各类作业调度算法.doc

实验二 作业调度实验一. 目的要求： 用高级语言编写和调试一个或多个作业调度的模拟程序，以加深对作业调度算法的理解。 二. 例题：为单道批处理系统设计一个作业调度程序。 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。 作业调度算法：采用先来先服务（FCFS）调度算法，即按作业提交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。 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。 各个等待的作业按照提交时刻的先后次序排队，总是首先调度等待队列中队首的作业。 每个作业完成后要打印该作业的开始运行时刻、完成时刻、周转时间和带权周转时间，这一组作业完成后要计算并打印这组作业的平均周转时间、带权平均周转时间。 调度算法的流程图如下图所示。三 . 实习题： 1、编写并调试一个单道处理系统的作业等待模拟程序。 作业等待算法：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。 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，以比较各种算法的优缺点。 2、编写并调度一个多道程序系统的作业调度模拟程序。 作业调度算法：采用基于先来先服务的调度算法。可以参考课本中的方法进行设计。 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。 3、编写并调试一个多道程序系统的作业调度模拟程序。 作业调度算法：采用基于优先级的作业调度。 可以参考课本中的例子自行设计。 三 . 实验过程：1、编写并调试一个单道处理系统的作业等待模拟程序。先来先服务（FCFS）：main.cpp:/*先来先服作业调度算法模拟*/#include #include #define MAX_SOURCE 1000 /资源总数（对于单通道的作业调度可以忽略系统资源问题）using namespace std;struct jobCB string name; double subtime;/提交时间 double runtime;/运行时间 double source;/资源 char state;/进程状态 struct jobCB *next; /链指针*ready,*rail,*p;int length;double maxsource;double now_source;double allTi;/总周转时间double allWi;/总带权周转时间double time;/时钟void init() time=0; length=0; allTi=0; allWi=0; maxsource=MAX_SOURCE; now_source=0; rail=ready=p=NULL;void destroy() maxsource+=p-source;/释放资源 time+=p-runtime; p-state=f; delete p;void running() p-state=r; double Tc = time+ p-runtime;/完成时刻 double Ti = Tc - p-subtime;/周转时间 double Wi = Ti/p-runtime;/带权周转时间 coutn作业name信息：endl; coutn录入时间 运行时间 开始运行的时刻 完成时刻 周转时间 带权周转时间endl; coutnsubtimet runtimet time tTct Ti tWiendl; allTi+=Ti; allWi+=Wi; destroy();void display() coutn-endl; for(int i=0; inext; p-state = r; running(); coutn-source;/分配资源给作业 if(maxsource=now_source) if(ready=NULL) ready=rail=p; else rail-next=p; rail=p; length +; else now_source-=p-source;/回退 cout没有足够资源！endl; return; void input() int n; cout -先来先服作业调度算法模拟-endl; cout请输入作业数: n; for(int i = 0; i n; i+) p = new jobCB; cout当前作业录入时间：time; coutp-name; coutp-runtime; coutp-source; p-state = w; p-subtime = time; time+; p-next = NULL; in_queue(); int main() init(); input(); display(); coutn这组作业的平均周转时间为: allTi / lengthendl; coutn这组作业的带权平均周转时间为: allWi / lengthendl; return 0;（程序测试运行结果在附件里）短作业优先（SJF）:main.cpp:/*短作业优先作业调度算法模拟*/#include #include #define MAX_SOURCE 1000using namespace std;struct jobCB string name; double subtime;/提交时间 double runtime;/运行时间 double source;/资源 char state;/进程状态 struct jobCB *next; /链指针*ready,*rail,*p;int length;double maxsource; /资源总数，对于单通道作业调度，资源部分可以去掉（由于当时写多道时是在单道上直接修改的，所以这里多道部分仍然在）double now_source; /当前资源double allTi;/总周转时间double allWi;/总带权周转时间double time;/时钟void init()time=0;length=0;allTi=0;allWi=0;maxsource=MAX_SOURCE;now_source=0;rail=ready=p=NULL;void destroy() Maxsource+=p-source;/释放资源 time+=p-runtime; p-state=f; delete p;void running() p-state=r; double Tc = time+ p-runtime;/完成时刻 double Ti = Tc - p-subtime;/周转时间 double Wi = Ti/p-runtime;/带权周转时间 coutn作业name信息：endl; coutn录入时间 运行时间 开始运行的时刻 完成时刻 周转时间 带权周转时间endl; coutnsubtimet runtimet time tTct Ti tWiendl; allTi+=Ti; allWi+=Wi; destroy();void display() coutn-endl; for(int i=0; inext; p-state = r; running(); coutn-source;/分配资源给作业 jobCB *q1,*q2; if(maxsource=now_source) if(ready=NULL) ready=rail=p; else if(p-runtimeruntime) p-next=ready; ready=p; else q1=ready; q2=ready-next; while(q2!