实验二 作业调度模拟程序 报告
2016-04-15 13:51
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实验二作业调度模拟程序
(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
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。
代码:
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
序号 | 准备内容 | 完成情况 |
1 | 什么是作业? | |
2 | 一个作业具备什么信息? | |
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 | |
4 | 操作系统中,常用的作业调度算法有哪些? | |
5 | 如何编程实现作业调度算法? | |
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? |
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:代码:
#include<stdio.h> struct jcb{ char name[10]; char status; int arrtime; int reqtime; int startime; int finitime; float TAtime,TAWtime; float prio; }jobarr[24],jobfin[24],job[24]; int systime=0; int intarr,intfin,intjob; float AvgTAtime=0,AvgTAWtime=0; void SortArray(int n) { int i,j; struct jcb temp; for(i=0;i<n-1;i++) for(j=i+1;j<n;j++) { if(job[i].arrtime>=job[j].arrtime) { temp=job[i]; job[i]=job[j]; job[j]=temp; } } } void OutputArray(int n) { int i; printf("\t \tname\tartime\trqtime\n"); for(i=0;i<n;i++) { printf("\tN %d",i+1); printf("\t%s",job[i].name); printf("\t%d",job[i].arrtime); printf("\t%d\n",job[i].reqtime); } } FCFS(int n) { int i; job[0].startime=job[0].arrtime; job[0].finitime=job[0].startime+job[0].reqtime; job[0].TAtime=job[0].finitime; job[0].TAWtime=job[0].TAtime/job[0].reqtime; for(i=1;i<n;i++) { job[i].startime=job[i-1].finitime; job[i].finitime=job[i].startime+job[i].reqtime; job[i].TAtime=job[i].finitime-job[i].arrtime; job[i].TAWtime=job[i].TAtime/job[i].reqtime; AvgTAtime+=job[i].TAtime; AvgTAWtime+=job[i].TAtime; } AvgTAtime=(AvgTAtime+job[0].TAtime)/n; AvgTAWtime=(AvgTAWtime+job[0].TAWtime)/n; } void FCFS_OutputArray(int n) { int i; printf("\t作业名\t到达时间\t所需时间\t开始时间\t结束时间\t周转时间\t带权周转时间\n"); for(i=0;i<n;i++) { printf("\t作业%s",job[i].name); printf("\t%d",job[i].arrtime); printf("\t%d",job[i].reqtime); printf("\t%d",job[i].startime); printf("\t%d",job[i].finitime); printf("\t%0.1f\n",job[i].TAtime); printf("\t%0.1f\n",job[i].TAWtime); } printf("平均周转时间:%0.2f\n",AvgTAtime); printf("平均带权周转时间:%0.2f\n",AvgTAWtime); } main() { int n,i; printf("------------------------林文凤的操作系统作业块设计-----------------------------\n"); printf("请输入作业个数:"); scanf("%d",&n); for(i=0;i<n;i++) { printf("第%d个作业\n",i+1); printf("输入作业名:"); scanf("%s",&job[i].name); printf("到达时间:"); scanf("%d",&job[i].arrtime); printf("要求服务时间:"); scanf("%d",&job[i].reqtime); } SortArray(n); printf("经按到达时间排序后,未到达队列是\n"); OutputArray(n); FCFS(n); printf("FCFS算法作业序列表\n"); printf("-------------------------------------------------------------------\n"); FCFS_OutputArray(n); printf("\n 现在系统时间:0\n"); }
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