实验二作业调度模拟程序
一、目的和要求 1.1 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。
1.2 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。
二、 模拟数据的生成
1． 允许用户指定作业的个数（2-24）。
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）。
三、 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。
四、 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。
五、 其他要求
注：带**号的条目表示选做内容。
1、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。
2、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。
六，程序代码：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define N 25
void input();
void fcfs();
void hrrf();
void sjf();
void quit();
int i,k,num,m,n;
struct JCB{
char name[10]; //作业名
float arrivetime; //作业提交时间
float runtime; //作业运行时间
float run; //开始时间
float finish; //完成时刻
float T; //周转时间
float W; //带权周转时间
}jcb[N],temp;
void main()
{
int choic,n;
input(n);
while(1)
{
choic=Menu();
switch(choic)
{
case 1:
fcfs(n);
break;
case 2:
sjf(n);
break;
case 3:
hrrf(n);
break;
case 4:
quit();
break;
}
}
}
int Menu()
{
int choic;
printf("1.先来先服务（FCFS）调度算法
");
printf("2.短作业优先 (SJF) 调度算法
");
printf("3.响应比高者优先(HRRN)调度算法
");
printf("4.退出系统
");
printf("请选择菜单号(1——4):");
while((!scanf("%d",&choic))||choic<1||choic>4)
{
getchar();
printf("
输入错误!!!!!!请重新输入
");
}
return choic;
}
void input() // 建立作业控制块函数
{
int i;
printf("请输入作业个数(2～24):");
while(!scanf("%d",&num)||num<2||num>24)
{
getchar();
printf("输入错误------->请重新输入
");
printf("
");
printf("请输入作业个数(2～24):");
}
printf("
");
for(i=0;i<num;i++){
printf(" 第%d个作业名:",i+1);
scanf("%s",&jcb[i].name);
printf(" 请输入作业提交时间:");
scanf("%f",&jcb[i].arrivetime);
printf(" 请输入作业运行时间:");
scanf("%f",&jcb[i].runtime);
printf("
");
}
}
void quit()
{
printf("谢谢使用该系统!
");
exit(0);
}
void output()
{
float numT=0,numW=0,avgT=0,avgW=0;
printf("-----------------------------------------------------------------------
");
printf(" 作业名 提交时间 运行时间 开始时间 完成时间 周转时间 带权周转时间
");
for(i=0;i<num;i++)
{
printf(" %-8s%-10.2f%-10.2f%-10.2f%-10.2f%-10.2f%-10.2f",jcb[i].name,jcb[i].arrivetime,jcb[i].runtime,jcb[i].run,jcb[i].finish,jcb[i].T,jcb[i].W);
printf("
");
numT=numT+jcb[i].T;
numW=numW+jcb[i].W;
}
printf("-----------------------------------------------------------------------
");
avgT=numT/num;
avgW=numW/num;
printf("平均作业周转时间：%.2f
",avgT);
printf("
");
printf("平均带权作业周转时间：%.2f
",avgW);
printf("
");
}
void sort()
{
int i,j;
for(j=0;j<num;j++)/*冒泡排序*/
{
for(i=0;i<num-j-1;i++)
{
if(jcb[i].arrivetime>jcb[i+1].arrivetime)
{
temp=jcb[i];
jcb[i]=jcb[i+1];
jcb[i+1]=temp;
}
}
}
}
void running()
{
for(k=0;k<num;k++)
{
if(k==0)/*运行第一个作业*/
{
jcb[k].run=jcb[k].arrivetime;
jcb[k].finish=jcb[k].arrivetime+jcb[k].runtime;
}
else
{
if(jcb[k].arrivetime>=jcb[k-1].finish)/*当前作业已经结束，下一个作业还没有到达或者刚好到达*/
{
jcb[k].run=jcb[k].arrivetime;
jcb[k].finish=jcb[k].arrivetime+jcb[k].runtime;
}
else/*当前作业未完成，下一个作业已到达*/
{
jcb[k].run=jcb[k-1].finish;
jcb[k].finish=jcb[k-1].finish+jcb[k].runtime;
}
}
}
for(k=0;k<num;k++)
{
jcb[k].T=jcb[k].finish-jcb[k].arrivetime;
jcb[k].W=jcb[k].T/jcb[k].runtime;
}
}
void fcfs()/*先来先服务*/
{
sort();
running();
output();/*输出作业调度表*/
}
void sjf()/*短作业优先*/
{
int next;
float min;/*作业运行的最小时间*/
sort();
for(m=0;m<num;m++)
{
i=0;
if(m==0)
{
jcb[m].finish=jcb[m].arrivetime+jcb[m].runtime;
}
else
{
jcb[m].finish=jcb[m-1].finish+jcb[m].runtime;
}
for(n=m+1;n<num;n++)
{
if(jcb[n].arrivetime<=jcb[m].finish)//判断每次作业完成之后又有多少作业到达
i++;
}
min=jcb[m+1].runtime;
next=m+1;
for(k=m+1;k<i;k++)//找出到达后的作业中运行时间最小的作业
{
if(jcb[k+1].runtime<min)
{
min=jcb[k+1].runtime;
next=k+1;
temp=jcb[m+1];
jcb[m+1]=jcb[next];
jcb[next]=temp;
}
else
{
min=jcb[k+1].runtime;
next=k;
temp=jcb[k+1];
jcb[k+1]=jcb[next];
jcb[next]=temp;
}
}
}
running();
output();
}
void hrrf()/*最高响应比优先*/
{
int flag;
float max;//最大的响应比
sort();
for(m=0;m<num;m++)
{
i=0;
if(m==0)
{
jcb[m].finish=jcb[m].arrivetime+jcb[m].runtime;
}
else
{
jcb[m].finish=jcb[m-1].finish+jcb[m].runtime;
}
for(n=m+1;n<num;n++)
{
if(jcb[n].arrivetime<=jcb[m].finish)
i++;
}
max=(jcb[m].finish-jcb[m+1].arrivetime)/jcb[m+1].runtime;//响应比
flag=m+1;
for(k=m+1;k<i;k++)
{
if(max<=(jcb[k].finish-jcb[k+1].arrivetime)/jcb[k+1].runtime)//响应比大的先执行
{
max=(jcb[k].finish-jcb[k+1].arrivetime)/jcb[k+1].runtime;
flag=k+1;
temp=jcb[k];
jcb[k]=jcb[flag];
jcb[flag]=temp;
}
}
}
running();
output();
}
七，运行截图
八，实验体会
这次实验大多数是参考网上的程序，自己动手的部分就是函数的调用和构造，算法很多都不会，一些简单的函数还是会的，
程序还没有达到实验要求的结果，整体的调用模型还是做出来了，希望以后可以自己完成程序。做程序中遇到了很多问题，
一些数据结构中的知识已经忘记了，标点符号要注意输入格式，不必犯一些小错误。