作业调度算法(先来先服务算法,短作业算法)(DOC43页).doc

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1、操作系统实验报告题目：作业调度算法班级：网络工程姓名：朱锦涛学号：E31314037一、实验目的 用代码实现页面调度算法，即先来先服务（FCFS）调度算法、短作业优先算法、高响应比优先调度算法。通过代码的具体实现，加深对算法的核心的理解。二、实验原理1.先来先服务（FCFS）调度算法FCFS是最简单的调度算法，该算法既可用于作业调度，也可用于进程调度。当在作业调度中采用该算法时，系统将按照作业到达的先后次序来进行调度，或者说它是优先考虑在系统中等待时间最长的作业，而不管该作业所需执行的时间的长短，从后备作业队列中选择几个最先进入该队列的作业，将它们调入内存，为它们分配资源和创建进程。然后把它放

2、入就绪队列。2.短作业优先算法 SJF算法是以作业的长短来计算优先级，作业越短，其优先级越高。作业的长短是以作业所要求的运行时间来衡量的。SJF算法可以分别用于作业和进程调度。在把短作业优先调度算法用于作业调度时，它将从外存的作业后备队列中选择若干个估计运行时间最短的作业，优先将它们调入内存。3、高响应比优先调度算法 高响应比优先调度算法则是既考虑了作业的等待时间，又考虑了作业的运行时间的算法，因此既照顾了短作业，又不致使长作业等待的时间过长，从而改善了处理机调度的性能。 如果我们引入一个动态优先级，即优先级是可以改变的令它随等待的时间的延长而增加，这将使长作业的优先级在等待期间不断地增加，等

3、到足够的时间后，必然有机会获得处理机。该优先级的变化规律可以描述为：优先权 = （等待时间 + 要求服务时间）/要求服务时间三、实验内容源程序：#include#include#includestruct workint id;int arrive_time;int work_time;int wait;float priority;typedef struct sjf_workstruct work s_work; /数据域struct sjf_work * pNext; /指针域NODE,*PNODE;void FCFS();void SJF();void showmenu();bool

4、Is_empty(PNODE pHead);int cnt_work(PNODE pHead);PNODE do_work(PNODE pHead,int *w_finish_time,int i);void show(int *w_finish_time,int i,PNODE q,int *w_rel_time);void HRRN();PNODE priorit(PNODE pHead);void do_work_1(PNODE pHead,int *w_finish_time,int i);int main()int choice; /设置选择数showmenu(); /显示菜单sca

5、nf(%d,&choice);while(choice != 0) /选择算法switch(choice)case 1 :printf(您选择的是先来先服务算法:n);FCFS();break;case 2 :printf(您选择的是短作业优先算法:n);SJF();break;case 3 :printf(您选择的是高响应比优先调度算法n);HRRN();break;default:printf(请重新选择！);break;printf(n);printf(下面是菜单，请继续，或者按0退出);showmenu();scanf(%d,&choice);printf(感谢您使用本系统，再见！);

6、return 0;void FCFS()int j,k;int w_rel_time5;int w_finish_time5;float rel_time = 0; struct work temp;int i;struct work w5;srand(time(0);for(i=0;i5;i+)wi.id = rand()%10;wi.arrive_time = rand()%10;wi.work_time = rand()%10+1;for(j=0;j5;j+)printf(第%d个作业的编号是：%dt,j+1,wj.id);printf(第%d个作业到达时间：%dt,j+1,wj.arr

7、ive_time);printf(第%d个作业服务时间：%dt,j+1,wj.work_time);printf(n);for(j=1;j5;j+)for(k=0;k wk+1.arrive_time)temp = wk;wk = wk+1;wk+1 = temp;printf(n); w_finish_time0 = w0.arrive_time + w0.work_time;for(j=0;j5;j+)if(w_finish_timej wj+1.arrive_time)w_finish_timej+1 = wj+1.arrive_time + wj+1.work_time;elsew_f

8、inish_timej+1 = w_finish_timej + wj+1.work_time; for(j=0;j5;j+)w_rel_timej = w_finish_timej - wj.arrive_time;for(j=0;j5;j+)rel_time += w_rel_timej;for(j=0;jpNext = NULL; /定义该链表有头结点，且第一个节点初始化为空for(i=0;is_work.id = rand()%100;pNew-s_work.arrive_time = rand()%10;pNew-s_work.work_time = rand()%10+1;pTai

