一、目的和要求

1.?實驗目的

（1）加深對作業調度算法的理解；

（2）進行程序設計的訓練。

2．實驗要求

用高級語言編寫一個或多個作業調度的模擬程序。

單道批處理系統的作業調度程序。作業一投入運行，它就占有計算機的一切資源直到作業完成為止，因此調度作業時不必考慮它所需要的資源是否得到滿足，它所運行的時間等因素。

?????作業調度算法：

1)??????? 采用先來先服務（FCFS）調度算法，即按作業到達的先后次序進行調度。總是首先調度在系統中等待時間最長的作業。

2)??????? 短作業優先 (SJF) 調度算法，優先調度要求運行時間最短的作業。

3)??????? 響應比高者優先(HRRN)調度算法，為每個作業設置一個優先權(響應比)，調度之前先計算各作業的優先權，優先數高者優先調度。RP (響應比)＝ 作業周轉時間 / 作業運行時間=1+作業等待時間/作業運行時間

每個作業由一個作業控制塊JCB表示，JCB可以包含以下信息：作業名、提交（到達）時間、所需的運行時間、所需的資源、作業狀態、鏈指針等等。

???? 作業的狀態可以是等待W（Wait）、運行R（Run）和完成F（Finish）三種之一。每個作業的最初狀態都是等待W。

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一、???????模擬數據的生成

1．??????????? 允許用戶指定作業的個數（2-24），默認值為5。

2．??????????? 允許用戶選擇輸入每個作業的到達時間和所需運行時間。

3．??????????? （**）從文件中讀入以上數據。

4．??????????? （**）也允許用戶選擇通過偽隨機數指定每個作業的到達時間（0-30）和所需運行時間（1-8）。

二、???????模擬程序的功能

1．??????????? 按照模擬數據的到達時間和所需運行時間，執行FCFS, SJF和HRRN調度算法，程序計算各作業的開始執行時間，各作業的完成時間，周轉時間和帶權周轉時間（周轉系數）。

2．??????????? 動態演示每調度一次，更新現在系統時刻，處于運行狀態和等待各作業的相應信息（作業名、到達時間、所需的運行時間等）對于HRRN算法，能在每次調度時顯示各作業的響應比R情況。

3．??????????? （**）允許用戶在模擬過程中提交新作業。

4．??????????? （**）編寫并調度一個多道程序系統的作業調度模擬程序。 只要求作業調度算法：采用基于先來先服務的調度算法。 對于多道程序系統，要假定系統中具有的各種資源及數量、調度作業時必須考慮到每個作業的資源要求。

三、???????模擬數據結果分析

1．??????????? 對同一個模擬數據各算法的平均周轉時間，周轉系數比較。

2．??????????? （**）用曲線圖或柱形圖表示出以上數據，分析算法的優點和缺點。

四、???????實驗準備

序號	準備內容		完成情況
1	什么是作業？	作業相當于一個程序。 任務相當于整個程序中的一段段可以并發執行的代碼。 進程其實就是任務。從系統的角度看，作業則是一個比程序更廣的概念。它由程序、數據和作業說明書組成。系統通過作業說明書控制文件形式的程序和數據，使之 執行和操作。而且，在批處理系統中，作業是搶占內存的基本單位。也就是說，批處理系統以作業為單位把程序和數據調入內存以便執行。
2	一個作業具備什么信息？	作業由三部分組成，即程序、數據和作業說明書。一個作業可以包含多個程序和多個數據集，但必須至少包含一個程序。否則將不成為作業。
3	為了方便模擬調度過程，作業使用什么方式的數據結構存放和表示？JCB	由作業說明書在系統中生成一個稱為作業控制塊(job control block，JCB)的表格。該表格登記該作業所要求的資源情況、預計執行時間和執行優先級等。從而，操作系統通過該表了解到作業要求，并分配資源和控制作業中程序和數據的編譯、鏈接、裝入和執行等。
4	操作系統中，常用的作業調度算法有哪些？	先來先服務、輪轉法、多級反饋隊列列算法、優先級法、短作業優先法、最高響應
5	如何編程實現作業調度算法？	?
6	模擬程序的輸入如何設計更方便、結果輸出如何呈現更好？	?
?	?	?	?

