2023年操作系統(tǒng)最高響應(yīng)比優(yōu)先調(diào)度算法實驗報告廣西民大

進程調(diào)度模擬設(shè)計最高響應(yīng)比優(yōu)先調(diào)度算法實驗報告一、實驗題目與規(guī)定1、實驗題目:加深對作業(yè)概念的理解。進一步了解批解決系統(tǒng)如何組織作業(yè)、管理作業(yè)和調(diào)度作業(yè)。2、實驗規(guī)定：編寫程序完畢批解決系統(tǒng)中的作業(yè)調(diào)度，規(guī)定采用響應(yīng)比高者優(yōu)先的作業(yè)調(diào)度算法。實現(xiàn)具體涉及：一方面擬定作業(yè)控制塊的內(nèi)容和組成方式;然后完畢作業(yè)調(diào)度；最后編寫主函數(shù)，對所做工作進行測試。二、總的設(shè)計思想及語言環(huán)境、工具1、總的設(shè)計思想：最高響應(yīng)比優(yōu)先法(HRRN)是對FCFS方式和SJF方式的一種綜合平衡。HRRN調(diào)度策略同時考慮每個作業(yè)的等待時間長短和估計需要的執(zhí)行時間長短，從中選出響應(yīng)比最高的作業(yè)投入執(zhí)行。響應(yīng)比R定義如下：R=(W+T)/T=1+W/T其中T為該作業(yè)估計需要的執(zhí)行時間，W為作業(yè)在后備狀態(tài)隊列中的等待時間。每當要進行作業(yè)調(diào)度時，系記錄算每個作業(yè)的響應(yīng)比,選擇其中R最大者投入執(zhí)行。這樣，即使是長作業(yè)，隨著它等待時間的增長，W/T也就隨著增長，也就有機會獲得調(diào)度執(zhí)行。這種算法是介于FCFS和SJF之間的一種折中算法。由于長作業(yè)也有機會投入運營,在同一時間內(nèi)解決的作業(yè)數(shù)顯然要少于SJF法，從而采用HRRN方式時其吞吐量將小于采用SJF法時的吞吐量。此外，由于每次調(diào)度前要計算響應(yīng)比，系統(tǒng)開銷也要相應(yīng)增長。。JCB[i].turTime=JCB[il.finTime-JCBfi].arrTime;JCB[i].wTuTime=JCB[i].turTime/JCB[ij.serTime?0)oif(limes==num-1)aendTime=JCB[i].finTime；JCB[i].finish=l?1voidprint(inti,inttimes)(?if(times==0)(-printf("名稱到達時間服務(wù)時間開始時間完畢時間周轉(zhuǎn)時間帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間\n");I叩rintf("%9s%9d%9d%9d%9d%9d%9d\n",°JCB[iJ.namc,JCB[iJ.arrTime,JCB[i].serTime,。JCBfi].begTime,JCB[i].finTime,JCB[i].turTime,JCB[il.wTuTime);)voidcheck(){inti;MntstaTime,endTime,sumTurTime=0.0,sumWTuTime=0.0,aveTurTime,aveWTuTime;intcurrent=0,times=0,pre=0;oJCBfprel.finTime=0;for(i=0;i<num;i++)gJCB[i].finish=0；)?staTime,endTime,sumTurTime=0.0,sumWTuTime=0.0,aveTurTime,aveWTuTime;current=0;times=0；pre=0;JCB[pre].finTime=0;printf(-——-——————-----\nn)；for(i=0;i<num;i++)JCB[i].finish=0;°)ostaTime,endTime,sumTurTime=0.0,sumWTuTime=0.0,aveTurTimc,aveWTuTime;current=0;times=0;pre=0；JCB[pre].finTime=0；oprintf(n\n--HRRN————————--—————————-—\n");for(times=0;times<num;times++)。。current=HRN(pre);oruning(current,limes,pre,staTime,endTime);。叩rint(current,times);pre=current;for(i=0；i<num;i++)(。。