完整版操作系統(tǒng)作業(yè)調(diào)度試驗

1、實驗作業(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 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，

2、 以及從執(zhí)行狀態(tài)到 完成狀態(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、吞吐（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)） 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

3、息描述 struct time /時間的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)int hour; int minute;struct Job /作業(yè)string jobname; time intime; int runtime; time starttime; time endtime; int cycletime; float cltime; bool haverun;/作業(yè)名/進入時間 /作業(yè)估計運行時間 /作業(yè)開始時間/作業(yè)結(jié)束時間/作業(yè)周轉(zhuǎn)時間 /作業(yè)帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間/是否已運行;六、流程圖七、源代碼#i nclude #in elude using n amespace std;struct time 時間的數(shù)據(jù)結(jié)

4、構(gòu) int hour;int min ute;；struct Job /乍業(yè)stri ng job name; time in time; int run time; time starttime; time en dtime;作業(yè)名/進入時間/作業(yè)估計運行時間/作業(yè)開始時間/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)平均周轉(zhuǎn)時間void showInput(Job job,int &n) / 輸入提示cout* 請按作業(yè)進

5、入時間先后順序輸入 *endl; for(int i=0;in;i+)cout作業(yè)i+1:jobi.jobname;cout作業(yè)進入時間:;scanf(%d：%d,&ime.hour,&ime.minute); cout作業(yè)估計運行時間:;cinjobi.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co

6、ut.*endl;void Init(Job job,int &n)/ 初始化for(int i=0;in;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 couttime.hour:=60)time.hour+;time.minute-=60;return

7、time;bool comtime(time t1,time t2)/ 比較兩個時間的大小，第一個大就返回 TRUE if(t1.hourt2.hour)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coutjobnametintimetruntimetsttimetendtimet 周轉(zhuǎn)時間 (分鐘 )t 帶權(quán)周轉(zhuǎn) 時間 endl;*endl;for(int i=0;in;i+)coutjobi.

8、jobnamet; showTime(ime); couttjobi.runtimet; showTime(jobi.starttime);coutt;showTime(jobi.endtime);coutt jobi.cycletimett jobi.cltimeendl;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;in;i+)if(jobi.

9、haverun=false & comtime(t,ime)=true)min=i;break;for(int j=min+1;jn;j+)&if(jobj.haverun=false & jobj.runtimejobmin.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.minu

10、te;job0.endtime=timeAdd(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(minRuntime(job,n,t)!=-1)int i=minRuntime(job,n,t); if(comtime(ime,t) j

11、obi.starttime=ime;elsejobi.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

12、到的int min=-1;for(int i=0;in;i+)if(jobi.haverun=false)min=i;break;for(int j=min+1;jn;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.en

13、dtime=timeAdd(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=

14、ime;elsejobi.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()coutn;Job *job=new Jobn;if(n=0)coutvv輸入不合法!；ex

15、it(-1);elseshowInput(job,n);coutendl;FCFS(job,n);coutvv先來先服務(wù)：e ndl;showResult(job,n);coutvvendl;Init(job,n);SJF(job,n); /短作業(yè)優(yōu)先 coutvv短作業(yè)優(yōu)先：e ndl; 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)：輸入信息丿 111、0 汚間 4間行 Ob時運 :J入計 4:名進估 業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)運行結(jié)果:先來先服務(wù)；、jabnane intime runtine

16、 sttime endtivne周轉(zhuǎn)時|可分鐘帶權(quán)周轉(zhuǎn)時冋jaJbl iob2魚業(yè)業(yè)ioMt8:01208:08:505019:09:09：50周轉(zhuǎn)時間 T=112_5 草嘉周驀時間；102011：010:0 10：5S11:0 11：20120120120902.4124.5恿作業(yè)優(yōu)先；johname intine runtimesttineendt ime周轉(zhuǎn)時間t分鐘帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間iohl joi)2 iohaS：0 S：50 9:91205010e：a 10:36 18:0T-、E 0 寸 2 5 50莓繼 9:罩犍 均餐 1)4業(yè)業(yè)按 lo-HI 月10:10W=3_2510:011:

17、2010:1019 = 3812015070401372九、結(jié)果分析(1)先來先服務(wù)輸出數(shù)據(jù)分析：作業(yè)1至作業(yè)4的提交時間分別為8: 00、8: 50、9: 00、9: 50。所以作業(yè)的執(zhí)行序列為作業(yè)1、作業(yè)2、作業(yè)3和作業(yè)4。前一個作業(yè)的完成時間即為后一個作業(yè)的開始時間。(2) 短作業(yè)優(yōu)先輸出數(shù)據(jù)分析：作業(yè)1至作業(yè)4的提交時間分別為8 00、8: 50、9: 00、9: 50。系統(tǒng)時間時間 8: 00 :作業(yè)1提交，馬上被調(diào)度運行，開始時間為 8: 00，運行時間為 2: 00。時間8 50 :作業(yè)2提交，因作業(yè)1在運行，故作業(yè)2暫時等待。時間 9: 00 :作業(yè)3提交，因作業(yè)1在運行，故作業(yè)3暫時等待。時間 9: 50 :作業(yè)4提交，因作業(yè)1在運行，故作業(yè)4暫時等待。時間 10: 00 :作業(yè)1完成，進入完成隊列。目前提交的作業(yè)有:作業(yè)2、 作業(yè)3、作業(yè)4；按短作業(yè)優(yōu)先原則，作業(yè)3運行時間為 0: 10 最短，故作業(yè)3被調(diào)度運行。作業(yè)2和作業(yè)4繼續(xù)等待。時間 10: 10 :作業(yè)3完成，進入完成隊列。目前提交的作業(yè)有:作業(yè)2和 作業(yè)4。按短作業(yè)優(yōu)