实验二 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、 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、实验方法、步骤及结果测试
#include <stdio.h> #include <string.h> void main() { int i=0,j=0,finish=0,n=0,k=0,l,m; int start,temp,max=1,min,respond[24]; int reach[24],running[24]; FILE *fp; char filename[100]; char str[1000]; printf("\nEnter a filepath/filename:\n"); gets(filename); //输文件目录 fp=fopen(filename, "rt"); // fp=fopen("c:/1.txt","rt"); if(fp==NULL) { printf("cannot open file\n"); return; } printf("到达时间\t所需运行时间\n"); while (fgets(str,1000,fp)) { sscanf(str,"%d,%d\n",reach+i,running+i); printf("%d\t\t%d\n",reach[i],running[i]); i++; } fclose(fp); for(j=0;j<i;j++) { for (k=0;k<i-j;k++) { if (reach[k]>reach[k+1]) { temp=running[k]; running[k]=running[k+1]; running[k+1]=temp; temp=reach[k]; reach[k]=reach[k+1]; reach[k+1]=temp; } } } printf("1.fcfs\n2.SJF\n3.HRRN\n"); scanf("%d",&n); start=reach[1]; if(n==1) { //fcfs printf("fcfs\n"); printf("作业编号 开始时间\t运行时间\t完成时间\t周转时间 带权周转时间\n"); for(j=1;j<=i;j++) { printf("%d\t%d\t\t%d\t\t%d\t\t%d\t %f\n",j,start,running[j],start+running[j],start+running[j]-reach[j],(float)(start+running[j]-reach[j])/running[j]); start=start+running[j]; if(start<reach[j+1]) //到达时间与运行时间比较 start=reach[j+1]; } } if(n==2) { //sjf printf("sjf\n"); printf("作业编号 开始时间\t运行时间\t完成时间\t周转时间 带权周转时间\n"); start=reach[1]; for(j=1;j<=i;j++) { printf("%d\t%d\t\t%d\t\t%d\t\t%d\t %f\n",j,start,running[j],start+running[j],start+running[j]-reach[j],(float)(start+running[j]-reach[j])/running[j]); for(k=j;k<=i;k++) { if(start+running[j]>reach[k+1]) max=k; } for(l=j;l<max;l++) { for (m=0;m<max-l;m++) { if (running[m]>running[m+1]) { temp=running[m]; running[m]=running[m+1]; running[m+1]=temp; temp=reach[m]; reach[m]=reach[m+1]; reach[m+1]=temp; } } } start=start+running[j]; if(start<reach[j+1]) //到达时间与运行时间比较 start=reach[j+1]; } } if(n==3){ printf("hrrf\n"); start=reach[1]; printf("作业编号 开始时间\t运行时间\t完成时间\t周转时间 带权周转时间\n"); for(j=1;j<=i;j++) { printf("%d\t%d\t\t%d\t\t%d\t\t%d\t %f\n",j,start,running[j],start+running[j],start+running[j]-reach[j],(float)(start+running[j]-reach[j])/running[j]); start=start+running[j]; for(k=j;k<=i;k++) { if(start+running[j]>reach[k+1]) max=k; } for(k=2;k<=max;k++){ if(start!=reach[k]){ respond[k]=1+running[k]/(start-reach[k]);//响应比 } } for(l=j;l<max;l++) { for (m=0;m<max-l;m++) { if (respond[m]>respond[m+1]) { temp=running[m]; running[m]=running[m+1]; running[m+1]=temp; temp=reach[m]; reach[m]=reach[m+1]; reach[m+1]=temp; temp=respond[m]; respond[m]=respond[m+1]; respond[m+1]=temp; } } } } } }
三、实验总结
实验二中算法也存在了很大的瑕疵。最难写的是作业调度的算法，整个过程思路还算是清晰的。从中收获了许多知识，对作业调度也有了更加深入的理解。
