实验二 作业调度实验

西北农林科技大学信息工程学院实习报告

课程操作系统学院信息工程专业年级软件151 学号2015012893 姓名张鑫周次第八周交报告时间2017.5.5 成绩

实验二作业调度实验

一. 目的要求：

用高级语言编写和调试一个或多个作业调度的模拟程序，以加深对作业调度算法的理解。

二、实验内容：

1、编写并调试一个单道处理系统的作业等待模拟程序。

作业等待算法：分别采用先来先服务（FCFS），最短作业优先（SJF）、响应比高者优先（HRN）的调度算法。

流程图如下：

1、响应比高者优先算法流程图：

开始

初始化所有的JBC，使JBC按作业提交的

时间的先后顺序排队

时间量times=0

先计算队列中所有的作业的响应比，总

是西选择响应比最高的走也作为此刻要

运行的作业，并修改相应的指针，

更改时间量的值

不空

等待队列空？

空

计算并打印这组作业的平均周转时间及

带权平均周转时间

结束

2、先来先服务调度算法流程图：

3、短作业优先算法调度流程图：

实验代码如下：

#include #include #include

struct jcb{

char name[10];//作业名

float arrtime;//提交时间

float waitTime;//等待时间

float startTime;//开始时间

float runTime;//运行时间

float finishTime;//完成时间

float TAtime; //周转时间

float TAWtimei;//带权周转时间

float AvgTAtime,AvgTAWtimei;//平均周转时间；平均带权周转时间 float bi;//响应比

};

jcb JCB[100];

int ReadFile()

{

int m=0;

int i=0;

FILE *fp; //定义文件指针

fp=fopen("3.txt","r"); //打开文件

if(fp==NULL)

{

printf("File open error !\n");

exit(0);

}

else

{

printf("作业名提交时间运行时间\n");

while(!feof(fp))

{

fscanf(fp,"%s%f%f",&JCB[i].name,&JCB[i].arrtime,&JCB[i].runTime); //fscanf()函数将数据读入

printf("\n%s%15f%12f",JCB[i].name,JCB[i].arrtime,JCB[i].runTime); //输出到屏幕

i++;

}

fclose(fp); //关闭文件

}

m=i-1;

return m;

}

//菜单

void menu()

{

printf("\n\n |*************** 作业调度

*************|\n");

printf("

|======================================|\n");

printf(" | 0.退出

|\n");

printf(" | 1.先来先服务 (FCFS) 调度算法|\n");

printf(" | 2.短作业优先 (SJF) 调度算法

|\n");

printf(" | 3.响应比高者优先 (HRRN) 调度算法 |\n");

printf("

|======================================|\n");

}

void displayone(float p,char *h,int i,int j)

{

strcpy(h,JCB[i].name);

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

strcpy(JCB[j].name,h);

p=JCB[i].arrtime;

JCB[i].arrtime=JCB[j].arrtime;

JCB[j].arrtime=p;

p=JCB[i].runTime;

JCB[i].runTime=JCB[j].runTime;

JCB[j].runTime=p;

p=JCB[i].startTime;

JCB[i].startTime=JCB[j].startTime;

JCB[j].startTime=p;

p=JCB[i].finishTime;

JCB[i].finishTime=JCB[j].finishTime;

JCB[j].finishTime=p;

}

void displaytow(int i,int y)

{

printf("\n");

printf("作业%s先开始运行\n\n",JCB[0].name);

float AvgCycleTime,AvgValueCycleTime,k=0,m=0;//AvgCycleTime为平均周转时间,AvgValueCycleTime为平均带权周转时间

for(i=0;i

{

JCB[0].startTime=JCB[0].arrtime;

JCB[i].finishTime=JCB[i].startTime+JCB[i].runTime;//结束时间

JCB[i+1].startTime=JCB[i].finishTime;

JCB[i].waitTime=JCB[i].startTime-JCB[i].arrtime;//等待时间

JCB[i].TAtime=JCB[i].finishTime-JCB[i].arrtime;//周转时间 JCB[i].TAWtimei=JCB[i].TAtime/JCB[i].runTime;//带权周转时间

k+=JCB[i].TAtime;

m+=JCB[i].TAWtimei;

