操作系統(tǒng)作業(yè)調(diào)度實驗

1、實驗二 作業(yè)調(diào)度一、實驗名稱作業(yè)調(diào)度算法的模擬實現(xiàn)二、實驗?zāi)繕俗鳂I(yè)調(diào)度又稱宏觀調(diào)度，其主要任務(wù)是對磁盤設(shè)備上大量的后備作業(yè)，以一定的原則進行挑選，給選中的作業(yè)分配內(nèi)存等必須的資源，建立其相應(yīng)的進程，讓其投入運行。本實驗要求學(xué)生用高級程序設(shè)計語言編寫和調(diào)試一個簡化的作業(yè)調(diào)度程序，模擬實現(xiàn)的調(diào)度算法包括：先來先服務(wù)調(diào)度算法，短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法，響應(yīng)比高者優(yōu)先調(diào)度算法等，并對這些算法的性能做比較和評價。以加深學(xué)生對作業(yè)、作業(yè)調(diào)度以及作業(yè)調(diào)度的各種算法的理解。三、實驗環(huán)境要求Windows+Visual C+ 6.0；四、實驗基本原理作業(yè)調(diào)度主要是完成作業(yè)從后備狀態(tài)到執(zhí)行狀態(tài)的轉(zhuǎn)變，以及從執(zhí)行狀態(tài)到完

2、成狀態(tài)的轉(zhuǎn)變。（1）創(chuàng)建JCB（作業(yè)控制塊）：系統(tǒng)在作業(yè)進入后備狀態(tài)時為每個作業(yè)創(chuàng)建一個作業(yè)控制塊（JCB）,從而使該作業(yè)可被調(diào)度程序感知。當該作業(yè)執(zhí)行完畢進入完成狀態(tài)時候，系統(tǒng)自動撤銷其JCB并釋放有關(guān)資源，進而撤銷該作業(yè)。（2）按照作業(yè)調(diào)度算法，從后備隊列中挑選一作業(yè)投入運行。作業(yè)調(diào)度程序為運行作業(yè)建立相應(yīng)的進程，并分配資源。（3）主要的作業(yè)調(diào)度算法包括：先來先服務(wù)（FCFS）、短作業(yè)優(yōu)先和最高響應(yīng)比。（4）調(diào)度策略的指標：最常用的調(diào)度性能指標有，周轉(zhuǎn)時間（帶權(quán)）、吞吐率、響應(yīng)時間以及設(shè)備利用率。五、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計（1）作業(yè)控制塊，包括作業(yè)的基本信息描述。struct time /時間的數(shù)據(jù)

3、結(jié)構(gòu)int hour;int minute;struct Job /作業(yè)string jobname; /作業(yè)名time intime; /進入時間int runtime; /作業(yè)估計運行時間time starttime; /作業(yè)開始時間time endtime; /作業(yè)結(jié)束時間int cycletime; /作業(yè)周轉(zhuǎn)時間 float cltime; /作業(yè)帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間bool haverun; /是否已運行;六、流程圖Y用戶 選擇進入系統(tǒng)選擇調(diào)度算法FCFS調(diào)度算法短作業(yè)優(yōu)先響應(yīng)比優(yōu)先是E或e退出系統(tǒng)圖1 作業(yè)調(diào)度算法流程圖七、源代碼#include <iostream>#inc

4、lude <string>using namespace std;struct time /時間的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)int hour;int minute;struct Job /作業(yè)string jobname; /作業(yè)名time intime; /進入時間int runtime; /作業(yè)估計運行時間time starttime; /作業(yè)開始時間time endtime; /作業(yè)結(jié)束時間int cycletime; /作業(yè)周轉(zhuǎn)時間 float cltime; /作業(yè)帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間bool haverun; /是否已運行;float T=0;/作業(yè)平均周轉(zhuǎn)時間float W=0;/作業(yè)帶權(quán)平均

5、周轉(zhuǎn)時間void showInput(Job job,int &n) /輸入提示cout<<"*請按作業(yè)進入時間先后順序輸入*"<<endl;for(int i=0;i<n;i+)cout<<"作業(yè)"<<i+1<<":"<<endl;cout<<"作業(yè)名:"cin>>jobi.jobname;cout<<"作業(yè)進入時間:"scanf("%d:%d",&am

6、p;ime.hour,&ime.minute);cout<<"作業(yè)估計運行時間:"cin>>jobi.runtime;jobi.starttime.hour=0;jobi.starttime.minute=0;jobi.endtime.hour=0;jobi.endtime.minute=0;jobi.cycletime=0;jobi.cltime=0;jobi.haverun=false; /標記為未運行cout<<"*"<<endl;void Init(Job j

7、ob,int &n)/初始化for(int i=0;i<n;i+)jobi.starttime.hour=0;jobi.starttime.minute=0;jobi.endtime.hour=0;jobi.endtime.minute=0;jobi.cycletime=0;jobi.cltime=0;jobi.haverun=false; /標記為未運行T=0;W=0;void showTime(time time) /顯示時間cout<<time.hour<<":"<<time.minute;int timeDiff(t

