实验二、作业调度实验
专业 物联网工程 姓名 余烁瀚 学号 201306104109
一、 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。
二、 实验内容和要求
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。
三、 实验方法、步骤及结果测试
源程序名：作业调度.cpp
1. 原理分析及流程图
存储结构：结构体数组。
主要算法：排序算法跟最大值算法
关键函数：循环嵌套
2. 主要程序段及其解释：
源代码
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
typedef struct process_FCFS{
char name;//进程名
float arrivetime;//到达时间
float servetime;//服务时间
float finishtime;//完成时间
float roundtime;//周转时间
float daiquantime;//带权周转时间
struct process_FCFS *link;//结构体指针
}FCFS;
FCFS *p,*q,*head=NULL;
struct process_FCFS a[100];
FCFS inital(struct process_FCFS a[],int n);
void print(struct process_FCFS a[],int n);
void Fcfs(struct process_FCFS a[],int n);
struct process_FCFS *sortarrivetime(struct process_FCFS a[],int n);
//按到达时间进行冒泡排序
struct process_FCFS *sortarrivetime(struct process_FCFS a[],int n)
{
int i,j;
struct process_FCFS t;
int flag;
for(i=1;i<n;i++)
{
flag=0;
for(j=0;j<n-i;j++)
{
if(a[j].arrivetime>a[j+1].arrivetime)
{
t=a[j];
a[j]=a[j+1];
a[j+1]=t;
flag=1;//交换
}
}
if(flag==0)//如果一趟排序中没发生任何交换，则排序结束
break;
}
return a;
}
//先来先服务算法
void Fcfs(struct process_FCFS a[],int n)
{
int i;
a[0].finishtime=a[0].arrivetime+a[0].servetime;
a[0].roundtime=a[0].finishtime+a[0].arrivetime;
a[0].daiquantime=a[0].roundtime/a[0].servetime;
for(i=0;i<n;i++)
{
if(a[i].arrivetime>a[i-1].finishtime)
{
a[i].finishtime=a[i-1].finishtime+a[i].servetime;
a[i].roundtime=a[i].finishtime-a[i].arrivetime;
a[i].daiquantime=a[i].roundtime/a[i].servetime;
}
else
{
a[i].finishtime=a[i].arrivetime+a[i].servetime;
a[i].roundtime=a[i].finishtime+a[i].arrivetime;
a[i].daiquantime=a[i].roundtime/a[i].servetime;
}
printf("先来先服务
");
print(a,n);
}
}
void print(struct process_FCFS a[],int n)
{
int i;
for(i=0;i<n;i++)
{
printf("
进程名：%c",a[i].name);
printf("到达时间：%f",a[i].arrivetime);
printf("服务时间：%f",a[i].servetime);
printf("完成时间：%f
",a[i].finishtime);
printf("周转时间：%f",a[i].roundtime);
printf("带权周转时间：%f",a[i].daiquantime);
printf("
");
}
}
//主函数
void main()
{
int n,i;
printf("请输入作业个数：
");
scanf("%d",&n);
for(i=0;i<n;i++)
{
printf("第%d个
",i+1);
scanf("%c",&a[i].name);
printf("完成时间：");
scanf("%f",&a[i].arrivetime);
printf("服务时间：");
scanf("%f",&a[i].servetime);
}
Fcfs(a,n);
}
3. 运行结果
四、心得体会
实验要用到结构体，不是很熟悉，所以在网上查阅了多资料。在做这次实验的过程中，涉及到很多算法，比较简单的就是先到先服务，一开始就很室友讨论出来做法。
其他算法，比较难，所以没能做出来，还是觉得比较遗憾。希望下一次实验能做得更好。