}

AvgCycleTime=k/y;//平均旋转时间

AvgValueCycleTime=m/y;//平均带权旋转时间

printf("作业名提交时间开始时间运行时间结束时间等待时间周转时间带权周转时间\n");

for(i=0;i

printf("%s\t%.2f\t%.2f\t%4.2f\t%6.2f\t%7.2f\t%7.2f\t%8.2f\n\n",JCB[i] .name,JCB[i].arrtime,JCB[i].startTime,JCB[i].runTime,JCB[i].finishTim e,JCB[i].waitTime,JCB[i].TAtime,JCB[i].TAWtimei);

printf("平均周转时间为：");

printf("%.2f\n\n",AvgCycleTime);

printf("平均带权周转时间为：");

printf("%.2f\n\n",AvgValueCycleTime);

}

void FCFS(int y)//先来先服务算法

{

float p;

int i,j;

char h[100];

for(i=0;i

{

for(j=i+1;j

{

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

{

displayone(p,h,i,j);

}

}

}

displaytow(i,y);

}

void SJF(int y)//短作业优先算法

{

float p;

int i,j;

char h[100];

for(i=0;i

{

for(j=i+1;j

{

if(JCB[i].arrtime>JCB[j].arrtime)//先把作业按提交时间来排序

{

displayone(p,h,i,j);

}

}

}

for(i=1;i

{

for(j=i+1;j

{

if(JCB[i].runTime>JCB[j].runTime)//比较后面来的作业的运行时间

{

displayone(p,h,i,j);

}

}

}

displaytow(i,y);

}

void HRRN(int y)//响应比高者优先算法

{

int i,j;

float p;

char h[100];

for(i=0;i

{

for(j=i+1;j

{

if(JCB[i].arrtime>JCB[j].arrtime)//先把作业按提交时间来排序

{

displayone(p,h,i,j);

}

}

}

for(i=0;i

{

JCB[0].startTime=JCB[0].arrtime;

JCB[i].finishTime=JCB[i].startTime+JCB[i].runTime;//结束时间

JCB[i+1].startTime=JCB[i].finishTime;

JCB[i].waitTime=JCB[i].startTime-JCB[i].arrtime;//等待时间

JCB[i].TAtime=JCB[i].finishTime-JCB[i].arrtime;//周转时间 JCB[i].bi=JCB[i].TAtime/JCB[i].runTime;//响应比

}

for(i=1;i

{

for(j=i+1;j

{

if(JCB[i].bi

{

displayone(p,h,i,j);

p=JCB[i].bi;

JCB[i].bi=JCB[j].bi;

JCB[j].bi=p;

}

}

}

displaytow(i,y);

for(i=1;i

{

printf("%s的响应比为：%.2f\n",JCB[i].name,JCB[i].bi);

}

}

int main()

{

while(1)

{

int i,x,n;

menu();

loop1:printf("请选择模块(0~3): ");

scanf("%d",&i);

if(i==0)

{

exit(0);

}

else

if(i<=0||i>3)

{

printf("输入有误，请重新输入\n");

goto loop1;//无条件转移语句

}

loop2:printf("原始数据是:\n");

n=ReadFile();

for(x=0;x

{

printf("\n%s%15f%12f",JCB[i].name,JCB[i].arrtime,JCB[i].runTime);

}

switch(i)

{

case 0:exit(0);break;

case 1:FCFS(n);break;

case 2:SJF(n);break;

case 3:HRRN(n);break;

}

}

}

实验截图说明如下：

这是先来先服务算法调度

这是最短优先作业调度算法结果

这是响应比高者优先调度算法结果

2、编写并调度一个多道程序系统的作业调度模拟程序。

作业调度算法：采用基于先来先服务的调度算法。可以参考课本中的方法进行设计。

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

实验代码如下：

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#define getjch(type) (type*)malloc(sizeof(type))

#define N 10

struct jcb /* 定义作业控制块PCB */

{

char name[10];

float needtime; /*运行时间*/

float arrivetime;/*提交时刻*/

float storage[N];/*系统资源*/

struct jcb* link;

