作业调度实验报告

实验二

课程名称 计算机操作系统 题目名称 作业调度实验 学生学院 管理学院 专业班级 学 号 学生姓名 指导教师

2011 年4月13日

一、目的要求：

本实验要求用高级语言（C语言实验环境）编写和调试一个或多个作业调度

的模拟程序，了解作业调度在操作系统中的作用，以加深对作业调度算法的理解。

二 、实验题目、内容及要求：

1、编写并调试一个单道处理系统的作业等待模拟程序。

2、作业调度算法：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。

（1）先来先服务算法：按照作业提交给系统的先后顺序来挑选作业，先提交的先被挑选。

（2）最短作业优先算法：是以进入系统的作业所提出的“执行时间”为标准，总是优先选取执行时间最短的作业。

（3）响应比高者优先算法：是在每次调度前都要计算所有被选作业（在后备队列中）的响应比，然后选择响应比最高的作业执行。

3、（1）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。

（2）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。

（3）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。

三、实验主要仪器设备和材料：

实验环境

硬件环境：pc 软件环境：c语言

四：程序流程图：

先来先服务流程图：

最短作业优先流程图：

响应比高者优先流程图：

五、单道处理程序作业调度实验的源程序名: 作业调度.c

执行程序名: 作业调度.exe 六、程序清单：

#include #include #include

#define getpch(type) (type*)malloc(sizeof(type)) #define NULL 0 int 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 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\for(i=0;ip=getpch(JCB);

printf(\"\\n输入作业名:\"); scanf(\"%s\ getch();

p->reachtime=i;

printf(\"作业到达时间:%d\

printf(\"\\n输入作业要运行的时间:\");

scanf(\"%d\ 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\ printf(\"开始运行时刻：%d\\n\ printf(\"完成时刻：%d\\n\ printf(\"周转时间：%f\\n\ printf(\"带权周转时间：%f\\n\ printf(\"相应比:%f\\n\

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\ printf(\"开始运行时刻：%d\\n\ printf(\"完成时刻：%d\\n\ printf(\"周转时间：%f\\n\ printf(\"带权周转时间：%f\\n\ 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 作业已经完成!\\n请输入任意键继续...\\n\ 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\

printf(\"\\n%d个作业的平均带权周转时间是%f：\\n\\n\\n\}

void fcfs(int m) //先来先服务算法 {

int i,iden; system(\"cls\");

inital();

for(i=0;ip=ready;iden=1; do{

if(p->state=='W'&&p->reachtime<=times) iden=0; if(iden)p=p->next;

}while(p!=NULL&&iden) ;

running(p,m); //调用running()函数 }

final(); }

void sjf(int m) // 最短作业优先算法 {

JCB *min; int i,iden; system(\"cls\"); inital(); for(i=0;ip=min=ready;iden=1; do{

if(p->state=='W'&&p->reachtime<=times) if(iden){

min=p;iden=0; }

else if(p->needtimeneedtime) min=p; p=p->next; }while(p!=NULL) ;

running(min,m); //调用running()函数 }

final(); }

void hrn(int m) //高响应比算法 {

JCB *min; int i,iden; system(\"cls\"); inital();

for(i=0;ip=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);

running(min,m); //调用running()函数 }

final(); }

void main() {

int m;

while(m!=0)

{

printf(\"\\n\\n\\*********************************************\\\\n\"); printf(\"\\\\作业调度演示\\n\");

printf(\"\\*********************************************\\\\n\"); printf(\"\\n\\n\\n\\\1.先来先服务算法.\"); printf(\"\\n\\\2.最短作业优先算法.\"); printf(\"\\n\\\3.响应比高者优先算法\"); printf(\"\\n\\\0.退出程序.\"); printf(\"\\n\\n\\\\选择所要操作:\"); scanf(\"%d\switch(m) {

case 1: fcfs(m); getch(); system(\"cls\"); break; case 2: sjf(m); getch();

system(\"cls\");

break; case 3:

hrn(m);

getch();

system(\"cls\");

break; case 0:

system(\"cls\"); break; default:

printf(\"选择错误,重新选择.\"); getch(); system(\"cls\"); } } }

七、运行结果：

（1）先来先服务算法作业调度结果:

（2）最短作业优先算法作业调度结果：

（3）响应比高者优先算法作业调度结果：

八、结果分析与小结：

①FCFS算法总是把处理机分配给最先进入就绪队列的进程，一个进程一旦分得处理机，便执行下去，直到该进程完成或阻塞时，才释放处理机。

②SJF算法从就绪队列中选出“下一个CPU执行期”最短的进程，为之分配处理机。 该算法虽可获得较好的调度性能，但难以准确地知道下一个CPU执行期，而只能根据每一个进行的执行历史来预测。

③ HRN算法既照顾了短作业,又照顾了作业顺序,不会使长作业长期得不到运行,但调度前,必须计算响应比,增加了系统的开销。