各类作业调度算法

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*/#includestring#includeiostream#defineMAX_SOURCE1000//资源总数（对于单通道的作业调度可以忽略系统资源问题）usingnamespacestd;structjobCB{stringname;doublesubtime;//提交时间doubleruntime;//运行时间doublesource;//资源charstate;//进程状态structjobCB*next;//链指针}*ready,*rail,*p;intlength;doublemaxsource;doublenow_source;doubleallTi;//总周转时间doubleallWi;//总带权周转时间doubletime;//时钟voidinit(){time=0;length=0;allTi=0;allWi=0;maxsource=MAX_SOURCE;now_source=0;rail=ready=p=NULL;}voiddestroy(){maxsource+=p-source;//释放资源time+=p-runtime;p-state='f';deletep;}voidrunning(){p-state='r';doubleTc=time+p-runtime;//完成时刻doubleTi=Tc-p-subtime;//周转时间doubleWi=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\np-subtime\tp-runtime\ttime\tTc\tTi\tWiendl;allTi+=Ti;allWi+=Wi;destroy();}voiddisplay(){cout\n----------------------------------------------------------endl;for(inti=0;ilength;i++){p=ready;ready=ready-next;p-state='r';running();}cout\n----------------------------------------------------------endl;}voidin_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++;}else{now_source-=p-source;//回退cout没有足够资源！endl;return;}}voidinput(){intn;cout--先来先服作业调度算法模拟--endl;cout请输入作业数:endl;cinn;for(inti=0;in;i++){p=newjobCB;cout当前作业录入时间：time;cout\n请输入作业名:;cinp-name;cout\n请输入作业所需的运行时间:;cinp-runtime;cout\n请输入作业所需的资源:;cinp-source;p-state='w';p-subtime=time;time++;p-next=NULL;in_queue();}}intmain(){init();input();display();cout\n这组作业的平均周转时间为:allTi/lengthendl;cout\n这组作业的带权平均周转时间为:allWi/lengthendl;return0;}（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*/#includestring#includeiostream#defineMAX_SOURCE1000usingnamespacestd;structjobCB{stringname;doublesubtime;//提交时间doubleruntime;//运行时间doublesource;//资源charstate;//进程状态structjobCB*next;//链指针}*ready,*rail,*p;intlength;doublemaxsource;//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）doublenow_source;//当前资源doubleallTi;//总周转时间doubleallWi;//总带权周转时间doubletime;//时钟voidinit(){time=0;length=0;allTi=0;allWi=0;maxsource=MAX_SOURCE;now_source=0;rail=ready=p=NULL;}voiddestroy(){Maxsource+=p-source;//释放资源time+=p-runtime;p-state='f';deletep;}voidrunning(){p-state='r';doubleTc=time+p-runtime;//完成时刻doubleTi=Tc-p-subtime;//周转时间doubleWi=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\np-subtime\tp-runtime\ttime\tTc\tTi\tWiendl;allTi+=Ti;allWi+=Wi;destroy();}voiddisplay(){cout\n----------------------------------------------------------endl;for(inti=0;ilength;i++){p=ready;ready=ready-next;p-state='r';running();}cout\n----------------------------------------------------------endl;}voidin_queue(){intflag=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-runtimeready-runtime){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;}}voidinput(){intn;cout---短作业优先作业调度算法模拟---endl;cout请输入作业数:endl;cinn;for(inti=0;in;i++){p=newjobCB;cout当前作业录入时间：time;cout\n请输入作业名:;cinp-name;cout\n请输入作业所需的运行时间:;cinp-runtime;cout\n请输入作业所需的资源:;cinp-source;p-state='w';p-subtime=time;time++;p-next=NULL;in_queue();}}intmain(){init();input();display();cout\n这组作业的平均周转时间为:allTi/lengthendl;cout\n这组作业的带权平均周转时间为:allWi/lengthendl;return0;}（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*/#includestring#includeiostream#includelist#defineMAX_SOURCE1000usingnamespacestd;structjobCB{stringname;doublesubtime;//提交时间doubleruntime;//运行时间doublesource;//资源charstate;//进程状态structjobCB*next;//链指针}*p;listjobCB*jobqueue;//声明作业调度队列，使用STL（标准模板库）的listlistjobCB*::iteratorit;intlength;doublemaxsource;doublenow_source;doubleallTi;//总周转时间doubleallWi;//总带权周转时间doubletime;//时钟doubleinputfinishtime;//输入结束时间voidinit(){time=0;length=0;allTi=0;allWi=0;in