}*ready=NULL,*pb=NULL,*p;

typedef struct jcb JCB;

float Tc,Ti,Wi,T=0;/*完成时刻,周转时间,带权周转时间,时间量*/

float TiSum=0,WiSum=0;/*平均周转时间,带权a平均周转时间*/ float source[N];

int n;

void input(); /*输入作业信息*/

int space(); /* 返回就绪队列中作业的数目*/

void fcfs(); /*先来先服务算法*/

void disp(JCB *pr); /* 显示相应的作业*/

void running(); /*运行作业组*/

void destroy(); /* 撤销作业*/

void input() /* 建立作业控制块函数*/

{

int i,k,num;

printf(" 请输入所拥有的资源种类:");

scanf(" %d",& n);

printf(" 输入系统所拥有资源数:\n");

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

{

printf(" 资源[%d]:",i);

scanf(" %f",& source[i]);

}

printf(" \n 输入作业数量:");

scanf(" %d",& num);

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

{

printf(" \n 作业号[%d]:\n",i);

p=getjch(JCB);

printf(" 输入作业名:");

scanf(" %s",p-> name);

printf(" 输入提交时间:");

scanf(" %f",& p-> arrivetime);

printf(" 输入运行时间:");

scanf(" %f",& p-> needtime);

printf(" 输入所需资源数:\n");

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

{

printf(" 资源[%d]:",i);

scanf(" %f",& p-> storage[k]); }

printf(" \n");

p->

link=NULL;

fcfs();

}

}

int space()

{

int l=0;

JCB* pr=ready;

while(pr!=NULL)

{

l++;

pr=pr->

link;

}

return(l);

}

void disp(JCB * pr) /*建立作业显示函数,用于显示当前作业*/

{

int i;

printf(" \n%6s\t%6s\t%6s\t"," 作业名

"," 运行时间"," 提交时刻");

for(i=0; i< n; i++) printf(" 资源[%d]\t",i);

printf(" \n%6s\t%6.2f\t\t%6.2f\t",pr-> name,pr-> needtime,pr-> arrivetime);

for(i=0; i< n; i++) printf(" \t%6.2f",pr-> storage[i]);

printf(" \n");

}

void destroy() /*建立作业撤消函数(作业运行结束,撤消作业)*/

{

free(p);

}

void check()

{

JCB *first,*fir,*p;

int flag=0,i,test=0;

first=pb;

while(first& & (T> =first-> arrivetime)& & (flag==0))

}

} void running()

{

JCB *pr;

int i;

printf(" 正在运行的作业是:%s\n",p-> name);

disp(p);

if(ready!=NULL)

{

printf(" 就绪队列如下:\n");

pr=ready;

while(pr!=NULL)

{

disp(pr);

pr=pr->

link;

}

}

else printf(" 就绪队列为空队列!\n");

if(pb!=NULL)

{

printf(" 后备队列如下:\n");

pr=pb;

while(pr!=NULL)

{

disp(pr);

pr=pr->

link;

}

}

else printf(" 后备队列为空队列!\n");

printf(" 作业 %s 的开始运行时刻 T:%4.2f\n",p-> name,T);

Tc=T+p->

needtime;

T=Tc;

Ti=Tc-p->

arrivetime;

Wi=Ti/(p-> needtime);

for(i=0; i< n; i++) source[i]=source[i]+p->

storage[i];

printf(" 完成时刻Tc:%4.2f\n",Tc);

printf(" 周转时间Ti:%4.2f\n",Ti);

printf(" 带权周转时间Wi:%4.2f\n",Wi);

TiSum+=Ti;

WiSum+=Wi;

destroy();

}

main() //主函数

{

int len;

char ch;

input();

T=pb->

arrivetime;

check();

len=space();

while((len!=0)& & (ready!=NULL))

{

system(" pause");

p=ready;

ready=p->

link;

p->

link=NULL;

running();

if(pb!=NULL)

{

if(ready==NULL)

{

if(T< pb-> arrivetime) T=pb->

arrivetime;

}

check();

len=space();

}

}

printf(" \n该作业组的平均周转时间:%4.2f\n",TiSum /len); printf(" 该作业组的带权平均周转时

间:%4.2f\n",WiSum/len);

ch=getchar();

}

三、实验总结：

这次实验要求不同的算法去实现作业调度模拟程序，使我理解了作业调度的原理，不仅让我学到了很多算法思想，也很好开拓了我们的思维，学会从不同的角度去思考问题和解决问题。