【操作系统】实验二作业调度模拟程序

实验二作业调度模拟程序

专业：商业软件工程姓名：曾昱霖学号：201406114138

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
1	什么是作业？
2	一个作业具备什么信息？
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
4	操作系统中，常用的作业调度算法有哪些？
5	如何编程实现作业调度算法？
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？

三、实验方法、步骤及结果测试

1. 源程序名：pop.cpp 可执行程序名:pop.exe

2. 原理分析及流程图

3. 主要程序段及其解释：

 1 void FCFS()
 2 {
 3 
 4     //调用输入函数
 5     base();
 6 
 7     int i,j,k = 0;
 8     int temp[100];
 9     for(i=0;i<num;i++)
10         temp[i]=i;
11 
12     //按作业到达时间进行排序
13     for(i=0;i<num;i++){
14         for(j=i+1;j<num;j++){
15             if(job[temp[i]].arrtime>job[j].arrtime){
16                 k = temp[i];
17                 temp[i] = temp[j];
18                 temp[j] = k;
19             }
20         }
21     }
22 
23     //计算周转时间、带权周转时间
24     job[temp[0]].startime = job[temp[0]].arrtime;
25     job[temp[0]].finitime = job[temp[0]].startime + job[temp[0]].reqtime;
26     job[temp[0]].TAtime = (float)job[temp[0]].finitime - job[temp[0]].arrtime;
27     job[temp[0]].TAWtime = job[temp[0]].TAtime/job[temp[0]].reqtime;
28     for(i=1;i<num;i++){
29         job[temp[i]].startime = job[temp[i-1]].finitime;
30         job[temp[i]].finitime = job[temp[i]].startime + job[temp[i]].reqtime;
31         job[temp[i]].TAtime = (float)job[temp[i]].finitime - job[temp[i]].arrtime;
32         job[temp[i]].TAWtime = job[temp[i]].TAtime/job[temp[i]].reqtime;
33     }
34 
35     printf("经按到达时间排序后，未达到队列是
");
36     printf("作业名  到达时间  CPU所需时间  开始时间  结束时间  周转时间  带权周转时间
");
37 
38     //输出相关内容
39     for(i=0;i<num;i++)    
40     {
41         printf("  %s	   %d		%d	  %d	    %d	   %f	   %f
",job[temp[i]].name,job[temp[i]].arrtime,
42             job[temp[i]].reqtime,job[temp[i]].startime,job[temp[i]].finitime,job[temp[i]].TAtime,job[temp[i]].TAWtime);
43     }
44     
45     //计算平均周转时间、平均带权周转时间
46     for(i=0;i<num;i++)
47     {
48         AVGTAtime += job[temp[i]].TAtime;
49         AVGTAWtime += job[temp[i]].TAWtime;
50     }
51 
52     printf("

平均周转时间=%f
",AVGTAtime/num);
53     printf("平均带权周转时间=%f

",AVGTAWtime/num);
54 }

4. 运行结果及分析

实验分析：实验结果与预期的一致，对于输出内容也进行了测试，也与结果一致

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一、目的和要求

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