;
 79       wattime=jobarr[r].finitime-jobarr[r].reqtime+wattime;
 80     }
 81     
 82     attime=attime/((double)i);
 83     wattime=wattime/((double)i);
 84     printf("\nFCFS算法作业序列表");
 85     printf("\n-------------------------------------------------------------");
 86     printf("\n作业名\t到达系统时间\tCPU所需时间\t开始时间\t结束时间\t周转时间");
 87     for(r=0;r<i;r++){
 88         printf("\n-------------------------------------------------------------------------------\n");
 89         printf("%s",jobarr[r].name);
 90         printf("%11.2lf",jobarr[r].arrtime);
 91         printf("%16.2lf",jobarr[r].reqtime);
 92         printf("%16.2lf",jobarr[r].startime);
 93         printf("%16.2lf",jobarr[r].finitime);
 94         printf("%16.2lf",jobarr[r].turntime);   
 95     }
 96     printf("\n\n平均周转时间:%.2lf",attime);
 97     printf("      平均带权周转时间:%.2lf\n\n",wattime);
 98     
 99 }
100 void px(){
101     int a,b;
102     for(a=0;a<i;a++)
103     {
104         for(b=a+1;b<i;b++)
105             if(jobarr[a].arrtime>jobarr[b].arrtime)
106             {
107             cunfang=jobarr[a];
108             jobarr[a]=jobarr[b];
109             jobarr[b]=cunfang;
110             }
111     }
112 }
113 void ins()
114 {
115     system("cls");
116     printf("-----------------------\n");
117         printf("第%lf个作业:\n",i+1);
118         printf("输入作业名:");
119         scanf("%s",jobarr[i].name);
120         printf("到达系统时间:");
121         scanf("%lf",&jobarr[i].arrtime);
122         printf("CPU所需时间:");
123         scanf("%lf",&jobarr[i].reqtime);
124         printf("\n");
125         i++;
126         px();
127 }
128 void del()
129 {
130     int a,b;
131     char dlet[10];
132     printf("-----------------------\n");
133    printf("请输入要删除的name:");
134    scanf("%s",dlet);
135    for(a=0;a<i;a++) 
136        if(strcmp(jobarr[a].name,dlet)==0){
137            for(b=a;b<i;b++){
138                jobarr[b]=jobarr[b+1];
139            }
140        i--;
141        }          
142 }
143 void suanfa(){
144     int xuanze=0;  
145     system("cls");  
146    while(1){
147    printf("请选择算法:\n");
148    printf("1.先来先服务调度算法(FCFS)\n");
149    printf("2.短作业优先调度算法(SJF) \n");
150    printf("3.退出\n");
151    scanf(" %d",&xuanze);
152    switch(xuanze){
153    case 1:
154        FCFS();
155        break;
156    case 2:
157        SJF();
158        break;
159    case 3:
160        return;
161    }
162    }   
163 }
164 void main()
165 {
166     int a,r;    
167     printf("-----------------------\n");
168     printf("作业个数:");
169     scanf("%d",&i);
170     printf("\n");
171     for(r=0;r<i;r++) 
172     {
173         printf("-----------------------\n");
174         printf("第%d个作业:\n",r+1);
175         printf("输入作业名:");
176         scanf("%s",jobarr[r].name);
177         printf("到达系统时间:");
178         scanf("%lf",&jobarr[r].arrtime);
179         printf("CPU所需时间:");
180         scanf("%lf",&jobarr[r].reqtime);
181         printf("\n");
182     }
183     px();
184     while(1){
185         system("cls");  
186     printf("经按到达时间排序后，未达到队列是\n");
187     printf("-----------------------------------------------\n");
188     printf("\t作业名\t到达系统时间\tCPU所需时间\n");
189     for(r=0;r<i;r++)
190     {
191         printf("N %d",r+1);
192         printf("%6s",jobarr[r].name);
193         printf("%11.2lf",jobarr[r].arrtime);
194         printf("%16.2lf",jobarr[r].reqtime);
195         printf("\n");
196     }
197     printf("\n\t\t\t现在系统时间 0:\n"); 
198     printf("--------------------------------------------------\n");
199     printf("\n插入1 删除2 退出3 算法4 :");
200     scanf("%d",%a);
201     if(a==3)
202         return;
203     else if(a==1)
204         ins();
205     else if(a==2)
206         del();
207     else if(a==4)
208         suanfa();
209     else
210         continue;
211     }
212 }

posted @ 2016-04-22 13:35 57张俊毅阅读(332) 评论(0) 编辑收藏举报

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