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五、???????其他要求

1．??? 完成報告書，內容完整，規格規范。

2．???? 實驗須檢查，回答實驗相關問題。

二、實驗內容

根據指定的實驗課題，完成設計、編碼和調試工作，完成實驗報告。

#include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include<string.h> #define MAX 100 typedef struct { char name[10];//進程名 int arrtime;//到達系統時間 int reqtime;//運行時間 int TAtime;//周轉時間 int finitime;//完成時間 int waittime;//等待時間 double XYB;//響應比 double TAWtime;//帶權周轉時間 }pr;pr a[MAX]; void input(int n) {/*int m,i;printf("輸入作業個數:",m);scanf("%d",&m);*/int i;for(i=0;i<n;i++){printf("第%d個作業\n",i+1);printf("輸入作業名:");scanf("%s",&a[i].name);printf("\n");printf("到達時間:");scanf("%d",&a[i].arrtime);printf("\n");printf("要求服務時間:");scanf("%d",&a[i].reqtime);printf("\n");} }void FCFS(int n)//先來先服務 {int i,j,time1,time2; char temp[4]; for(i=0;i<n-1;i++) { for(j=0;j<n-i-1;j++)if(a[j].arrtime>a[j+1].arrtime){time1=a[j].arrtime;a[j].arrtime=a[j+1].arrtime;a[j+1].arrtime=time1;time2=a[j].reqtime;a[j].reqtime=a[j+1].reqtime;a[j+1].reqtime=time2;strcpy(temp,a[j].name); strcpy(a[j].name,a[j+1].name); strcpy(a[j+1].name,temp); }}for(i=0;i<n;i++) { //第一個進程 if(i==0) { a[i].TAtime=a[i].reqtime; a[i].finitime=a[i].arrtime+a[i].TAtime; } else { if(a[i].arrtime>a[i-1].finitime) { a[i].TAtime=a[i].reqtime; a[i].finitime=a[i].arrtime+a[i].TAtime; } else { a[i].TAtime=a[i].reqtime+a[i-1].finitime-a[i].arrtime; a[i].finitime=a[i].arrtime+a[i].TAtime; } } a[i].TAWtime=a[i].TAtime*1.0/a[i].reqtime; } }//最短作業優先，假設在前3個作業運行完之前所有作業均已到達 void SJF(int n) { int i,j,time1,time2; int b=0,c=0,d=0; char temp[4]; //先按到達時間排序for(i=0;i<n-1;i++) { for(j=0;j<n-i-1;j++)if(a[j].arrtime>a[j+1].arrtime){time1=a[j].arrtime;a[j].arrtime=a[j+1].arrtime;a[j+1].arrtime=time1;time2=a[j].reqtime;a[j].reqtime=a[j+1].reqtime;a[j+1].reqtime=time2;strcpy(temp,a[j].name); strcpy(a[j].name,a[j+1].name); strcpy(a[j+1].name,temp); }}a[0].finitime=a[0].arrtime+a[0].reqtime;for(i=1;i<n;i++){if(a[i].arrtime<a[0].finitime) b++; //作業到達但第0個作業還在運行時//用b統計需等待作業0運行的作業個數}for(i=1;i<b+1;i++){//已經到達的但要等待第0個作業運行完的作業按最短運行時間排序for(j=1;j<b+1-1;j++){if(a[j].reqtime>a[j+1].reqtime) { time1=a[j].arrtime;a[j].arrtime=a[j+1].arrtime;a[j+1].arrtime=time1;time2=a[j].reqtime;a[j].reqtime=a[j+1].reqtime;a[j+1].reqtime=time2;strcpy(temp,a[j].name); strcpy(a[j].name,a[j+1].name); strcpy(a[j+1].name,temp); } }}if(a[1].arrtime>a[0].finitime) a[1].finitime=a[1].arrtime+a[1].reqtime;else