1. 實驗目的
(1)加深對作業調度算法的理解;
(2)進行程序設計的訓練。
2.實驗要求
用高級語言編寫一個或多個作業調度的模擬程序。
單道批處理系統的作業調度程序。作業一投入運行,它就占有計算機的一切資源直到作業完成為止,因此調度作業時不必考慮它所需要的資源是否得到滿足,它所運行的時間等因素。
作業調度算法:
1) 采用先來先服務(FCFS)調度算法,即按作業到達的先后次序進行調度。總是首先調度在系統中等待時間最長的作業。
2) 短作業優先 (SJF) 調度算法,優先調度要求運行時間最短的作業。
3) 響應比高者優先(HRRN)調度算法,為每個作業設置一個優先權(響應比),調度之前先計算各作業的優先權,優先數高者優先調度。RP (響應比)= 作業周轉時間 / 作業運行時間=1+作業等待時間/作業運行時間
每個作業由一個作業控制塊JCB表示,JCB可以包含以下信息:作業名、提交(到達)時間、所需的運行時間、所需的資源、作業狀態、鏈指針等等。
作業的狀態可以是等待W(Wait)、運行R(Run)和完成F(Finish)三種之一。每個作業的最初狀態都是等待W。
一、 模擬數據的生成
1. 允許用戶指定作業的個數(2-24),默認值為5。
2. 允許用戶選擇輸入每個作業的到達時間和所需運行時間。
3. (**)從文件中讀入以上數據。
4. (**)也允許用戶選擇通過偽隨機數指定每個作業的到達時間(0-30)和所需運行時間(1-8)。
二、 模擬程序的功能
1. 按照模擬數據的到達時間和所需運行時間,執行FCFS, SJF和HRRN調度算法,程序計算各作業的開始執行時間,各作業的完成時間,周轉時間和帶權周轉時間(周轉系數)。
2. 動態演示每調度一次,更新現在系統時刻,處於運行狀態和等待各作業的相應信息(作業名、到達時間、所需的運行時間等)對於HRRN算法,能在每次調度時顯示各作業的響應比R情況。
3. (**)允許用戶在模擬過程中提交新作業。
4. (**)編寫並調度一個多道程序系統的作業調度模擬程序。 只要求作業調度算法:采用基於先來先服務的調度算法。 對於多道程序系統,要假定系統中具有的各種資源及數量、調度作業時必須考慮到每個作業的資源要求。
三、 模擬數據結果分析
1. 對同一個模擬數據各算法的平均周轉時間,周轉系數比較。
2. (**)用曲線圖或柱形圖表示出以上數據,分析算法的優點和缺點。
四、 其他要求
1. 完成報告書,內容完整,規格規范。
2. 實驗須檢查,回答實驗相關問題。
注:帶**號的條目表示選做內容。
#include <stdio.h> #define n 5 struct JCB { int name; //進程名 int atime; //進程到達時間 int runtime; //進程運行時間 int ftime; //進程完成時間 int total; //周轉時間 float welght; //帶權周轉時間(周轉系數) int arun; //進程到達運行 }f[n]; //開始執行時間,各作業的完成時間,周轉時間和帶權周轉時間(周轉系數)。 void main() { int amount; int i,j,l,k,h; struct JCB f[n]; printf("請輸入進程個數(2-24):\n"); scanf("%d",&amount); for(i=0;i<amount;i++) { printf("請輸入進程名,進程到達時間(0-30),進程運行時間(1-8):\n"); scanf("%d",&f[i].name); scanf("%d",&f[i].atime); scanf("%d",&f[i].runtime); } printf("進程名\t進程到達時間\t進程運行時間\n"); for(i=0;i<amount;i++) { printf("%d\t%d\t\t%d\t\n",f[i].name,f[i].atime,f[i].runtime); } printf("------先來先服務(FCFS)調度算法------\n"); for(i=0;i<amount-1;i++) //按進程到達時間的先后排序 { //如果兩個進程同時到達,按在屏幕先輸入的先運行 for(j=i+1;j<amount;j++) { if(f[j].atime < f[i].atime) { l =f[j].atime; h =f[j].runtime; k =f[j].name; f[j].atime =f[i].atime; f[j].runtime =f[i].runtime; f[j].name =f[i].name; f[i].atime =l; f[i].runtime =h; f[i].name =k; } } } printf("按進程到達時間的先后排序\n\n"); printf("進程名\t進程到達時間\t進程運行時間\n"); for(i=0;i<amount;i++) { printf("%d\t%d\t\t%d\t\n",f[i].name,f[i].atime,f[i].runtime); } printf("進程名 進程到達 開始運行 進程運行 進程結束 周轉時間 周轉系數\n"); f[0].arun=0; for(i=0;i<amount;i++) { if(f[i].arun<f[i].atime) { f[i].arun =f[i].atime; } f[i].ftime=f[i].arun+f[i].runtime; f[i].total=f[i].ftime-f[i].atime; f[i].welght=(float)f[i].total/(float)f[i].runtime; printf("%d\t%d\t %d\t %d\t %d\t\t%d\t%f\n",f[i].name,f[i].atime,f[i].arun,f[i].runtime,f[i].ftime,f[i].total,f[i].welght); f[i+1].arun=f[i].arun+f[i].ftime; } printf("------短作業優先 (SJF) 調度算法------\n"); for(i=1;i<amount;i++) { for(j=0;j<amount-i;j++) { if(f[j].runtime>f[j+1].runtime) { f[j].runtime+=f[j+1].runtime; f[j+1].runtime=f[j].runtime-f[j+1].runtime; f[j].runtime-=f[j+1].runtime; k =f[i].name; f[j].name =f[i+1].name; f[i+1].name =k; } } } for(i=0;i<amount;i++) { if(i==0) f[i].total=f[i].total; else f[i].total=f[i].runtime+f[i-1].ftime; f[i].ftime=f[i].atime+f[i].runtime; f[i].welght=(float)f[i].atime/(float)f[i].runtime; if(i==0) prinf("%d",f[i].name); else { prinf("%d",f[i].name); for(j=0;j<i;j++) { prinf("%d",f[j].name); } prinf("*******"); } } printf("進程名 進程到達 開始運行 進程運行 進程結束 周轉時間 周轉系數\n"); for(i=0;i<amount;i++) { printf("%d\t%d\t %d\t %d\t %d\t\t%d\t%f\n",f[i].name,f[i].atime,f[i].arun,f[i].runtime,f[i].ftime,f[i].total,f[i].welght); } }