实验二 作业调度模拟程序
实验二 作业调度模拟程序
施振成 201306104124
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、 实验方法、步骤及结果测试
1.流程图
#include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include <string.h> //定义一个作业调度的结构体 typedef struct JCB{ char name[10]; char state;//作业进行的状态 int arrive_t;//到达时间 //int present_t;//提交时间 int start_t;//运行了一段时间后被抢占资源,还需要的时间 int finish_t;//结束时间 int need_t;//运行需要时间 int zz_t;//周转时间 int priority; //优先级 int actual_run_t;//实际运行时间 char depend[10];//完成的前提作业 struct JCB *next;//指向下一个作业 }jcb; jcb job[100],temp[100]; int time=10000,n,flag;//计时器 //flag标志当前作业剩余量 void get_value(); void paixu(jcb jb[100],int n) { int i,j; for(i=0;i<n;i++) { for(j=i+1;j<n;j++) if(job[i].arrive_t>job[j].arrive_t) { temp[i].arrive_t=job[i].arrive_t; job[i].arrive_t=job[j].arrive_t; job[j].arrive_t=temp[i].arrive_t; temp[i].need_t=job[i].need_t; job[i].need_t=job[j].need_t; job[j].need_t=temp[i].need_t; strcpy(temp[j].name,job[i].name); strcpy(job[i].name,job[j].name); strcpy(job[j].name,temp[i].name); } } } void paixu1(jcb jb[100],int n) { int i,j; for(i=0;i<n;i++) { for(j=i+1;j<n;j++) if(job[i].need_t>job[j].need_t) { temp[i].arrive_t=job[i].arrive_t; job[i].arrive_t=job[j].arrive_t; job[j].arrive_t=temp[i].arrive_t; temp[i].need_t=job[i].need_t; job[i].need_t=job[j].need_t; job[j].need_t=temp[i].need_t; strcpy(temp[j].name,job[i].name); strcpy(job[i].name,job[j].name); strcpy(job[j].name,temp[i].name); } } } fcfs(jcb job[100],int n) { int i,j=0,now=0; jcb *p; flag=n;//剩余标志作业的个数 paixu(job,n); printf("输出排序后的结果：\n"); for(i=0;i<n;i++) { printf("%s\t%d\t%d\t",job[i].name,job[i].arrive_t,job[i].need_t); printf("\n"); } for(i=0;i<n;i++) { p=&job[i]; if(p->arrive_t>now) now=p->arrive_t; if(p->state=='W'&&p->arrive_t<=now) { p->start_t=now; now+=p->need_t; p->finish_t=now; p->zz_t=p->finish_t-p->arrive_t; p->state='F'; } printf("作业名称 到达时间 开始时间 服务时间 完成时间 周转时间\n"); printf("%s%10d%10d%9d%10d%10d\n",p->name,p->arrive_t,p->start_t,p->need_t,p->finish_t,p->zz_t); } } sjf(jcb job[100],int n) { int i,j=0,now=0; jcb *p; flag=n;//剩余标志作业的个数 paixu1(job,n); printf("输出排序后的结果：\n"); for(i=0;i<n;i++) { printf("%s\t%d\t%d\t",job[i].name,job[i].arrive_t,job[i].need_t); printf("\n"); } for(i=0;i<n;i++) { p=&job[i]; if(p->arrive_t>now) now=p->arrive_t; if(p->state=='W'&&p->arrive_t<=now) { p->start_t=now; now+=p->need_t; p->finish_t=now; p->zz_t=p->finish_t-p->arrive_t; p->state='F'; } printf("作业名称 到达时间 开始时间 服务时间 完成时间 周转时间\n"); printf("%s%10d%10d%9d%10d%10d\n",p->name,p->arrive_t,p->start_t,p->need_t,p->finish_t,p->zz_t); } } prtf(jcb job[100],int n) { paixu1(job,n); } run(int i) //选择相应的模块开始运行 { printf("\n\n\n虚拟机开始运行:\n"); switch(i) { case 1: fcfs(job, n);break; case 2: sjf(job, n);break; case 3: prtf(job, n);break; default: printf("\n运行错误!请检查错误!\n"); } } void get_value()//获取进程的相关信息 { int num; printf("\n总共有多少个作业？\n"); scanf("%d",&n);//n表示作业的个数 printf("\n输入进程的相关信息:"); printf("\nname\t arrive_t \t need_t\n");//输入作业名称，到达时间，运行需要时间 for(num=0;num<n;num++) { scanf("%s\t%d\t%d",&job[num].name,&job[num].arrive_t,&job[num].need_t); //输入名称，到达时间，运行时间 } for(num=0;num<n;num++) { job[num].state='W';//作业的状态 job[num].actual_run_t=0;//作业的实际运行时间 } printf("作业输入完毕！\n"); } main () { int i,flag1=0; printf("操作系统作业模拟调度程序：\n\t1,先进先出调度\n\t2,短进程优先调度\n\t2,最高响应比优先调度\n"); printf("请选择：\n"); scanf("%d",&i); if(i<1||i>3) { flag1=1; printf("\n输入错误，请输入1-3之间的数："); } else { flag1=0; } while(flag) //如果输入的数不在1-3之间则重新输入 { printf("请选择：\n"); scanf("%d",&i); if(i<1||i>3) { flag1=1; printf("\n输入错误，请输入1-3之间的数："); } else flag=0; } get_value();//获取作业的基本信息 run(i);//开始运行作业 }
3.运行结果及分析
这个是先到先服务算法的图
这个是短进程优先算法的图
