实验二作业调度模拟程序
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
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序号 |
准备内容 |
完成情况 |
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1 |
什么是作业？ |
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2 |
一个作业具备什么信息？ |
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3 |
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 |
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4 |
操作系统中，常用的作业调度算法有哪些？ |
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5 |
如何编程实现作业调度算法？ |
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6 |
模拟程序的输入如何设计更方便、结果输出如何呈现更好？ |
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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。
四、实验原理及核心算法参考程序段
单道FCFS算法：
代码如下：
#include<stdio.h>#include<windows.h>struct jcb{ char name[10]; //作业名称 char status; //状态 int arrtime; //到达时间 int reqtime; //要求服务时间 int startime; //调度时间 int finitime; //完成时间 float TAtime; //周转时间 float TTAWtime; //带权周转时间 float prio; //优先级}jobarr[24],jobfin[24],job[24];int systime=0; //系统时间int intarr=0; //记录jobarr[]的元素个数int intfin; //记录jobfin[]的元素个数int intjob; //记录job[]的元素个数void intputJobarr();void putoutJobarr(int n);void putoutAllJobarr();void sort();void simulateCohort();/* 向jobarr输入一个作业*/void intputJobarr(){ printf("\n第 %d 个作业:\n",intarr+1); printf("输入作业名:"); scanf("%s",&jobarr[intarr].name); printf("到达时间:"); scanf("%d",&jobarr[intarr].arrtime); printf("要求服务时间:"); scanf("%d",&jobarr[intarr].reqtime); intarr++;}/* 输出第n个作业信息 */void putoutJobarr(int n){ n=n-1; if(n<0){ printf("n<0\n"); }else{ printf(" \tname\tartime\treqtime\n"); printf("第 %d 个作业:\t%s\t%d\t%d\n",n+1,jobarr[n].name,jobarr[n].arrtime,jobarr[n].reqtime); }}/* 输出所有作业信息 */void putoutAllJobarr(){ printf(" 作业名 到达时间 要求服务时间 调度时间 完成时间 周转时间 带权周转时间 \n"); for(int i=0;i<intarr;i++){ printf(" %6s %8d %12d %8d %8d %8f %12f \n",jobarr[i].name,jobarr[i].arrtime,jobarr[i].reqtime,jobarr[i].startime,jobarr[i].finitime,jobarr[i].TAtime,jobarr[i].TTAWtime); } }/* 对Jobarr进行排序，按照arrtime升序排序*/void sort(){ jcb k; for(int i=0;i<intarr;i++){ for(int j=0;j<intarr-1;j++){ if(jobarr[j].arrtime>jobarr[j+1].arrtime){ k=jobarr[j]; jobarr[j]=jobarr[j+1]; jobarr[j+1]=k; } } }}/* 模拟队列*/void simulateCohort(){ jobarr[0].startime=0; jobarr[0].finitime=jobarr[0].startime+jobarr[0].reqtime; jobarr[0].TAtime=jobarr[0].finitime-jobarr[0].arrtime; jobarr[0].TTAWtime=float(jobarr[0].TAtime)/jobarr[0].reqtime; for(int i=1;i<intarr;i++){ jobarr[i].startime=jobarr[i-1].finitime; jobarr[i].finitime=jobarr[i].startime+jobarr[i].reqtime; jobarr[i].TAtime=jobarr[i].finitime-jobarr[i].arrtime; } }/** 主函数*/void main(){ system("mode con cols=100 lines=30");//窗口宽度高度 int flag=1; int n; printf("\n\t作业的个数 : "); scanf("%d",&n); while(intarr<n){ intputJobarr(); } system("cls"); printf("\n\t这是您输入的数据:\n\n"); putoutAllJobarr(); sort(); simulateCohort(); printf("\n \n"); printf("\n\n\t这是模拟队列后的结果:\n\n"); putoutAllJobarr(); printf("\n");}