a[1].finitime=a[0].finitime+a[1].reqtime;for(i=2;i<n;i++){if(a[i].arrtime<a[1].finitime) c++; //作業到達但第1個作業還在運行時//用c統計需等待作業1運行的作業個數}for(i=2;i<c+2;i++){//已經到達的但要等待第1個作業運行完的作業按最短運行時間排序for(j=2;j<c+2-1;j++){if(a[j].reqtime>a[j+1].reqtime) { time1=a[j].arrtime;a[j].arrtime=a[j+1].arrtime;a[j+1].arrtime=time1;time2=a[j].reqtime;a[j].reqtime=a[j+1].reqtime;a[j+1].reqtime=time2;strcpy(temp,a[j].name); strcpy(a[j].name,a[j+1].name); strcpy(a[j+1].name,temp); } } }if(a[2].arrtime>a[1].finitime) a[2].finitime=a[2].arrtime+a[2].reqtime;else a[2].finitime=a[1].finitime+a[2].reqtime;for(i=3;i<n;i++){if(a[i].arrtime<a[2].finitime) d++; //作業到達但第2個作業還在運行時//用d統計需等待作業2運行的作業個數}for(i=3;i<d+3;i++){//已經到達的但要等待第2個作業運行完的作業按最短運行時間排序for(j=3;j<d+3-1;j++){if(a[j].reqtime>a[j+1].reqtime) { time1=a[j].arrtime;a[j].arrtime=a[j+1].arrtime;a[j+1].arrtime=time1;time2=a[j].reqtime;a[j].reqtime=a[j+1].reqtime;a[j+1].reqtime=time2;strcpy(temp,a[j].name); strcpy(a[j].name,a[j+1].name); strcpy(a[j+1].name,temp); } } }for(i=0;i<n;i++){if(a[i].arrtime>a[i-1].finitime){ a[i].finitime=a[i].arrtime+a[i].reqtime; a[i].TAtime=a[i].reqtime;}else{a[i].finitime=a[i-1].finitime+a[i].reqtime;a[i].TAtime=a[i].finitime-a[i].arrtime; }a[i].TAWtime=a[i].TAtime*1.0/a[i].reqtime; } }//最高響應比優先,只寫了按到達時間的順序前4個作業有效 void HRRF(int n) {int i,j,time1,time2;char temp[4]; //先按到達時間排序for(i=0;i<n-1;i++) { for(j=0;j<n-i-1;j++)if(a[j].arrtime>a[j+1].arrtime){time1=a[j].arrtime;a[j].arrtime=a[j+1].arrtime;a[j+1].arrtime=time1;time2=a[j].reqtime;a[j].reqtime=a[j+1].reqtime;a[j+1].reqtime=time2;strcpy(temp,a[j].name); strcpy(a[j].name,a[j+1].name); strcpy(a[j+1].name,temp); }}a[0].finitime=a[0].arrtime+a[0].reqtime;for(i=1;i<n;i++){a[i].waittime=a[0].finitime-a[i].arrtime;a[i].XYB=1+(a[i].waittime/a[i].reqtime);}//運行完作業0后，剩下的作業按響應比高到低排序for(i=1;i<n-1;i++){for(j=1;j<n-i-1;j++){if(a[j].XYB<a[j+1].XYB){time1=a[j].arrtime;a[j].arrtime=a[j+1].arrtime;a[j+1].arrtime=time1;time2=a[j].reqtime;a[j].reqtime=a[j+1].reqtime;a[j+1].reqtime=time2;strcpy(temp,a[j].name); strcpy(a[j].name,a[j+1].name); strcpy(a[j+1].name,temp); }}}a[1].finitime=a[0].finitime+a[1].reqtime;for(i=2;i<n;i++){a[i].waittime=a[1].finitime-a[i].arrtime;a[i].XYB=1+(a[i].waittime/a[i].reqtime);}//運行完作業1后，剩下的作業按響應比高到低排序for(i=2;i<n-1;i++){for(j=2;j<n-i-1;j++){if(a[j].XYB<a[j+1].XYB){time1=a[j].arrtime;a[j].arrtime=a[j+1].arrtime;a[j+1].arrtime=time1;time2=a[j].reqtime;a[j].reqtime=a[j+1].reqtime;a[j+1].reqtime=time2;strcpy(temp,a[j].name); strcpy(a[j].name,a[j+1].name); strcpy(a[j+1].name,temp); }}}a[2].finitime=a[1].finitime+a[2].reqtime;for(i=3;i<n;i++){a[i].waittime=a[