=NULL) if(q2-runtimep-runtime) p-next=q2; q1-next=p; flag=1; q1=q2; q2=q2-next; if(flag=0) q1-next=p; length +; else now_source-=p-source;/回退 cout没有足够资源！endl; return; void input() int n; cout -短作业优先作业调度算法模拟-endl; cout请输入作业数: n; for(int i = 0; i n; i+) p = new jobCB; cout当前作业录入时间：time; coutp-name; coutp-runtime; coutp-source; p-state = w; p-subtime = time; time+; p-next = NULL; in_queue(); int main() init(); input(); display(); coutn这组作业的平均周转时间为: allTi / lengthendl; coutn这组作业的带权平均周转时间为: allWi / lengthendl; return 0;（程序测试运行结果在附件里）响应比高者优先（HRN）：main.cpp:/*响应比高优先作业调度算法模拟*/#include #include #include #define MAX_SOURCE 1000using namespace std;struct jobCB string name; double subtime;/提交时间 double runtime;/运行时间 double source;/资源 char state;/进程状态 struct jobCB *next; /链指针*p;list jobqueue; /声明作业调度队列，使用STL（标准模板库）的listlist :iterator it;int length;double maxsource;double now_source;double allTi;/总周转时间double allWi;/总带权周转时间double time;/时钟double inputfinishtime;/输入结束时间void init() time=0; length=0; allTi=0; allWi=0; inputfinishtime=0; maxsource=MAX_SOURCE; now_source=0; p=NULL;void destroy() maxsource+=p-source; time+=p-runtime; p-state=f;void running() p-state=r; double Tc = time+ p-runtime;/完成时刻 double Ti = Tc - p-subtime;/周转时间 double Wi = Ti/p-runtime;/带权周转时间 coutn作业name信息：endl; coutn录入时间 运行时间 开始运行的时刻 完成时刻 周转时间 带权周转时间 响应比endl; coutnsubtimet runtimet time tTct Ti tWi tsubtime)/p-runtime+1endl; allTi+=Ti; allWi+=Wi; destroy();void display() coutn-endl; for(int i=0; istate = r; running(); coutn-source;/分配资源给作业 if(maxsource=now_source) jobqueue.push_back(p); length +; else now_source-=p-source;/回退 cout没有足够资源！(inputfinishtime-subtime)/runtime /coutsubtime)/p-runtimesubtime)/p-runtime;bool compare(jobCB *first,jobCB *second) /用于list排序的compare函数 if(makeout_ResR(first)makeout_ResR(second) return true; else return false;void input() int n; cout -响应比优先作业调度算法模拟-endl; cout请输入作业数: n; inputfinishtime=n*1; for(int i = 0; i n; i+) p = new jobCB; cout当前作业录入时间：time; coutp-name; coutp-runtime; coutp-source; p-state = w; p-subtime = time; time+; p-next = NULL; in_queue(); jobqueue.sort(compare);int main() init(); input(); display(); coutn这组作业的平均周转时间为: allTi / lengthendl; coutn这组作业的带权平均周转时间为: allWi / lengthendl; return 0;（程序测试运行结果在附件里）2、编写并调度一个多道程序系统的作业调度模拟程序。采用基于先来先服务的调度算法：（程序源码在1中已粘贴，1中不需要用到source部分）3、编写并调试一个多道程序系统的作业调度模拟程序。 作业调度算法：采用基于优先级的作业调度。main.cpp:/*短作业优先作业调度算法模拟*/#include #include #define MAX_SOURCE 1000using namespace std;struct jobCB string name; double subtime;/提交时间 double runtime;/运行时间 double source;/资源 int priority;/优先级 char state;/进程状态 struct jobCB *next; /链指针*ready,*rail,*p;int length;double maxsource;double now_source;double allTi;/总周转时间double allWi;/总带权周转时间double time;/时钟void init() time=0; length=0; allTi=0; allWi=0; maxsource=MAX_SOURCE; now_source=0; rail=ready=p=NULL;void destroy() maxsource+=p-source; time+=p-runtime; p-state=f; delete p;void running() p-state=r; double Tc = time+ p-runtime;/完成时刻 double Ti = Tc - p-subtime;/周转时间 double Wi = Ti/p-runtime;/带权周转时间 coutn作业name信息：endl; coutn录入时间 运行时间 开始运行的时刻 完成时刻 周转时间 带权周转时间 优先级endl; coutnsubtimet runtimet time tTct Ti tWi tpriorityendl; allTi+=Ti; allWi+=Wi; destroy();void display() coutn-endl; for(int i=0; inext; p-state = r; running(); cout