作业调度算法C++实现

学号： 姓名： 班级： 实验时间： 2011-10-10

实验编号

002

实验名称 作业调度算法

实验目的和

要求 通过对作业调度算法的模拟加深对作业概念和作业调度算法的理解

实验内容

（1） 模拟FCFS 算法实现作业调度

（2） 模拟短作业优先算法实现作业调度 模拟最高相应比优先算法实现作业调度

一、 实验题目

输入：作业流文件，其中存储的是一系列要执行的作业， 每个作业包括三个数据项：

作业号、作业进入系统的时间（用一小数表示，如10：10，表示成10.10）、估计执行时间（单位小时，以十进制表示） 参数用空格隔开，下面是示例： 1 8.00 0.5 2 8.15 0.3 3 8.30 0.25 4 8.35 0.20 5 8.45 0.15 6 9.00 0.10 7 9.20 0.05

其中调度时刻为最后一个作业到达系统的时间！

输出：作业号 进入内存的时间，每行输出一个作业信息。 并输出每一种调度算法的平均周转时间和平均带权周转时间。 二、 算法设计思路

首先用一个switch 函数做界面选择进入哪一种算法。用一个内来定义作业

float s;//提交时间 float j;//执行时间 float k;//开始时间 float w;//完成时间 float z;//周转时间 float d;//带权周转时间

1， 先来先服务，首先计算第一个作业的完成时间，周转时间，带权周转时间。再用for 循

环来计算剩下每一个作业的完成时间，周转时间，带权周转时间。然后再算出平均周转时间和平均带权周转时间。

2， 短作业有优先，首先计算第一个作业的完成时间，周转时间，带权周转时间。再用来计

算其他作业的。其中在for 循环中嵌套while 函数，在每一次计算前判断处于等待状态

计算机操作系统

实验报告

的作业个数，然后按执行时间，从短到长排序，将排在第一个的作业计算。以此类推。3．响应比，与短作业优先类似，只是在排序前，循环计算一次响应比，用一个数组来存放响应比，然后按照优先比从小到大排序，然后计算。

三、算法流程图

主要的算法是响应比优先，所以这里只画了响应比优先的流程图，下面为响应比算法函数的代码：

void xyb(zuoye a[])

{

int j=0,k=0,c=0,b=0;

float m=0;

float n=0;

float x=0;

float z[N];//存放z[]数组

zuoye t;

a[0].k=a[0].s;

a[0].w=a[0].k+a[0].j;

a[0].z=a[0].w-a[0].s;

a[0].d=a[0].z/a[0].j;

m=a[0].z;

n=a[0].d;

for(j=1;j

{

k=j;

while(a[k].s<=a[j-1].w&&k

{

k++;

}

for(c=j;c

{

z[c]=(a[j-1].w-a[c].s)/a[c].j;

}

for(c=j;c

{

for(b=c+1;b

{

if(z[c]>z[b])

{

t=a[c];

a[c]=a[b];

a[b]=t;

x=z[c];

z[c]=z[b];

z[b]=x;

}

}

}

a[j].k=a[j-1].w;

a[j].w=a[j].k+a[j].j;

a[j].z=a[j].w-a[j].s;

a[j].d=a[j].z/a[j].j;

m+=a[j].z;

n+=a[j].d;

}

cout<<"响应比的平均周转时间为："<

cout<<"响应比的平均带权周转时间为："<

根据以上的代码画出流程图如下：

三、算法中用到的数据结构

class zuoye

{

public:

float s;//输入时间

float j;//执行时间

float k;//开始时间

float w;//完成时间

float z;//周转时间

float d;//带权周转时间

};

void fcfs(zuoye a[]);//先来服务

void dzy(zuoye a[]);//短作业优先

void xyb(zuoye a[]);//响应比

void mulu(zuoye a[]);//选择目录

void shuchu(zuoye a[]);//输出结果

四、算法的主要模块

响应比函数是其中比较重要的模块，其中计算的过程：用循环函数for来计算，

for(j=1;j

{

k=j;

while(a[k].s<=a[j-1].w&&k

{

k++;

}

/*用while函数来判断处于准备状态的工作，即输入时间<最后一个已完作业的完成时间 */

for(c=j;c

{

z[c]=(a[j-1].w-a[c].s)/a[c].j;

}

/*用循环函数来计算处于准备状态作业的响应比，在z[]为储存响应比的数组。*/ for(c=j;c

{

for(b=c+1;b

{

if(z[c]>z[b])

{

t=a[c];

a[c]=a[b];

a[b]=t;

x=z[c];

z[c]=z[b];

z[b]=x;

}

}

/*用冒泡算法按照响应比的大小，从小到大将作业进行排序*/ }

a[j].k=a[j-1].w;

a[j].w=a[j].k+a[j].j;

a[j].z=a[j].w-a[j].s;

a[j].d=a[j].z/a[j].j;

m+=a[j].z;//计算总的周转时间

n+=a[j].d;//计算总的带权周转时间

}

五、实验代码

#include"iostream.h"