9、l-pNext = pNew;pNew-pNext = NULL;pTail = pNew;PNODE p = pHead-pNext; /p指向第一个节点while (NULL != p)printf(第%d个作业的编号是：%dt,j+1,p-s_work.id);printf(第%d个作业到达时间：%dt,j+1,p-s_work.arrive_time);printf(第%d个作业服务时间：%dt,j+1,p-s_work.work_time);printf(n);p = p-pNext;printf(n);j+;p = pHead-pNext; PNODE q = p; /p,q都指向

10、第一个节点 p = p-pNext;while(p != NULL)if(p-s_work.arrive_time s_work.arrive_time) q = p;p = p-pNext;PNODE r = pHead-pNext; /r也指向第一个节点int cnt = 0; /记录所有节点数据域中到达时间最短且相等的个数while(r!= NULL)if( r-s_work.arrive_time = q-s_work.arrive_time )cnt+;r = r-pNext;p = pHead-pNext;while(p != NULL) /在相等到达时间的作业中找服务时间最短的作

11、业if(cnt 1)if( p-s_work.arrive_time = q-s_work.arrive_time )if( p-s_work.work_time s_work.work_time )q = p;p = p-pNext;else p =NULL; /确定q所指作业最先到达且服务时间最短w_finish_time0 = q-s_work.arrive_time + q-s_work.work_time;w_rel_time0 = w_finish_time0 - q-s_work.arrive_time;printf(第1个系统执行的作业到达时间：%d ,q-s_work.arr

12、ive_time);printf(编号是：%d ,q-s_work.id);printf(服务时间是：%d n,q-s_work.work_time);printf(完成时间是：%d ,w_finish_time0);printf(周转时间是：%d n,w_rel_time0);p = pHead; /寻找q的前一个节点，方便删掉q节点while( p-pNext != q )p = p-pNext; p-pNext = q-pNext;free(q);q = NULL; for(i=0;ipNext != q )p = p-pNext; p-pNext = q-pNext;free(q);q

13、 = NULL; for(j=0;jpNext;int len = 0;while(p != NULL)len+;p = p-pNext;if(len = 0)return true; /当没有作业时，返回为真elsereturn false;int cnt_work(PNODE pHead) /计算当前还剩多少作业PNODE p;p = pHead-pNext;int len = 0;while(p != NULL)len+;p = p-pNext;return len;PNODE do_work(PNODE pHead,int *w_finish_time,int i)PNODE p,q;

14、int cnt = 0; /计数器清0，计算当前作业完成时，系统中有多少个作业已经到达 p = pHead-pNext;q = p;while(p != NULL) if( p-s_work.arrive_time pNext;else p = p-pNext; /q指向当前到达时间小于刚刚完成的作业，但不一定是服务时间最短的(如果有的话)printf(系统中有%d个作业在当前作业完成时已经到达！n,cnt);p = pHead-pNext;while(p != NULL)if(cnt1) /执行此次判断后，q现在指向所有条件都满足的作业（如果有的话）if( p-s_work.arrive_t

15、ime s_work.work_time s_work.work_time )q = p;p = p-pNext;elsep = p-pNext;elsep = p-pNext;else /当前作业完成时，没有作业到达的情况p = p-pNext; /用q来接收最先到达的，用p来遍历while( p != NULL )if( p-s_work.arrive_times_work.arrive_time ) q = p;p = p-pNext; w_finish_timei+1 = q-s_work.arrive_time + q-s_work.work_time;w_finish_timei+

16、1 = w_finish_timei + q-s_work.work_time;return q;void show(int *w_finish_time,int i,PNODE q,int *w_rel_time)w_finish_timei+1 = w_finish_timei + q-s_work.work_time;w_rel_timei+1 = w_finish_timei+1 - q-s_work.arrive_time;printf(第%d个系统执行的作业到达时间：%d ,i+2,q-s_work.arrive_time);printf(编号是：%d ,q-s_work.id);

17、printf(服务时间是：%dn,q-s_work.work_time);printf(完成时间是：%d ,w_finish_timei+1);printf(周转时间是：%d n,w_rel_timei+1);void showmenu() printf(*n);printf(请选择你要执行的命令: n);printf(1：先来先服务算法n);printf(2：短作业优先算法n);printf(3: 高响应比优先算法n);printf(0: 退出菜单n);printf(*n);void HRRN()int w_rel_time10;int w_finish_time10;float rel_t

18、ime = 0;float priority; /计算优先权srand(time(0);int i;int j = 0;PNODE pHead = (PNODE)malloc(sizeof(NODE);if (NULL = pHead)printf(分配失败, 程序终止!n);exit(-1);PNODE pTail = pHead;pTail-pNext = NULL; /定义该链表有头结点，且第一个节点初始化为空for(i=0;is_work.id = rand()%100;pNew-s_work.arrive_time = rand()%10;pNew-s_work.work_time

