实验二、作业调度模拟程序实验

专业：商业软件工程   姓名:郭明茵  学号：201406114204

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。

三、        实验方法、步骤及结果测试

1.      主要程序段及其解释：

  结构体

struct jcb{
    int name;//作业名
    char status;//作业状态
    int arrtime;//到达时间
    int reqtime;//要求服务时间
    int startime;//开始执行时间
    int finitime;//作业完成时间
    float TAtime;//周转时间
    float TAWtime;//带权周转时间
    float rp;//后备作业响应比
    float prio;
}jobarr[24],jobfin[24],job[24];

main函数

void main()
{
    int op,sel;
   A:List1();
    printf("**请选择:");
    scanf("%d",&op);
    if(op==1)
        ReadFile();
    else if(op==2) 
        Pseudo_random_number();
    else
    {
        Input();
    }

    printf("

");
    while(1)
    {
        List2();
        printf("**请选择菜单项:");
        scanf("%d",&sel);
        switch(sel)
        {
        case 1:
            FCFS();
            break;
        case 2:
            SJF();
            break;
        case 3:
            HRRF();
            break;
        case 4:
            system("cls");
            goto A;
        case 0:
            exit(0);
        }
    }
}

FCFS算法调度

void FCFS()//FCFS算法调度
{
    int i,j;
    float sumTA=0,sumTAW=0;
    printf("--------------先来先服务算法FCFS----------------
");
    OrderByarrtime1(num);
    printf("
 作业名    作业到达时间     作业运行所需要时间
");
    for(j=1;j<=num;j++)
    {
        printf("
%3d%12d%15d",job[j].name,job[j].arrtime,job[j].reqtime);  //输出到屏幕
        jobarr[j]=job[j];
    }
    printf("

作业名    作业到达时间   作业完成时间   运行时间  作业周转时间  带权作业周转时间
");
    for(i=1;i<=num;i++)
    {
        if(i==1)
        {
            job[i].startime=job[i].arrtime;
        }
        else
        {
            if(job[i-1].finitime>=job[i].arrtime)
                job[i].startime=job[i-1].finitime;
            else
                job[i].startime=job[i].arrtime;
        }
        job[i].finitime=job[i].startime+job[i].reqtime;
        job[i].TAtime=job[i].finitime-job[i].arrtime;
        job[i].TAWtime=job[i].TAtime/job[i].reqtime;
        sumTA+=job[i].TAtime;
        sumTAW+=job[i].TAWtime;
        printf("
%3d%12d%13d%14d%12.0lf%14.2lf",job[i].name,job[i].arrtime,job[i].finitime,job[i].reqtime,job[i].TAtime,job[i].TAWtime); 
    }
    printf("
平均作业周转时间= %.2lf",sumTA/(i-1));
    printf("
平均带权作业周转时间= %.2lf",sumTAW/(i-1));
    printf("

");
}

SJF算法调度

void SJF()//SJF算法调度
{
    int i,j;
    float sumTA=0,sumTAW=0;
    printf("
-----------最短作业优先算法SJF-------------
");
    printf("
 作业名    作业到达时间     作业运行所需要时间
");
    for(j=1;j<=num;j++)
    {
        printf("
%3d%12d%15d",job[j].name,job[j].arrtime,job[j].reqtime);  //输出到屏幕
        jobarr[j]=job[j];
    }
    OrderByarrtime3(j-1);
    printf("