sumTurTime+=JCB[i].turTime；oosumWTuTime+=JCB[i].wTuTime;)?avcTurTime=sumTurTimc/num；?aveWTuTime=sumWTuTime/num;叩rinlf(n(計與平均值)%9d%9d%9d%9d\n“，NULL,sumTurTime,aveTurTime,aveWTuTime);°printf("-————————-———---———-\n");)voidmain()(?charagain;do{osystem("cis");/*清屏*/叩rintf("p1easeinput4groupsofdatas:\nn)；°input();。。check()；printf("Continue...(Y/N):");。do{??again=getch();。}while(again!='Y'&&again!='yz&&again!='N'&&again!二'

n')；。｝whi1e(again=-Y'||again=='y');五、運營結(jié)果與運營情況*G:\MicrosoftVisualStudio\COMMON\MSDev98\Bin\Debug\Cpp2.exe"請輸入作業(yè)數(shù)量：30O.X11110N業(yè)^^作^￡入業(yè)達務(wù)迪到服主IE、0O.X11110N業(yè)^^作^￡入業(yè)達務(wù)迪到服主IE、1業(yè)作入業(yè)達務(wù)晅到服主IE-220X2N2-3820X23N業(yè)^^作^￡達務(wù)晅到服主月x222122234121x328323466381＜計與平均值〉060201六、運營結(jié)果分析：從運營結(jié)果得到調(diào)度序列結(jié)果為:X19X2玲X3xi到達時間最早，服務(wù)時間也最短，其響應(yīng)比最高；X2到達時間為22,但因XI早到達，所以開始時間為22,其服務(wù)時間為12,所以響應(yīng)比XI??；X3到達時間最遲，其響應(yīng)比最小，所以在最后。七、自我評價與總結(jié):本次課程設(shè)計題目較為簡樸，重要是對優(yōu)先級和最高響應(yīng)比這兩個算法的理解和對進程調(diào)度的功能以及進程調(diào)度算法有進一步的理解。在這次的課程設(shè)計中，讓我感覺較為不滿意的地方是,在課程設(shè)計開始之前我對于最高響應(yīng)比優(yōu)先法理解不熟悉，導(dǎo)致了響應(yīng)比的計算錯誤,從而加大了完畢代碼的時間量。對于這次出現(xiàn)的這個問題，使我有了對程序設(shè)計的嚴謹性，課本基礎(chǔ)知識的理解限度上有了更深刻的結(jié)識，也讓我明白到了基礎(chǔ)知識的重要性。完畢本次課程實際之后，我對進程調(diào)度模擬設(shè)計的各種算法有了更進一步的理解，也加深了我對于C++面向?qū)ο蠓矫娴恼莆眨诰帉懗绦蛑兴龅降膯栴}讓我有了對操作系統(tǒng)有了迫切要更深層次的掌握，并操作系統(tǒng)這門課程實在是很重要的一門課程。2、語言環(huán)境：計算機基本配置規(guī)定：操作系統(tǒng)NIN98/2023/XP/2023等Windows平臺內(nèi)存：256MB及以上主存64KB（Memory）（以KB為單位分派）開發(fā)語言:VisualC++6.03、工具：Windows平臺+Visua1C++6.0三、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與模塊說明（功能與框圖）作業(yè)調(diào)度的實現(xiàn)重要有兩個問題：一個是如何將系統(tǒng)中的作業(yè)組織起來；另一個是如何進行作業(yè)調(diào)度。為了將系統(tǒng)中的作業(yè)組織起來，需要為每個進入系統(tǒng)的作業(yè)建立檔案以記錄和作業(yè)相關(guān)的信息，例如，作業(yè)名、作業(yè)所需資源、作業(yè)執(zhí)行時間、作業(yè)進入系統(tǒng)的時間、作業(yè)信息在存儲密中的位置、指向下一個作業(yè)控制塊的指針等信息。這個記錄作業(yè)相關(guān)信息的數(shù)據(jù)塊稱為作業(yè)控制塊（JCB）,并將系統(tǒng)中檔待作業(yè)調(diào)度的作業(yè)控制塊組織成一個隊列,這個隊列稱為后備隊列。當進行作業(yè)調(diào)度時,從后備隊列中查找選擇作業(yè)。由于實驗中沒有實際作業(yè)，作業(yè)控制塊中的信息內(nèi)容只使用了實驗中需要的數(shù)據(jù)。作業(yè)控制塊中一方面應(yīng)當涉及作業(yè)名；另一方面是作業(yè)所需資源（內(nèi)存大小、打印機的數(shù)量和磁帶機的數(shù)量）；采用響應(yīng)比高者優(yōu)先作業(yè)調(diào)度算法，為了計算響應(yīng)比，還需要有作業(yè)的估計執(zhí)行時間、作業(yè)在系統(tǒng)中的等待時間；此外,指向下一個作業(yè)控制塊的指針必不可少。