19、= rand()%10+1;pTail-pNext = pNew;pNew-pNext = NULL;pTail = pNew;PNODE p = pHead-pNext; /p指向第一个节点while (NULL != p)printf(第%d个作业的编号是：%dt,j+1,p-s_work.id);printf(第%d个作业到达时间：%dt,j+1,p-s_work.arrive_time);printf(第%d个作业服务时间：%dt,j+1,p-s_work.work_time);printf(n);p = p-pNext;printf(n);j+;p = pHead-pNext; PN

20、ODE q = p; /p,q都指向第一个节点 p = p-pNext;while(p != NULL)if(p-s_work.arrive_time s_work.arrive_time) q = p;p = p-pNext;PNODE r = pHead-pNext; /r也指向第一个节点int cnt = 0; /记录所有节点数据域中到达时间最短且相等的个数while(r!= NULL)if( r-s_work.arrive_time = q-s_work.arrive_time )cnt+;r = r-pNext;p = pHead-pNext;while(p != NULL) /在相

21、等到达时间的作业中找服务时间最短的作业if(cnt 1)if( p-s_work.arrive_time = q-s_work.arrive_time )if( p-s_work.work_time s_work.work_time )q = p;p = p-pNext;else p =NULL; /确定q所指作业最先到达且服务时间最短w_finish_time0 = q-s_work.arrive_time + q-s_work.work_time;w_rel_time0 = w_finish_time0 - q-s_work.arrive_time;printf(第1个系统执行的作业到达时

22、间：%d ,q-s_work.arrive_time);printf(编号是：%d ,q-s_work.id);printf(服务时间是：%d n,q-s_work.work_time);printf(完成时间是：%d ,w_finish_time0);printf(周转时间是：%d n,w_rel_time0);p = pHead; /寻找q的前一个节点，方便删掉q节点while( p-pNext != q )p = p-pNext; p-pNext = q-pNext;free(q);q = NULL; /已经找到并执行第一个进程，执行完之后又将其删除了for(i=0;ipNext !=

23、q )p = p-pNext; p-pNext = q-pNext;free(q);q = NULL; for(j=0;jpNext;q = p;while(p != NULL) if( p-s_work.arrive_time pNext;else p = p-pNext; /q指向当前到达时间小于刚刚完成的作业，但有可能有另外几个进程也已经到达了，所以要进行下面的判断printf(系统中有%d个作业在当前作业完成时已经到达！n,cnt);p = pHead-pNext;while(p != NULL)if(cnt1) /说明此时有好几个都已经到达了if(p-s_work.arrive_ti

24、me s_work.wait = w_finish_timei - p-s_work.arrive_time;p = p-pNext;elsep-s_work.wait = 0;p = p-pNext;else /当前作业完成时，没有作业到达的情况p = p-pNext; /此时p指向第一个节点，q指向第二个节点，还是找最先到达的while( p != NULL )if( p-s_work.arrive_time s_work.arrive_time ) q = p;p = p-pNext;w_finish_timei+1 = q-s_work.arrive_time + q-s_work.w

25、ork_time;return;w_finish_timei+1 = w_finish_timei + q-s_work.work_time;PNODE priorit(PNODE pHead)PNODE p = pHead-pNext;while(p != NULL)if(p-s_work.wait 0)p-s_work.priority = (p-s_work.wait + p-s_work.work_time) / p-s_work.work_time; /计算每一个已经等待的进程的优先等级 p = p-pNext;elsep = p-pNext;p = pHead-pNext;PNOD

26、E q;q = p;p = p-pNext; /p已经指向第二个节点while(p != NULL)if(p-s_work.wait 0)if(p-s_work.priority q-s_work.priority)q = p;p = p-pNext;elsep = p-pNext;elsep = p-pNext;printf(该进程优先级最高，为：%fn,q-s_work.priority);return q;实验结果： 系统自动为每个算法模拟分配五个作业，同时随机生成作业的编号，作业的到达时间，作业估计运行的时间。1.先来先服务算法 该算法严格按照各作业到达时间来为其分配进程和资源，实验的结果见截图，最后算出该算法五个作业的平均周转时间。2.短作业优先短作业优先算法考虑的比较多，系统先找出最先到达的作业，若有多个相同时间到达的作业，则按照其运行时间长短先为时间短的服务。3.高响应比优先算法代码中主要运用PNODE priorit(PNODE pHead)函数计算作业的优先权。四.实验小结通过的代码的实现，对三种作业调度算法有了更深的理解。短作业优先算法要考虑的是后备队列