# define N 30

int i=0;

class zuoye

{

public:

float s;//输入时间

float j;//执行时间

float k;//开始时间

float w;//完成时间

float z;//周转时间

float d;//带权周转时间

};

void fcfs(zuoye a[]);//先来服务

void dzy(zuoye a[]);//短作业优先

void xyb(zuoye a[]);//响应比

void mulu(zuoye a[]);//选择目录

void shuchu(zuoye a[]);//输出结果

void main()

{

zuoye a[N];

cout<<"输入0,0结束";

do

{

cout<<"请输入第"<

cin>>a[i].s>>a[i].j;

i++;

}while(i

mulu(a);

shuchu(a);

}

void mulu(zuoye a[])

{

int m;

cout<<"请选择算法："<

cout<<"1.先来先服务算法；"<

cout<<"2.短作业优先；"<

cout<<"3.优先比算法；"<

cin>>m;

switch(m) //switch函数来选择算法

{

case 1:fcfs(a);break;

case 2:dzy(a);break;

case 3:xyb(a);break;

default:

{

cout<<"错误，请重新输入!"<

mulu(a);

}

}

}

void shuchu(zuoye a[])

{

cout<<"提交\t"<<"执行\t"<<"开始\t"<<"完成\t"<<"周转\t"<<"带权周转"<

int j;

for(j=0;j

{

cout<

}

}

void fcfs(zuoye a[])

{

int j=1;

float m=0;//总周转时间

float n=0;//总带权周转时间

a[0].k=a[0].s;

a[0].w=a[0].k+a[0].j;

a[0].z=a[0].w-a[0].s;

a[0].d=a[0].z/a[0].j;

m=a[0].z;

n=a[0].d;

for(j=1;j

{

a[j].k=a[j-1].w;//开始时间

a[j].w=a[j].k+a[j].j;//完成时间

a[j].z=a[j].w-a[j].s;//周转时间

a[j].d=a[j].z/a[j].j;//带权周转时间

m+=a[j].z;

n+=a[j].d;

}

cout<<"fcfs平均周转时间为："<

cout<<"fcfs平均带权周转时间为："<

}

void dzy(zuoye a[])

{

int j=0,k=0,c=0,b=0;

float m=0;

float n=0;

zuoye t;

a[0].k=a[0].s;

a[0].w=a[0].k+a[0].j;

a[0].z=a[0].w-a[0].s;

a[0].d=a[0].z/a[0].j;

m=a[0].z;

n=a[0].d;

for(j=1;j

{

k=j;

while(a[k].s<=a[j-1].w&&k

{

k++;

}

for(c=j;c

{

for(b=c+1;b

{

if(a[c].j>a[b].j)

{

t=a[c];

a[c]=a[b];

a[b]=t;

}

}

}

a[j].k=a[j-1].w;

a[j].w=a[j].k+a[j].j;

a[j].z=a[j].w-a[j].s;

a[j].d=a[j].z/a[j].j;

m+=a[j].z;

n+=a[j].d;

}

cout<<"短作业优先的平均周转时间为："<

cout<<"短作业优先的平均带权周转时间为："<

void xyb(zuoye a[])

{

int j=0,k=0,c=0,b=0;

float m=0;

float n=0;

float x=0;

float z[N];//存放z[]数组

zuoye t;

a[0].k=a[0].s;

a[0].w=a[0].k+a[0].j;

a[0].z=a[0].w-a[0].s;

a[0].d=a[0].z/a[0].j;

m=a[0].z;

n=a[0].d;

for(j=1;j

{

k=j;

while(a[k].s<=a[j-1].w&&k

{

k++;

}

for(c=j;c

{

z[c]=(a[j-1].w-a[c].s)/a[c].j;

}

for(c=j;c

{

for(b=c+1;b

{

if(z[c]>z[b])

{

t=a[c];

a[c]=a[b];

a[b]=t;

x=z[c];

z[c]=z[b];

z[b]=x;

}

}

}

a[j].k=a[j-1].w;

a[j].w=a[j].k+a[j].j;

a[j].z=a[j].w-a[j].s;

a[j].d=a[j].z/a[j].j;

m+=a[j].z;

n+=a[j].d;

}

cout<<"响应比的平均周转时间为："<

cout<<"响应比的平均带权周转时间为："<

实验数据：

1 8.00 0.5

2 8.15 0.3

3 8.30 0.25

4 8.3

5 0.20

5 8.45 0.15

6 9.00 0.10

7 9.20 0.05

1．先来先服务算法，输入作业数据，结果如下图：

先来先服务算法结果图

输入数据，知道0,0结束输入，通过1,2,3选择需要的算法，输出平均的周转时间和平均带权周转时间，下面为具体的每一个作业提交时间，执行时间，开始时间，完成时间，周转时间和带权周转时间。

2．短作业优先算法，输入作业数据，结果如下图：

短作业优先算法结果图

输入数据，知道0,0结束输入，通过1,2,3选择需要的算法，输出平均的周转时间和平均带权周转时间，下面为具体的每一个作业提交时间，执行时间，开始时间，完成时间，周转时间和带权周转时间。

3．优先比算法，输入作业数据，结果如下图：

优先比算法结果图

输入数据，知道0,0结束输入，通过1,2,3选择需要的算法，输出平均的周转时间和平均带权周转时间，下面为具体的每一个作业提交时间，执行时间，开始时间，完成时间，周转时间和带权周转时间。

六、实验总结