实验二作业调度模拟程序
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、 模拟数据结果分析
1． 对同一个模拟数据各算法的平均周转时间，周转系数比较。
2． （**）用曲线图或柱形图表示出以上数据，分析算法的优点和缺点。
四、 实验准备
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序号 |
准备内容 |
完成情况 |
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1 |
什么是作业？ |
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2 |
一个作业具备什么信息？ |
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3 |
为了方便模拟调度过程，作业使用什么方式的数据结构存放和表示？JCB |
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4 |
操作系统中，常用的作业调度算法有哪些？ |
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5 |
如何编程实现作业调度算法？ |
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6 |
模拟程序的输入如何设计更方便、结果输出如何呈现更好？ |
五、 其他要求
1． 完成报告书，内容完整，规格规范。
2． 实验须检查，回答实验相关问题。
注：带**号的条目表示选做内容。
二、实验内容
根据指定的实验课题，完成设计、编码和调试工作，完成实验报告。
三、实验环境
可以采用TC，也可以选用Windows下的利用各种控件较为方便的VB，VC等可视化环境。也可以自主选择其他实验环境。
四、实验原理及核心算法参考程序段
单道FCFS算法：
源代码：
1 #include<stdio.h>
2 #define N 20
3
4 struct jcb{
5 // char name[10];
6 int name;
7 char status; //状态
8 int arrtime; //到达时间
9 int reqtime; //要求服务时间
10 int startime; //作业开始时间
11 int finitime; //作业完成时间
12 int TAtime,TAWtime; //周转时间、带权周转时间
13 float prio;
14 } jobarr[24],jobfin[24],job[24];
15
16 int systime=0;
17 int intarr,intfin,intjob; //到达作业个数，完成作业个数，未到达作业个数
18
19
20 int main()
21 {
22 struct jcb order[N];
23 int i,j,n;
24 int example;
25 int rank[10]; //排序
26 char right;
27 int n1;
28 int lasttime=0; //记录周转时间的差值
29 int allTAtime=0;
30 int aveTAtime=0;
31 printf("作业个数：");
32 scanf("%d",&n);
33 for(i=0;i<n;i++)
34 {
35 printf("\n第%d个作业：",i+1);
36 printf("\n输入作业名：");
37 scanf("%d",&order[i].name);
38 printf("到达系统时间：");
39 scanf("%d",&order[i].arrtime);
40 printf("CPU所需时间：");
41 scanf("%d",&order[i].reqtime);
42 }
43
44 for(i=0;i<n;i++)
45 {
46 rank[i]=order[i].arrtime;
47 }
48 for(i=0;i<n;i++)
49 {
50 for(j=0;j<i;j++)
51 {
52 if(rank[i]<rank[j])
53 {
54 example=rank[j];
55 rank[j]=rank[i];
56 rank[i]=example;
57 }
58 }
59 }
60
61 printf("经按到达时间排序后，未达到队列是\n");
62 printf(" name\tartime\trqtime\n");
63 for(i=0;i<n;i++)
64 {
65 for(j=0;j<n;j++)
66 {
67 if(rank[i]==order[j].arrtime)
68 printf("N %d %d\t%d\t%d\n",i+1,order[j].name,order[j].arrtime,order[j].reqtime);
69 }
70 }
71 printf("\t\t现在系统时间 0：\n");
72
73 printf("\n\n");
74 // scanf("%d",&order[0].startime);
75 order[0].startime=order[0].arrtime;
76 for(i=1;i<n;i++){
77 order[i].startime=order[i].arrtime-order[i].reqtime; //计算作业开始时间
78 }
79
80 order[0].finitime=order[0].arrtime+order[0].reqtime;
81 for(i=1;i<n;i++){
82 order[i].finitime=order[i-1].finitime+order[i].reqtime; //计算作业结束时间
83 }
84
85 order[0].TAtime=order[0].reqtime;
86 for(i=1;i<n;i++)
87 {
88 for(j=0;j<i+1;j++){
89 lasttime=lasttime+order[j].reqtime;
90 }
91 order[i].TAtime=lasttime; //计算周转时间
92 }
93
94 for(i=0;i<n;i++)
95 {
96 allTAtime+=order[i].TAtime;
97 }
98 aveTAtime=allTAtime/n; //平均周转时间
99
100 printf("作业名 到达系统时间 CPU所需时间/h 开始时间 结束时间 周转时间/h\n");
101 for(i=0;i<n;i++)
102 {
103 printf("作业%d %d %d %d %d %d\n",order[i].name,order[i].arrtime,
104 order[i].reqtime,order[i].startime,order[i].finitime,order[i].TAtime);
105 }
106 printf("平均周转时间是：%d\n",aveTAtime);
107
108
109 }
实验效果图：
