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  • 作业调度

    实验二、作业调度模拟程序实验

    专业 商业软件工程  姓名 容杰  学号 201406114236

    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。

    三、        实验方法、步骤及结果测试

     

    1. 1.      主要程序段及其解释:

    void FCFS(){

        base();

        int i,j,k = 0;

        int temp[100];

        for(i=0;i<num;i++)

               temp[i]=i;

        for(i=0;i<num;i++){

               for(j=i+1;j<num;j++){

                      if(job[temp[i]].arrtime>job[j].arrtime){

                             k = temp[i];

                             temp[i] = temp[j];

                             temp[j] = k;

                      }

               }

        }

        job[temp[0]].startime = job[temp[0]].arrtime;

        job[temp[0]].finitime = job[temp[0]].startime + job[temp[0]].reqtime;

        job[temp[0]].TAtime = (float)job[temp[0]].finitime - job[temp[0]].arrtime;

        job[temp[0]].TAWtime = job[temp[0]].TAtime/job[temp[0]].reqtime;

        for(i=1;i<num;i++){

               job[temp[i]].startime = job[temp[i-1]].finitime;

               job[temp[i]].finitime = job[temp[i]].startime + job[temp[i]].reqtime;

               job[temp[i]].TAtime = (float)job[temp[i]].finitime - job[temp[i]].arrtime;

               job[temp[i]].TAWtime = job[temp[i]].TAtime/job[temp[i]].reqtime;

        }

        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 ");

        for(i=0;i<num;i++)   

        {

               printf("  %s    %d %d   %d     %d    %f    %f ",job[temp[i]].name,job[temp[i]].arrtime,

                   job[temp[i]].reqtime,job[temp[i]].startime,job[temp[i]].finitime,job[temp[i]].TAtime,job[temp[i]].TAWtime);

        }

        for(i=0;i<num;i++)

        {

               AVGTAtime += job[temp[i]].TAtime;

               AVGTAWtime += job[temp[i]].TAWtime;

        }

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

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

       

    }

    void SJF()

    {

            int i,j,m;

        printf(" 作业个数:");

        float sum=0.0,acount=0.0;

        struct job temp;

        for(i=0;i<m;i++)

        {

            for(j=i+1;j<m;j++)

            {

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

                {

                    temp=job[i];

                    job[i]=job[j];

                    job[j]=temp;

                }

            }

        }

        printf(" id    作业到达时间     作业运行所需要时间 ");

        for(i=0;i<m;i++)

        {

            printf(" %3d%12d%15d ",job[i].id,job[i].arrtime,job[i].reqtime);

        }

        for(i=1;i<m;i++){

            for(j=i+1;j<m;j++){

                if(job[i].reqtime>job[j].reqtime){

                    temp=job[i];

                    job[i]=job[j];

                    job[j]=temp;

                }

            }

        }

            for(i=0;i<m;i++){

                      job[i].finitime=systime+job[i].reqtime;

            job[i].ti=job[i].finitime-job[i].arrtime;

            job[i].TAWtime=(float)job[i].ti/job[i].reqtime;

            systime=job[i].finitime;

        }

        for(i=0;i<m;i++)

        {

            sum=sum+job[i].ti;

            acount=acount+job[i].TAWtime;

        }

           

           printf(" id  到达时间  运行时间  完成时间  周转时间  带权周转时间 ");

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

            printf("%d     %d %d      %d      %d       %.2f ",job[i].id,job[i].arrtime,job[i].reqtime,job[i].finitime,job[i].ti,job[i].TAWtime);

        printf("平均作业周转时间=%.2f ",sum/m);

        printf("平均作业周转时间=%.2f ",acount/m);

        printf(" ");

        printf(" ");

    }

    void HRRN()

    {

    }

    1. 2.      运行结果及分析

       

     

    四、        实验总结

    对于整个作业调度的过程有所了解,例如FCFS,SJF的调度过程比较易理解,但对HRRN的过程还是不是很懂,总体来说还是不够熟练,在程序的编写过程中遇到了实际的困难,不知道从何下手,而且自己的C基础并不好,许多结构用起来还存在问题,最后在其他同学的帮助下才完成了FCFS 、SJF调度,SJF也有一点点问题,最后一个自己懵懵懂懂的,最后还是没有做出来,不过自己也加深了对于操作系统的作业调度的理解,希望以后自己在明白操作系统的同时也加强对程序的编写。

     

     

     

     

     

     

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