【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
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? |
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:
实验效果图:
源代码:
#include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include<string.h> struct jcb{char name[10];//作业名float arrtime;//提交时间 float waitTime;//等待时间float startTime;//开始时间float reqtime;//运行时间 float finishTime;//完成时间float TAtime,TAWtime; //周转时间,带权周转时间float rp;//响应比 };jcb order[100];void suanfa(int i,int y){float aveTAtime,aveTAWtime; //aveTAtime为平均周转时间,aveTAWtime为平均带权周转时间float numTA=0,numTAW=0; //numTA记录周转时间总和,numTAW记录带权周转时间总和for(i=0;i<y;i++){ order[0].startTime=order[0].arrtime; //初始化开始时间 order[i].finishTime=order[i].startTime+order[i].reqtime; //作业结束时间order[i+1].startTime=order[i].finishTime; //下一个作业的开始时间order[i].waitTime=order[i].startTime-order[i].arrtime; //作业等待时间order[i].TAtime=order[i].finishTime-order[i].arrtime; //计算周转时间order[i].TAWtime=order[i].TAtime/order[i].reqtime; //计算带权周转时间numTA+=order[i].TAtime;numTAW+=order[i].TAWtime;} aveTAtime=numTA/y; //平均周转时间aveTAWtime=numTAW/y; //平均带权周转时间printf("作业名 提交时间 开始时间 运行时间 结束时间 等待时间 周转时间 带权周转时间\n");for(i=0;i<y;i++)printf("%s\t%.2f\t%.2f\t%4.2f\t%6.2f\t%7.2f\t%7.2f\t%8.2f\n\n",order[i].name,order[i].arrtime,order[i].startTime,order[i].reqtime,order[i].finishTime,order[i].waitTime,order[i].TAtime,order[i].TAWtime);// printf("%s\t%f\t%f\t%f\t%f\t%f\t%f\t%f\n\n",order[i].name,order[i].arrtime,order[i].startTime,order[i].reqtime,order[i].finishTime,order[i].waitTime,order[i].TAtime,order[i].TAWtime);printf("平均周转时间为:");printf("%.2f\n\n",aveTAtime);printf("平均带权周转时间为:");printf("%.2f\n\n",aveTAWtime);}void sort(float p,char *h,int i,int j) //设置一个用来排序的函数 { strcpy(h,order[i].name);strcpy(order[i].name,order[j].name);strcpy(order[j].name,h);p=order[i].arrtime;order[i].arrtime=order[j].arrtime;order[j].arrtime=p;p=order[i].reqtime;order[i].reqtime=order[j].reqtime;order[j].reqtime=p;p=order[i].startTime;order[i].startTime=order[j].startTime;order[j].startTime=p;p=order[i].finishTime;order[i].finishTime=order[j].finishTime;order[j].finishTime=p;}void FCFS(int y) //先来先服务算法 { float p;int i,j;char h[100];for(i=0;i<y;i++){for(j=i+1;j<y;j++){if(order[i].arrtime>order[j].arrtime){sort(p,h,i,j);}}}suanfa(i,y);}void SJF(int y) //短作业优先算法 {float p;int i,j;char h[100];for(i=0;i<y;i++) //先提交的作业先运行,后面来的作业再比较运行时间长短 {for(j=i+1;j<y;j++){if(order[i].arrtime>order[j].arrtime) //按提交时间来排序作业 {sort(p,h,i,j);}}}for(i=1;i<y;i++){for(j=i+1;j<y;j++){if(order[i].reqtime>order[j].reqtime) //比较后面来的作业的运行时间 {sort(p,h,i,j);}}}suanfa(i,y);}void HRRN(int y) //响应比高者优先算法 {int i,j;float aveTAtime,aveTAWtime,p;char h[100];for(i=0;i<y;i++) //先提交的作业先运行,后面来的作业再比较响应比的大小 {for(j=i+1;j<y;j++){if(order[i].arrtime>order[j].arrtime) //先把作业按提交时间来排序 {sort(p,h,i,j);}}}for(i=0;i<y;i++){ order[0].startTime=order[0].arrtime;order[i].finishTime=order[i].startTime+order[i].reqtime; //结束时间 order[i+1].startTime=order[i].finishTime;order[i].waitTime=order[i].startTime-order[i].arrtime; //等待时间order[i].TAtime=order[i].finishTime-order[i].arrtime; //周转时间order[i].rp=order[i].TAtime/order[i].reqtime; //响应比 } for(i=1;i<y;i++){for(j=i+1;j<y;j++){if(order[i].rp<order[j].rp) //比较后面来的作业的响应比 {sort(p,h,i,j);p=order[i].rp;order[i].rp=order[j].rp;order[j].rp=p;}}} suanfa(i,y);for(i=1;i<y;i++){printf("%s的响应比为:%.2f\n",order[i].name,order[i].rp);}}void read(){int i=0;int x,y;printf("\t-----------------请选择作业调度算法------------------\n\n");printf("\t\t1:采用先来先服务 (FCFS) 调度算法\n\t\t2:采用短作业优先 (SJF) 调度算法\n\t\t3:采用响应比高者优先 (HRRN) 调度算法\n\t\t4:退出程序\n");printf("\n请选择算法:");scanf("%d",&i);if(i==4){exit(0);}if(i<=0||i>3) //判断算法是否选择正确 {printf("输入有误,请重新输入\n");printf("请重新选择算法:");scanf("%d",&i);}printf("请输入作业个数:");scanf("%d",&y);for(i=0;i<y;i++){printf("\n第%d个作业:",i+1);printf("\n输入作业名:");scanf("%s",&order[i].name);printf("提交作业时间:");scanf("%f",&order[i].arrtime);printf("CPU运行所需时间:");scanf("%f",&order[i].reqtime);}if(i==1){FCFS(y);}else if(i==2){SJF(y);}else if(i==3){HRRN(y);}}int main(){int i;for(i=0;i<100;i++){read();}return 0;}
转载于:https://www.cnblogs.com/skywalkersg/p/5394713.html
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