8、ime t1,time t2) /計算時間差,時間t1比t2大return t1.hour*60+t1.minute-(t2.hour*60+t2.minute);time timeAdd(time time,int addtime) /時間相加time.hour+=addtime/60;time.minute+=addtime%60;if(time.minute>=60)time.hour+;time.minute-=60;return time;bool comtime(time t1,time t2)/比較兩個時間的大小，第一個大就返回TRUEif(t1.hour>t2.ho

9、ur)return true;else if(t1.hour=t2.hour&&t1.minute>=t2.minute)return true;elsereturn false;void showResult(Job job,int &n) /顯示結(jié)果cout<<"jobnametintimetruntimetsttimetendtimet周轉(zhuǎn)時間(分鐘)t帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間"<<endl;cout<<"*"<<endl;for(int i=0;i<n;i+)cout<

10、<jobi.jobname<<"t"showTime(ime);cout<<"t"<<jobi.runtime<<"t"showTime(jobi.starttime);cout<<"t"showTime(jobi.endtime);cout<<"t "<<jobi.cycletime<<"tt "<<jobi.cltime<<endl

11、;cout<<"作業(yè)平均周轉(zhuǎn)時間：T="<<T/(n*1.0)<<endl;cout<<"作業(yè)帶權(quán)平均周轉(zhuǎn)時間：W="<<W/(n*1.0)<<endl;int minRuntime(Job job,int &n,time &t) /找出作業(yè)中最短作業(yè)下標int min=-1;for(int i=0;i<n;i+)if(jobi.haverun=false && comtime(t,ime)=true)min=i;break;fo

12、r(int j=min+1;j<n;j+)if(jobj.haverun=false && jobj.runtime<jobmin.runtime && comtime(t,ime)=true)min=j;return min;void SJF(Job job,int &n)/短作業(yè)優(yōu)先作業(yè)調(diào)度struct time t;job0.starttime.hour=ime.hour;job0.starttime.minute=ime.minute;job0.endtime=timeAdd(job0.

13、starttime,job0.runtime);job0.haverun=true;job0.cycletime=timeDiff(job0.endtime,ime);job0.cltime=job0.cycletime*1.0/job0.runtime;T+=job0.cycletime;W+=job0.cltime;t=job0.endtime;while(minRuntime(job,n,t)!=-1)int i=minRuntime(job,n,t);if(comtime(ime,t)jobi.starttime=ime;elsejobi

14、.starttime=t;jobi.endtime=timeAdd(jobi.starttime,jobi.runtime);jobi.haverun=true;jobi.cycletime=timeDiff(jobi.endtime,ime); jobi.cltime=jobi.cycletime*1.0/jobi.runtime;T+=jobi.cycletime; W+=jobi.cltime;t=jobi.endtime;int Firstintime(Job job,int &n) /找出作業(yè)中最先到的int min=-1;for(int i=0;i<n

15、;i+)if(jobi.haverun=false)min=i;break;for(int j=min+1;j<n;j+)if(jobj.haverun=false && comtime(ime,ime)min=j;return min;void FCFS(Job job,int &n)/先來先服務(wù)作業(yè)調(diào)度struct time t;job0.starttime.hour=ime.hour;job0.starttime.minute=ime.minute;job0.endtime=timeAdd(

16、job0.starttime,job0.runtime);job0.haverun=true;job0.cycletime=timeDiff(job0.endtime,ime);job0.cltime=job0.cycletime*1.0/job0.runtime;T+=job0.cycletime;W+=job0.cltime;t=job0.endtime;while(Firstintime(job,n)!=-1)int i=Firstintime(job,n);if(comtime(ime,t)jobi.starttime=ime;elsej

17、obi.starttime=t;jobi.endtime=timeAdd(jobi.starttime,jobi.runtime);jobi.haverun=true;jobi.cycletime=timeDiff(jobi.endtime,ime); jobi.cltime=jobi.cycletime*1.0/jobi.runtime;T+=jobi.cycletime; W+=jobi.cltime;t=jobi.endtime;void main()cout<<"請輸入作業(yè)數(shù)："int n; /作業(yè)數(shù)cin>>n;Job *j

18、ob=new Jobn;if(n<=0)cout<<"輸入不合法!"exit(-1);elseshowInput(job,n);cout<<endl;FCFS(job,n);cout<<"先來先服務(wù)："<<endl;showResult(job,n);cout<<endl;Init(job,n);SJF(job,n); /短作業(yè)優(yōu)先cout<<"短作業(yè)優(yōu)先："<<endl;showResult(job,n);system("pause");八、運行結(jié)果用戶輸入作業(yè)的相關(guān)信息，程序輸出相應(yīng)的各種算法運行結(jié)果。以下為程序運行后的輸出數(shù)據(jù)：輸入信息：運行結(jié)果：九、結(jié)果分析(1) 先來先服務(wù)輸出數(shù)據(jù)分析：作業(yè)至作業(yè)的提交時間分別為8：00、8：5