操作系统实验报告-批处理系统的作业调度

实验一批处理系统的作业调度一．实验目的（1）加深对作业概念的理解。

（2）深入了解批处理系统如何组织作业、管理作业和调度作业。

二．实验内容编写程序完成批处理系统的作业调度，要求采用响应比优先调度算法。

三．实验原理最高响应比优先法（HRRN）是对FCFS方式和SJF 方式的一种综合平衡。

HRRN调度策略同时考虑每个作业的等待时间长短和估计需要的执行时间长短，从中选出响应比最高的作业投入执行。

响应比R定义如下：R=(W+T)/T=1+W/T其中T为该作业估计需要的执行时间，W为作业在后备状态队列中的等待时间。

每当要进行作业调度时，系统计算每个作业的响应比，选择其中R最大者投入执行。

这样，即使是长作业，随着它等待时间的增加，W/T也就随着增加，也就有机会获得调度执行。

这种算法是介于FCFS和SJF 之间的一种折中算法。

由于长作业也有机会投入运行，在同一时间内处理的作业数显然要少于SJF 法，从而采用HRRN 方式时其吞吐量将小于采用SJF 法时的吞吐量。

另外，由于每次调度前要计算响应比，系统开销也要相应增加。

四．实验部分源程序实验中，作业控制块及队列的数据结构定义如下：struct task {string name; /*作业号*/int arrTime; /* 作业到达时间*/int serTime; /*作业要求服务时间*/int waiTime; /*等待时间*/int begTime; /*开始运行时间*/int finTime; /*结束运行时间*/int turTime; /*周转时间*/int wTuTime; /*带权周转时间*/int priority;/*优先权*/int finish;/*是否已经完成*/}JCB[10];存放作业控制块的区域：#define n 10JCB jobtable[10];int jobcount;将作业控制块组织成一个队列，实验中采用静态链表的方式模拟作业的后备队列，作业队列头指针定义为：int *head;主程序为：#include<dos.h>#include<time.h>#include<stdlib.h>#include<stdio.h>#include<conio.h>#include<string.h>typedef char string[10]; /* //定义string为含有10个字符元素的字符数组类型*/ struct task {string name; /*作业号*/int arrTime; /* 作业到达时间*/int serTime; /*作业要求服务时间*/int waiTime; /*等待时间*/int begTime; /*开始运行时间*/int finTime; /*结束运行时间*/int turTime; /*周转时间*/int wTuTime; /*带权周转时间*/int priority;/*优先权*/int finish;/*是否已经完成*/}JCB[10];int num;void input(){int i;system("cls");printf("\n请输入作业数量: ");scanf("%d", &num);for(i=0;i<num;i++)printf("\n请输入作业NO.%d:\n",i);printf(" 作业名称: ");scanf("%s",JCB[i].name);printf(" 到达时间: ");scanf("%d",&JCB[i].arrTime);printf(" 服务时间: ");scanf("%d",&JCB[i].serTime);JCB[i].priority = 0;JCB[i].finish =0;}}int HRN(int pre){int current=1,i,j;/* 优先权=(等待时间+服务时间)/服务时间*/for(i=0; i<num; i++){JCB[i].waiTime=JCB[pre].finTime-JCB[i].arrTime; /*等待时间=上一个作业的完成时间-到达时间*/JCB[i].priority=(JCB[i].waiTime+JCB[i].serTime)/JCB[i].serTime;}for(i=0; i<num; i++)if(!JCB[i].finish){current=i; /*找到第一个还没完成的作业*/break;}}for( j=i; j<num; j++) /*和后面的作业比较*/{if( !JCB[j].finish) /* 还没完成(运行)*/{if(JCB[current].arrTime<=JCB[pre].finTime) /*如果作业在上一个作业完成之前到达*/{if(JCB[j].arrTime<=JCB[pre].finTime&&JCB[j].priority>JCB[current].priority ) current=j;/* 找出到达时间在上一个作业完成之前，优先权高的作业*/ }else /* 如果作业是在上一个作业完成之后到达*/{if(JCB[j].arrTime<JCB[current].arrTime)current=j; /* 找出比较早到达的一个*/if(JCB[j].arrTime==JCB[current].arrTime) /* 如果同时到达*/if(JCB[j].priority>JCB[current].priority)current=j; /*找出服务时间比较短的一个*/}}}return current;/*返回当前作业*/}void runing(int i, int times, int pre, int staTime, int endTime){if(times==0){JCB[i].begTime=JCB[i].arrTime;JCB[i].finTime=JCB[i].begTime+JCB[i].serTime;JCB[i].turTime=JCB[i].serTime;JCB[i].wTuTime=1.0;staTime=JCB[i].begTime;}else{if(JCB[i].arrTime>JCB[pre].finTime)JCB[i].begTime=JCB[i].arrTime;elseJCB[i].begTime=JCB[pre].finTime;JCB[i].finTime=JCB[i].begTime+JCB[i].serTime;JCB[i].turTime=JCB[i].finTime-JCB[i].arrTime;JCB[i].wTuTime=JCB[i].turTime/JCB[i].serTime;}if(times==num-1)endTime=JCB[i].finTime;JCB[i].finish=1;}void print(int i,int times){if(times==0){printf(" 名称到达时间服务时间开始时间完成时间周转时间带权周转时间\n");}printf("%9s%9d%9d%9d%9d%9d%9d\n",JCB[i].name,JCB[i].arrTime,JCB[i].serTime,JCB[i].begTime,JCB[i].finTime,JCB[i].turTime,JCB[i].wTuTime);}void check( ){int i;int staTime, endTime, sumTurTime=0.0, sumWTuTime=0.0, aveTurTime, aveWTuTime;int current=0, times=0, pre=0;JCB[pre].finTime=0;for(i=0; i<num; i++){JCB[i].finish=0;}staTime, endTime,sumTurTime=0.0, sumWTuTime=0.0, aveTurTime, aveWTuTime;current=0; times=0; pre=0;JCB[pre].finTime=0;printf("-------------------------------------------------------------------------\n");for(i=0; i<num; i++){JCB[i].finish=0;}staTime, endTime,sumTurTime=0.0, sumWTuTime=0.0, aveTurTime, aveWTuTime;current=0; times=0; pre=0;JCB[pre].finTime=0;printf("\n-- HRRN -----------------------------------------------------------------\n");for(times=0; times<num; times++){current=HRN(pre);runing(current, times, pre, staTime, endTime);print(current, times);pre=current;}for(i=0; i<num; i++){sumTurTime+=JCB[i].turTime;sumWTuTime+=JCB[i].wTuTime;}aveTurTime=sumTurTime/num;aveWTuTime=sumWTuTime/num;printf("(计与平均值) %9d%9d%9d%9d\n",NULL,sumTurTime,aveTurTime,aveWTuTime);printf("-------------------------------------------------------------------------\n"); }void main(){char again;do {system("cls"); /*清屏*/printf("please input 4 groups of datas:\n");input();check();printf("Continue...(Y/N): ");do{again = getch();}while(again!='Y' && again!='y' && again!='N' && again!='n');}while(again=='Y' || again=='y');}五．实验结果与体会.从运行结果得到调度序列结果为：X1X2X3X1到达时间最早，服务时间也最短，其响应比最高；X2到达时间为22，但X1早到达，所以开始时间为22，服务时间为12，所以响应比X1小；X3到达时间最迟，其响应比最小，所以在最后。