实验二、作业调度模拟程序实验
专业 13物联网 姓名 张欣怡 学号 201306104135
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。
一、 实验方法、步骤及结果测试
- 源程序名：压缩包文件（rar或zip）中源程序名 9321.c
可执行程序名：9321.exe
- 算法思想：
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。
在短优先作业调度算法中和最高响应比算法中，运用了冒泡排序的算法进行排序。运用结构体和数组进行作业的存储。
- 主要程序段及其解释：
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include <conio.h>
struct Job {
//定义作业控制块JCB
char name[10]; //作业名
float subtime; //作业提交时间
float runtime; //作业所需的运行时间
float Tb; //作业运行时刻
float Tc; //作业完成时刻
float Ti; //周转时间
float Wi; //带权周转时间
};
int input(struct Job *j,int n);//输入作业内容
void output(struct Job *j,int n);//输出作业内容
void FCFS(struct Job *j,int n);
float addallruntime(struct Job *j,int n);//得到总的时间
void SJF(struct Job *j,int n,float allruntime);
void HRRF(struct Job *j,int n,float allruntime);
struct Job job[24]={0};
int main()
{
int n=0;
int i;
float a=0.0,b=0.0;//a存放作业平均周转时间，b存放平均带权周转时间
float allruntime=0.0;
printf("*********欢迎使用作业调度模拟系统***********
");
n=input(job,n);
allruntime=addallruntime(job,n);
printf("
1.FCFS 2.SJF 3.HRN");
printf("
请选择作业调度算法：");
scanf("%d",&i);
if(i==1)
{
FCFS(job,n);
}
else if(i==2)
{
SJF(job,n,allruntime);
}else if(i==3)
{
HRRF(job,n,allruntime);
}
else
{
}
printf("
*******运行结果*********");
output(job,n);
for(i=0;i<n;i++)
{
a=a+job[i].Ti;
}
a=a/n;
printf("
此调度的平均周转时间:%f",a);
for(i=0;i<n;i++)
{
b=b+job[i].Wi;
}
b=b/n;
printf("
此调度的带权平均周转时间:%f
",b);
return 0;
}
int input(struct Job *j,int n)//输入作业
{
int i;
printf("请输入作业数:");
scanf("%d",&n);
for(i=0;i<n;i++)
{
printf("
作业号%d:",i);
printf("
请输入作业名");
scanf("%s",job[i].name);
printf("
请输入作业提交时刻");
scanf("%f",&job[i].subtime);
printf("
请输入作业运行时间");
scanf("%f",&job[i].runtime);
}
return n;
}
void output(struct Job *j,int n)//打印输出作业信息
{
int i;
printf("
各个作业的情况");
printf("
作业名");
printf(" 作业运行时刻");
printf(" 作业完成时刻");
printf(" 周转时间");
printf(" 带权周转时间");
for(i=0;i<n;i++)
{
printf("
%s",j[i].name);
printf(" %5.2f",j[i].Tb);
printf(" %5.2f",j[i].Tc);
printf(" %5.2f",j[i].Ti);
printf(" %5.2f",j[i].Wi);
}
}
float addallruntime(struct Job *j,int n)//得到所有作业运行时间
{
int i;
float allruntime=0.0;
for(i=0;i<n;i++)
{
allruntime=allruntime+job[i].runtime;
}
return allruntime;
}
void FCFS(struct Job *j,int n)
{
int i;
j[0].Tb=j[0].subtime;
j[0].Tc=j[0].Tb+j[0].runtime;
j[0].Ti=j[0].Tc-j[0].subtime;
j[0].Wi=j[0].Ti/j[0].runtime;
for(i=1;i<n;i++)
{
j[i].Tb=j[i-1].Tc;
j[i].Tc=j[i].Tb+j[i].runtime;
j[i].Ti=j[i].Tc-j[i].subtime;
j[i].Wi=j[i].Ti/j[i].runtime;
}
}
void SJF(struct Job *j,int n,float allruntime)
{
float mintime=0;
struct Job jtemp={0};
int min=0;
int startwork=0;
float i;
int k;
for(i=0;i<allruntime;)
{
mintime=j[startwork].runtime;//假设一个剩余时间的最小值
for(k=startwork;k<n;k++)
{
if(j[k].runtime<=mintime&&j[k].subtime<=i)//此作业的剩余时间更少则将其记为最少
{
mintime=j[k].runtime;
min=k;
}
}
j[min].Tb=i;
j[min].Tc=j[min].Tb+j[min].runtime;
j[min].Ti=j[min].Tc-j[min].subtime;
j[min].Wi=j[min].Ti/j[min].runtime;
jtemp=j[startwork];
j[startwork]=j[min];
j[min]=jtemp;
startwork++;
i=i+mintime;
}
}
void HRRF(struct Job *j,int n,float allruntime)
{
float maxrb=0;
struct Job jtemp={0};
int z=0;
float time=0;
int startwork=0;
float i;
int k;
for(i=0;i<allruntime;)
{
maxrb=(i-j[startwork].subtime)/j[startwork].runtime+1;//假设是最高响应比
for(k=startwork;k<n;k++)
{
if(j[k].subtime<=i&&(i-j[k].subtime)/j[k].runtime+1>=maxrb)//此作业的最高响应比更高，则将其记为更高
{
time=j[k].runtime;
z=k;
}
}
j[z].Tb=i;
j[z].Tc=j[z].Tb+j[z].runtime;
j[z].Ti=j[z].Tc-j[z].subtime;
j[z].Wi=j[z].Ti/j[z].runtime;
jtemp=j[startwork];
j[startwork]=j[z];
j[z]=jtemp;
startwork++;
i=i+time;
}
}
运行结果及分析
四. 实验总结
在这次作业调度的实验中，熟悉了三种（先来先服务，短作业优先，最高响应比优先）作业的调度情况，对于算法的输入输出的程序还是比较清楚的，但在算法中，计算的式子还是比较模糊，对于某些计算公式还是不太清楚。但总体在这次实验中收获还是多多的。