各类作业调度算法

1、各类作业调度算法一 . 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

2、 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

3、问，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 <string>

4、;#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 jobCBstring name;double subtime;/）S 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

5、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()(一maxsource+=p->source;褥放资源time+=p->runtime;p->state='f;delete p;)void running()(p->state='r'double Tc = time+ p->runtime;完

6、成时亥 Udouble 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 "<&l

7、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;ready = ready->n

8、ext;p->state = 'r'running();)cout<<"n"<<endl;)void in_queue()(now_source+=p->source;/分酉己资源给作业if (maxsource>=now_source(.if(ready=NULL)( ready=rail=p;) else ( rail->next=p; rail=p;)length +;elsenow_source-=p->source;/0ilcout<<"没有足够资源！ "<

9、<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<<"大前作业录入时间："<<time;cout<<"n 请输入作业名 : "cin>>p->name;cout<<&quo

10、t;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();input();display();cout<<"n 这组作业的平均周转时间为 : "<<allTi / length<<

11、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_SOURCE 1000 using namespace std;struct jobCBstring name;double subtime;/)S 交时间double runtime;/

12、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_

13、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;完成时亥 Udouble Ti = Tc - p->subtime;/周转时间double Wi = Ti/p->runtime;/ 带权周转时间cout<<"n

14、 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 "<<p->runtime<<"t "<<time<<"t"<<Tc<<&

15、quot;t "<<Ti<<"t"<<Wi<<endl;allTi+=Ti;allWi+=Wi;destroy();void display()<<endl;<<endl;cout<<"nfor(int i=0; i< length; i+)p = ready;ready = ready->next;p->state = 'r'running();cout<<"nvoid in_queue()int flag=0;n

16、ow_source+=p->source;/分酉己资源给作业jobCB *q1,*q2;if(maxsource>=now_source)if(ready=NULL)ready=rail=p;elseif(p->runtime<ready->runtime)p->next=ready;ready=p;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-&g

17、t;next;if(flag=0)q1->next=p;length +;elsenow_source-=p->source;/0ilcout<<"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："<<endl;cin>>n;for(int i = 0; i < n; i+)p = new jobCB;cout<&l

18、t;"大前作业录入时间："<<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 : "cin>>p->source;p->state = 'w'p->subtime = time;time+;p->next = NULL;in_queue

19、();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 : "<<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 <iostrea

20、m>#include <list>#define MAX_SOURCE 1000using namespace std;struct jobCBstring name;double subtime;/)S 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 <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;do

21、uble 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&#

22、39;void running()p->state='r'double Tc = time+ p->runtime;完成时亥 Udouble 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 响应比"<

23、;<endl;cout<<"n"<<p->subtime<<"t "<<p->runtime<<"t "<<time<<"t"<<Tc<<"t "<<Ti<<"t"<<Wi<<" t"<<(inputfinishtime-p->subtime)/p->runti

24、me+1<<endl;allTi+=Ti;allWi+=Wi;destroy();void display()cout<<"n"<<endl;for(int i=0; i< length; i+)p=jobqueue.front();/取出队首元素jobqueue.pop_front();/物队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

25、的 时间是n*提交单个作业时间(1)now_source+=p->source;/分酉己资源给作业if(maxsource>=now_source)jobqueue.push_back(p);length +;elsenow_source-=p->source;/H 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->(inputfini

26、shtime-subtime)/runtime/cout<<(inputfinishtime-p->subtime)/p->runtime<<" t"return (inputfinishtime-p->subtime)/p->runtime;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-"<<e

27、ndl;cout<<”请输入作业数："<<endl;cin>>n;inputfinishtime=n*1;for(int i = 0; i < n; i+)p = new jobCB;cout<<"大前作业录入时间："<<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<<&

28、quot;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<<"n 这组作业的带权平均周转时间为 : "<<allWi /

29、 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。source 部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 jobCBstring 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;d