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  • 实验二 作业调度模拟程序

    实验二  作业调度模拟程序

    吴容芝    201306104144

    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、 实验方法、步骤及结果测试

    1.流程图

     

    2.源程序

    #include<stdio.h>

    #include<stdlib.h>

    #include <string.h>

    //定义一个作业调度的结构体

    typedef struct JCB{

           char name[10];

           char state;//作业进行的状态

        int arrive_t;//到达时间

           //int present_t;//提交时间

           int start_t;//运行了一段时间后被抢占资源,还需要的时间

           int finish_t;//结束时间

           int need_t;//运行需要时间

           int zz_t;//周转时间

           int priority;     //优先级

           int actual_run_t;//实际运行时间

           char depend[10];//完成的前提作业

           struct JCB *next;//指向下一个作业

    }jcb;

    jcb job[100],temp[100];

    int time=10000,n,flag;//计时器 //flag标志当前作业剩余量

    void get_value();

    void paixu(jcb jb[100],int n)

    {

           int i,j;

           for(i=0;i<n;i++)

           {

                  for(j=i+1;j<n;j++)

                         if(job[i].arrive_t>job[j].arrive_t)

                         {

                                temp[i].arrive_t=job[i].arrive_t;

                                job[i].arrive_t=job[j].arrive_t;

                                job[j].arrive_t=temp[i].arrive_t;                                             

                                temp[i].need_t=job[i].need_t;                                  

                                job[i].need_t=job[j].need_t;

                                job[j].need_t=temp[i].need_t;

                                strcpy(temp[j].name,job[i].name);

                             strcpy(job[i].name,job[j].name);

                                strcpy(job[j].name,temp[i].name);

                         }

           }

    }

    void paixu1(jcb jb[100],int n)

    {

           int i,j;

           for(i=0;i<n;i++)

           {

                  for(j=i+1;j<n;j++)

                         if(job[i].need_t>job[j].need_t)

                         {

                                temp[i].arrive_t=job[i].arrive_t;

                                job[i].arrive_t=job[j].arrive_t;

                                job[j].arrive_t=temp[i].arrive_t;                                             

                                temp[i].need_t=job[i].need_t;                                  

                                job[i].need_t=job[j].need_t;

                                job[j].need_t=temp[i].need_t;

                                strcpy(temp[j].name,job[i].name);

                             strcpy(job[i].name,job[j].name);

                                strcpy(job[j].name,temp[i].name);

                         }

           }

    }

    fcfs(jcb job[100],int n)

    {

    int i,j=0,now=0;

    jcb *p;

    flag=n;//剩余标志作业的个数

    paixu(job,n);

    printf("输出排序后的结果: ");

    for(i=0;i<n;i++)

    {

    printf("%s %d %d ",job[i].name,job[i].arrive_t,job[i].need_t);

    printf(" ");

    }

    for(i=0;i<n;i++)

    {

    p=&job[i];

    if(p->arrive_t>now)

    now=p->arrive_t;

    if(p->state=='W'&&p->arrive_t<=now)

    {

    p->start_t=now;

    now+=p->need_t;

    p->finish_t=now;

    p->zz_t=p->finish_t-p->arrive_t;

    p->state='F';

    }

    printf("作业名称 到达时间 开始时间 服务时间 完成时间 周转时间 ");

    printf("%s%10d%10d%9d%10d%10d ",p->name,p->arrive_t,p->start_t,p->need_t,p->finish_t,p->zz_t);

    }

    }

    sjf(jcb job[100],int n)

    {

           int i,j=0,now=0;

    jcb *p;

    flag=n;//剩余标志作业的个数

    paixu1(job,n);

    printf("输出排序后的结果: ");

    for(i=0;i<n;i++)

    {

    printf("%s %d %d ",job[i].name,job[i].arrive_t,job[i].need_t);

    printf(" ");

    }

    for(i=0;i<n;i++)

    {

    p=&job[i];

    if(p->arrive_t>now)

    now=p->arrive_t;

    if(p->state=='W'&&p->arrive_t<=now)

    {

    p->start_t=now;

    now+=p->need_t;

    p->finish_t=now;

    p->zz_t=p->finish_t-p->arrive_t;

    p->state='F';

    }

    printf("作业名称 到达时间 开始时间 服务时间 完成时间 周转时间 ");

    printf("%s%10d%10d%9d%10d%10d ",p->name,p->arrive_t,p->start_t,p->need_t,p->finish_t,p->zz_t);

    }

    }

    prtf(jcb job[100],int n)

    {

    paixu1(job,n);

    }

    run(int i)     //选择相应的模块开始运行

    {

     printf(" 虚拟机开始运行: ");

     switch(i)

     {

     case 1: fcfs(job, n);break;

     case 2: sjf(job, n);break;

     case 3: prtf(job, n);break;

     default: printf(" 运行错误!请检查错误! ");   

     }

    }

    void get_value()//获取进程的相关信息

    {

           int num; 

        printf(" 总共有多少个作业? ");

           scanf("%d",&n);//n表示作业的个数

           printf(" 输入进程的相关信息:");

           printf(" name arrive_t need_t ");//输入作业名称,到达时间,运行需要时间

       for(num=0;num<n;num++)

       {

          scanf("%s %d %d",&job[num].name,&job[num].arrive_t,&job[num].need_t); //输入名称,到达时间,运行时间

       }

       for(num=0;num<n;num++)

       {

       job[num].state='W';//作业的状态

       job[num].actual_run_t=0;//作业的实际运行时间

       }

       printf("作业输入完毕! ");

    }

    main ()

    {

           int i,flag1=0;

           printf("操作系统作业模拟调度程序: 1,先进先出调度 2,短进程优先调度 2,最高响应比优先调度 ");

        printf("请选择: ");

           scanf("%d",&i);

           if(i<1||i>3)

           {

                   flag1=1;

                   printf(" 输入错误,请输入1-3之间的数:");            

           }

           else

           {

                  flag1=0;

           }

           while(flag) //如果输入的数不在1-3之间则重新输入

           {

                   printf("请选择: ");

                scanf("%d",&i);

                   if(i<1||i>3)

                   {

                   flag1=1;

                   printf(" 输入错误,请输入1-3之间的数:");            

                   }

                else

                   flag=0;

           }

           get_value();//获取作业的基本信息

        run(i);//开始运行作业

          

    }

    3.运行结果及分析

        图1:先来先服务                                                                         图2:最短作业优先

     4.总结

    我没有完全实现老师的要求,只是做出了其中的两个算法,最高响应比算法还没做出来,运行结果不是我想要的,不过我会继续完善的,但是现在先把作业交了。

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