2].finitime-a[i].arrtime;a[i].XYB=1+(a[i].waittime/a[i].reqtime);}//運行完作業2后，剩下的作業按響應比高到低排序for(i=3;i<n-1;i++){for(j=3;j<n-i-1;j++){if(a[j].XYB<a[j+1].XYB){time1=a[j].arrtime;a[j].arrtime=a[j+1].arrtime;a[j+1].arrtime=time1;time2=a[j].reqtime;a[j].reqtime=a[j+1].reqtime;a[j+1].reqtime=time2;strcpy(temp,a[j].name); strcpy(a[j].name,a[j+1].name); strcpy(a[j+1].name,temp); }}}a[3].finitime=a[2].finitime+a[3].reqtime;for(i=4;i<n;i++){a[i].waittime=a[3].finitime-a[i].arrtime;a[i].XYB=1+(a[i].waittime/a[i].reqtime);}//運行完作業3后，剩下的作業按響應比高到低排序for(i=4;i<n-1;i++){for(j=4;j<n-i-1;j++){if(a[j].XYB<a[j+1].XYB){time1=a[j].arrtime;a[j].arrtime=a[j+1].arrtime;a[j+1].arrtime=time1;time2=a[j].reqtime;a[j].reqtime=a[j+1].reqtime;a[j+1].reqtime=time2;strcpy(temp,a[j].name); strcpy(a[j].name,a[j+1].name); strcpy(a[j+1].name,temp); }}}for(i=0;i<n;i++){if(a[i].arrtime>a[i-1].finitime){ a[i].finitime=a[i].arrtime+a[i].reqtime; a[i].TAtime=a[i].reqtime;}else{a[i].finitime=a[i-1].finitime+a[i].reqtime;a[i].TAtime=a[i].finitime-a[i].arrtime; }a[i].TAWtime=a[i].TAtime*1.0/a[i].reqtime; } }void output(int n) { int sum_Time=0;//作業總周轉時間double sum_DQ=0;//作業總帶權周轉時間int i; printf("\tname arrtime reqtime TAtime finitime \tTAWtime\n");for(i=0;i<n;i++){printf("%8s%10d%10d%10d%10d\t%10lf\n",a[i].name,a[i].arrtime,a[i].reqtime,a[i].TAtime,a[i].finitime,a[i].TAWtime);sum_Time+=a[i].TAtime; sum_DQ+=a[i].TAWtime;} printf("平均作業周轉時間為:%.2lf\n",sum_Time*1.0/n); printf("平均帶權作業周轉時間為:%.2lf\n",sum_DQ*1.0/n); printf("\n"); }int main() { /*int d,i,n;printf("***************************\n");printf("1、調用文本寫入數據\n");printf("2、調用偽隨機數得產生數據\n");printf("3、調用自己輸入模擬數據\n");printf("***************************\n");scanf("%d",&d);if(d==3) */ int n,i;printf("輸入作業個數:",n);scanf("%d",&n);input(n);output(n);while(1){printf("**************************\n ");printf("1、FCFS算法調度\n");printf(" 2、SJF算法調度\n");printf(" 3、HRRF算法調度\n");printf(" 4、退出算法調度\n");printf("***************************\n ");printf("請選擇菜單項: ");scanf("%d",&i);if(i==1){printf("\t\t\t\t1.先來先服務FCFS\n");FCFS(n);output(n);}if(i==2){printf("\t\t\t\t2.最短作業優先SJF\n");SJF(n);output(n);}if(i==3){printf("\t\t\t\t3.最高響應比優先\n");HRRF(n);output(n);}if(i==4){printf("謝謝使用\n");exit(0);}} }

　　

程序截圖：

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轉載于:https://www.cnblogs.com/qing8/p/5395775.html

《新程序員》：云原生和全面數字化實踐50位技術專家共同創作，文字、視頻、音頻交互閱讀

總結

以上是生活随笔為你收集整理的作业调度模拟程序的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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