实验二 作业调度模拟程序

实验二  作业调度模拟程序

施振成    201306104124

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

 

#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

 这个是先到先服务算法的图  这个是短进程优先算法的图