各类作业调度算法

1、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、

2、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

3、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）：mai

4、n.cpp:/*先来先服作业调度算法模拟*/#include <string>#include <iostream>#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;doubl

5、e 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()

6、 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 cout<<"n作业"<<p->name<<"信息："<<endl; cout<<"n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; cout<

7、<"n"<<p->subtime<<"t "<<p->runtime<<"t "<<time<<" t"<<Tc<<"t "<<Ti<<" t"<<Wi<<endl; allTi+=Ti; allWi+=Wi; destroy();void display() cout<<"n-"&l

8、t;<endl; for(int i=0; i< length; i+) p = ready; ready = ready->next; p->state = 'r' running(); cout<<"n-"<<endl;void in_queue() now_source+=p->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 +

9、; 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: "<<endl; cin>>n; for(int i = 0; i < n; i+) p = new jobCB; cout<<"当前作业录入时间："&

10、lt;<time; cout<<"n请输入作业名: " cin>>p->name; cout<<"n请输入作业所需的运行时间: " cin>>p->runtime; cout<<"n请输入作业所需的资源: " cin>>p->source; p->state = 'w' p->subtime = time; time+; p->next = NULL; in_queue(); int main() init

11、(); input(); display(); cout<<"n这组作业的平均周转时间为: "<<allTi / length<<endl; cout<<"n这组作业的带权平均周转时间为: "<<allWi / length<<endl; 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 <string>#include <iostream>#define MAX_SOUR

12、CE 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do

13、uble 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;/

14、完成时刻 double Ti = Tc - p->subtime;/周转时间 double Wi = Ti/p->runtime;/带权周转时间 cout<<"n作业"<<p->name<<"信息："<<endl; cout<<"n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; cout<<"n"<<p->subtime<<"t &quo

15、t;<<p->runtime<<"t "<<time<<" t"<<Tc<<"t "<<Ti<<" t"<<Wi<<endl; allTi+=Ti; allWi+=Wi; destroy();void display() cout<<"n-"<<endl; for(int i=0; i< length; i+) p = ready; read

16、y = ready->next; p->state = 'r' running(); cout<<"n-"<<endl;void in_queue() int flag=0; now_source+=p->source;/分配资源给作业 jobCB *q1,*q2; if(maxsource>=now_source) if(ready=NULL) ready=rail=p; else if(p->runtime<ready->runtime) p->next=ready; ready=p

17、; else q1=ready; q2=ready->next; while(q2!=NULL) if(q2->runtime>p->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<

18、<" -短作业优先作业调度算法模拟-"<<endl; cout<<"请输入作业数: "<<endl; cin>>n; for(int i = 0; i < n; i+) p = new jobCB; cout<<"当前作业录入时间："<<time; cout<<"n请输入作业名: " cin>>p->name; cout<<"n请输入作业所需的运行时间: " cin>

19、;>p->runtime; cout<<"n请输入作业所需的资源: " cin>>p->source; p->state = 'w' p->subtime = time; time+; p->next = NULL; in_queue(); int main() init(); input(); display(); cout<<"n这组作业的平均周转时间为: "<<allTi / length<<endl; cout<<"

20、;n这组作业的带权平均周转时间为: "<<allWi / length<<endl; 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 <string>#include <iostream>#include <list>#define MAX_SOURCE 1000using namespace std;struct jobCB string name; double subtime;/提交时间 double runtime;/运行

21、时间 double source;/资源 char state;/进程状态 struct jobCB *next; /链指针*p;list <jobCB*> jobqueue; /声明作业调度队列，使用STL（标准模板库）的listlist <jobCB*> :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() ti

22、me=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

23、 Wi = Ti/p->runtime;/带权周转时间 cout<<"n作业"<<p->name<<"信息："<<endl; cout<<"n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; cout<<"n"<<p->subtime<<"t "<<p->runtime<<"t "

24、;<<time<<" t"<<Tc<<"t "<<Ti<<" t"<<Wi<<" t"<<(inputfinishtime-p->subtime)/p->runtime+1<<endl; allTi+=Ti; allWi+=Wi; destroy();void display() cout<<"n-"<<endl; for(int i=0;

25、i< length; i+) p=jobqueue.front();/取出队首元素 jobqueue.pop_front();/出队 p->state = 'r' running(); cout<<"n-"<<endl;void in_queue()/按所有作业到达后再计算响应比（即固定优先比），所有作业都提交完成的时间是n*提交单个作业时间（1） now_source+=p->source;/分配资源给作业 if(maxsource>=now_source) jobqueue.push_back(p); le

26、ngth +; else now_source-=p->source;/回退 cout<<"没有足够资源！"<<endl; return; double makeout_ResR(jobCB *p)/算出响应比，因为优先比是waittime/runtime+1，所以这里直接比较waittime/runtime->(inputfinishtime-subtime)/runtime /cout<<(inputfinishtime-p->subtime)/p->runtime<<" t"

27、return (inputfinishtime-p->subtime)/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: "&l

28、t;<endl; cin>>n; inputfinishtime=n*1; for(int i = 0; i < n; i+) p = new jobCB; cout<<"当前作业录入时间："<<time; cout<<"n请输入作业名: " cin>>p->name; cout<<"n请输入作业所需的运行时间: " cin>>p->runtime; cout<<"n请输入作业所需的资源: " c

29、in>>p->source; p->state = 'w' p->subtime = time; time+; p->next = NULL; in_queue(); jobqueue.sort(compare);int main() init(); input(); display(); cout<<"n这组作业的平均周转时间为: "<<allTi / length<<endl; cout<<"n这组作业的带权平均周转时间为: "<<allW

30、i / length<<endl; 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 <string>#include <iostream>#define MAX_SOURCE 1000using namespace std;struct jobCB string na

31、me; 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=MA

32、X_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 cout<<&

33、quot;n作业"<<p->name<<"信息："<<endl; cout<<"n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; cout<<"n"<<p->subtime<<"t "<<p->runtime<<"t "<<time<<" t"<<T

34、c<<"t "<<Ti<<" t"<<Wi<<" t"<<p->priority<<endl; allTi+=Ti; allWi+=Wi; destroy();void display() cout<<"n-"<<endl; for(int i=0; i< length; i+) p = ready; ready = ready->next; p->state = 'r' running(); cout<<"n-"<<endl;void in_queue() int flag=0; now_source+=p->source;/分配资源给作业 jobCB *q1,*q2; if(maxsource>=now_source