作业调度先来先服务实验剖析

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. 例题：为单道批处理系统设计一个作业调度程序。

由于在单道批处理系统中，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，它所占用的 CPU时限等因素。

作业调度算法：采用先来先服务（FCFS）调度算法，即按作业提交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。

每个作业由一个作业控制块JCB表示，JCB可以包含如下信息：作业名、提交时间、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)三种状态之一。

每个作业的最初状态总是等待W。

各个等待的作业按照提交时刻的先后次序排队，总是首先调度等待队列中队首的作业。

每个作业完成后要打印该作业的开始运行时刻、完成时刻、周转时间和带权周转时间，这一组作业完成后要计算并打印这组作业的平均周转时间、带权平均周转时间。

调度算法的流程图如下图所示。

三 . 实习题：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。

对每种调度算法都要求打印每个作业开始运行时刻、完成时刻、周转时间、带权周转时间，以及这组作业的平均周转时间及带权平均周转时间，以比较各种算法的优缺点。

实验代码：#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <conio.h>#define getpch(type) (type*)malloc(sizeof(type)) #define NULL 0int n;float T1=0,T2=0;int times=0;struct jcb //作业控制块{char name[10]; //作业名int reachtime; //作业到达时间int starttime; //作业开始时间int needtime; //作业需要运行的时间float super; //作业的响应比int finishtime; //作业完成时间float cycletime; //作业周转时间float cltime; //作业带权周转时间char state; //作业状态struct jcb *next; //结构体指针}*ready=NULL,*p,*q;typedef struct jcb JCB;void inize() //初始化界面{printf("\n\n\t\t****************************************** ***\t\t\n");printf("\t\t\t\t单道批处理作业调度系统\n");printf("\t\t*********************************************\ t\t\n");printf("\n\n\n\t\t\t\t软件143赵媛媛\n\n");printf("\t\t\t\t\t\n");printf("\n\n\n\t\t请输入任意键进入……\n");getch();}void inital() //建立作业控制块队列,先将其排成先来先服务的模式队列{int i;printf("\n输入作业数:");scanf("%d",&n);for(i=0;i<n;i++){p=getpch(JCB);printf("\n输入作业名:");scanf("%s",p->name);getch();p->reachtime=i;printf("作业默认到达时间:%d",i);printf("\n输入作业要运行的时间:");scanf("%d",&p->needtime);p->state='W';p->next=NULL;if(ready==NULL) ready=q=p;else{q->next=p;q=p;}}}void disp(JCB* q,int m) //显示作业运行后的周转时间及带权周转时间等{if(m==3) //显示高响应比算法调度作业后的运行情况{printf("\n作业%s正在运行，估计其运行情况：\n",q->name);printf("开始运行时刻：%d\n",q->starttime);printf("完成时刻：%d\n",q->finishtime);printf("周转时间：%f\n",q->cycletime);printf("带权周转时间：%f\n",q->cltime);printf("相应比:%f\n",q->super);getch();}else // 显示先来先服务,最短作业优先算法调度后作业的运行情况{printf("\n作业%s正在运行，估计其运行情况：\n",q->name);printf("开始运行时刻：%d\n",q->starttime);printf("完成时刻：%d\n",q->finishtime);printf("周转时间：%f\n",q->cycletime);printf("带权周转时间：%f\n",q->cltime);getch();}}void running(JCB *p,int m) //运行作业{if(p==ready) //先将要运行的作业从队列中分离出来{ready=p->next;p->next=NULL;}else{q=ready;while(q->next!=p) q=q->next;q->next=p->next;}p->starttime=times; //计算作业运行后的完成时间,周转时间等等p->state='R';p->finishtime=p->starttime+p->needtime;p->cycletime=(float)(p->finishtime-p->reachtime);p->cltime=(float)(p->cycletime/p->needtime);T1+=p->cycletime;T2+=p->cltime;disp(p,m); //调用disp()函数,显示作业运行情况times+=p->needtime;p->state='F';printf("\n%s has been finished!\npress any key to continue...\n",p->name);free(p); //释放运行后的作业getch();}void super() //计算队列中作业的高响应比JCB *padv;padv=ready;do{if(padv->state=='W'&&padv->reachtime<=times)padv->super=(float)(times-padv->reachtime+padv->needtime)/ padv->needtime;padv=padv->next;}while(padv!=NULL);}void final() //最后打印作业的平均周转时间,平均带权周转时间{float s,t;t=T1/n;s=T2/n;getch();printf("\n\n作业已经全部完成!");printf("\n%d个作业的平均周转时间是：%f",n,t);printf("\n%d个作业的平均带权周转时间是%f：\n\n\n",n,s);}void hrn(int m) //高响应比算法JCB *min;int i,iden;system("cls");inital();for(i=0;i<n;i++){p=min=ready;iden=1;super();do{if(p->state=='W'&&p->reachtime<=times)if(iden){min=p;iden=0;}else if(p->super>min->super) min=p; p=p->next;}while(p!=NULL);if(iden){i--;times++;//printf("\ntime=%d:\tno JCB submib...wait...",time); if(times>1000){printf("\nruntime is too long...error...");getch();} }else{running(min,m); //调用running()函数 }} //forfinal(); //调用running()函数}void sjf(int m) // 最短作业优先算法{JCB *min;int i,iden;system("cls");inital();for(i=0;i<n;i++){p=min=ready;iden=1;do{if(p->state=='W'&&p->reachtime<=times)if(iden){min=p;iden=0;}else if(p->needtime<min->needtime) min=p;p=p->next;}while(p!=NULL) ;if(iden) {i--; //printf("\ntime=%d:\tno JCB submib...wait...",time);times++;if(times>100){printf("\nruntime is too long...error");getch();}}else{running(min,m); //调用running()函数 }} //forfinal(); //调用running()函数}void fcfs(int m) //先来先服务算法{int i,iden;system("cls");inital();for(i=0;i<n;i++){p=ready;iden=1;do{if(p->state=='W'&&p->reachtime<=times) iden=0;if(iden)p=p->next;}while(p!=NULL&&iden) ;if(iden){i--;printf("\n没有满足要求的进程,需等待");times++;if(times>100){printf("\n时间过长");getch();}}else{running(p,m); //调用running()函数}}final(); //调用running()函数}void mune(){int m;system("cls");printf("\n\n\t\t****************************************** ***\t\t\n");printf("\t\t\t\t作业调度演示\n");printf("\t\t*********************************************\ t\t\n");printf("\n\n\n\t\t\t1.先来先服务算法.");printf("\n\t\t\t2.最短作业优先算法.");printf("\n\t\t\t3.响应比高者优先算法"); printf("\n\t\t\t0.退出程序.");printf("\n\n\t\t\t\t选择所要操作:");scanf("%d",&m);switch(m){ case 1:fcfs(m);getch();system("cls");mune();break;case 2:sjf(m);getch();system("cls");mune();break;case 3:hrn(m);getch();system("cls");mune();break;case 0:system("cls");break;default:printf("选择错误,重新选择.");getch();system("cls");mune();}}main() //主函数{inize();mune();}实验截图2、编写并调度一个多道程序系统的作业调度模拟程序。