 作业名    作业到达时间   作业完成时间   运行时间  作业周转时间  带权作业周转时间
");
    for(i=1;i<=num;i++)
    {
        if(i==1)
        {
            jobarr[i].startime=jobarr[i].arrtime;
        }
        else
        {
            if(jobarr[i-1].finitime>=jobarr[i].arrtime)
                jobarr[i].startime=jobarr[i-1].finitime;
            else
                jobarr[i].startime=jobarr[i].arrtime;
        }
        jobarr[i].finitime=jobarr[i].startime+jobarr[i].reqtime;
        jobarr[i].TAtime=jobarr[i].finitime-jobarr[i].arrtime;
        jobarr[i].TAWtime=jobarr[i].TAtime/jobarr[i].reqtime;
        sumTA+=jobarr[i].TAtime;
        sumTAW+=jobarr[i].TAWtime;
        printf("
%3d%12d%13d%14d%12.0lf%14.2lf",jobarr[i].name,jobarr[i].arrtime,jobarr[i].finitime,jobarr[i].reqtime,jobarr[i].TAtime,jobarr[i].TAWtime); 
    }
        printf("
平均作业周转时间= %.2lf",sumTA/(i-1));
        printf("
平均带权作业周转时间= %.2lf",sumTAW/(i-1));
        printf("
");
}

HRRF算法调度

void HRRF()//HRRF算法调度
 {
     int i=1,j=1,k=1;
     float sumTA=0,sumTAW=0;
     printf("
-----------响应比最高者优先HRRF算法-------------
");
     printf("
 作业名    作业到达时间     作业运行所需要时间
");
     while(job[j].name!=NULL)
     {
         printf("%3d%12d%15d
",job[j].name,job[j].arrtime,job[j].reqtime);  //输出到屏幕
         jobfin[j]=job[j];
         j++;
     }
     while(jobfin[k].name!=NULL)
     {
         i=k;  
         if(k==1)
         {
             jobfin[i].startime=jobfin[i].arrtime;
             jobfin[i].finitime=jobfin[i].startime+jobfin[i].reqtime;
             jobfin[i].TAtime=jobfin[i].finitime-jobfin[i].arrtime;
             jobfin[i].TAWtime=jobfin[i].TAtime/jobfin[i].reqtime;
         }
         else
         {
         printf("
作业名   最高响应比
");
         while(jobfin[i].name!=NULL)
         {
             if(jobfin[k-1].finitime>=job[i].arrtime)
             {
                 jobfin[i].startime=jobfin[k-1].finitime;
                 jobfin[i].prio=(jobfin[i].startime-jobfin[i].arrtime)/(jobfin[i].reqtime/1.0)+1;
             }
             else
             {
                 jobfin[i].startime=0;    
                   jobfin[i].prio=0;
             }
             i++;
         }
         OrderByarrtime2(j-1,k);
         for(i=k;i<j;i++)
          printf("%3d%10.2lf
",jobfin[i].name,jobfin[i].prio);
         jobfin[k].finitime=jobfin[k-1].finitime+jobfin[k].reqtime;
         jobfin[k].TAtime=jobfin[k].finitime-jobfin[k].arrtime;
         jobfin[k].TAWtime=jobfin[k].TAtime/jobfin[k].reqtime;
         }
         k++;
     }
         printf("

 作业名  作业到达时间  作业完成时间  运行时间  作业周转时间  带权作业周转时间
");
         for(i=1;i<j;i++)
         {
             printf("
%3d%12d%13d%14d%12.0lf%14.2lf",jobfin[i].name,jobfin[i].arrtime,jobfin[i].finitime,jobfin[i].reqtime,jobfin[i].TAtime,jobfin[i].TAWtime); 
             sumTA+=jobfin[i].TAtime;
             sumTAW+=jobfin[i].TAWtime;
         }
         printf("
平均作业周转时间= %.2lf",sumTA/(i-1));
        printf("
平均带权作业周转时间= %.2lf",sumTAW/(i-1));
        printf("

");
 }

2.      运行结果及分析

 

  

四、        实验总结

通过这次实验，加深我对作业调度的认识，一开始对作业调度很陌生，老师一开始布置时候，我觉得好难，觉得自己做不出来，但跟着老师的步伐，一部分一部分的做，不理解不懂的，也会参考同学的做法，我现在也大概能完成这个任务。目前这个程序还存在一些问题，我会继续完善的。