實驗中，作業(yè)控制塊及隊列的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義如下：structtask{stringname;/*作業(yè)號*/intarrTime;/*作業(yè)到達時間*/?intserTime;/*作業(yè)規(guī)定服務(wù)時間*/intwaiTime;/*等待時間*/intbegTime;/*開始運營時間*/intfinTime;/*結(jié)束運營時間*/ointturTime;/*周轉(zhuǎn)時間*/intwTuTime；/*帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間*/。intpriority；/*優(yōu)先權(quán)*/intfinish;/*是否已經(jīng)完畢*/}JCB[10];存放作業(yè)控制塊的區(qū)域：#definen10JCBjobtab1e[IO];intjobcount：將作業(yè)控制塊組織成一個隊列,實驗中采用靜態(tài)鏈表的方式模擬作業(yè)的后備隊列，作業(yè)隊列頭指針定義為：int*head;實驗中，內(nèi)存采用可移動的動態(tài)分區(qū)管理方法，即只要內(nèi)存空閑區(qū)總和比作業(yè)大就可以滿足作業(yè)對內(nèi)存的需求;對打印機和磁帶機這兩種獨占設(shè)備采用靜態(tài)分派法,即作業(yè)執(zhí)行前必須獲得所需資源，并且執(zhí)行完才歸還。采用響應(yīng)比高者優(yōu)先調(diào)度算法進行調(diào)度時，必須計算出系統(tǒng)中所有滿足必要條件作業(yè)的響應(yīng)比，從中選擇響應(yīng)比最高的一個作業(yè)裝入主存儲器分派資源。由于是實驗,所以就將作業(yè)控制塊出隊,并輸出作業(yè)名代替裝入處存儲器，同時修改系統(tǒng)的資源數(shù)量。最高響應(yīng)比優(yōu)先調(diào)度算法的作業(yè)調(diào)度程序流程圖（如下）

!1!、參考源程序:!1!、參考源程序:inc1ude<dos.h>include<time.h>include<stdlib.h>#include<stdio.h>#inc1ude<conio.h>#include<string.h>typedefcharstringf10];/*//定義string為具有10個字符元素的字符數(shù)組類型*/structtask{?stringname；/*作業(yè)號*/ointarrTime；/*作業(yè)到達時間*/?intserTime;/*作業(yè)規(guī)定服務(wù)時間*/intwaiTime；/*等待時.間*/intbegTime;/*開始運營時間*/?intfinTime;/*結(jié)束運營時間*/AntturTime;/*周轉(zhuǎn)時間*/intwTuTime;/*帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間*/intpriority；/*優(yōu)先權(quán)*/intfinish；/*是否已經(jīng)完畢*/}JCB[1()];intnum;voidinput()?inti；system(ncls");叩rintf(”\n請輸入作業(yè)數(shù)量：”)；oscanf(”％d”,&num);ofor(i=0;i<num;i++)(oprintf("\n請輸入作業(yè)NO.%d:\n”,i);。printf(*'作業(yè)名稱:“)；ooscanf("%s",JCB[i].name)；ooprintf("到達時間：”)；oscanf(n%d",&JCB[i].arrTime);?printf("服務(wù)時間：”)；escanf("％d"，&JCB|i].serTime)；JCB[i].priority=0;JCB[i].finish=0;)intHRN(intpre)(intcurrem=l,i,j;/*優(yōu)先權(quán)=(等待時間+服務(wù)時間)/服務(wù)時間*/for(i=0;i<num；i++)JCB[i].waiTime=JCB[pre],finTime-JCB[i].arrTime;1等待時間二上一個作業(yè)的完畢時間-到達時間*/JCB[i].priority=(JCB[i].waiTime+JCB[i].serTime)/JCB[i].serTime;0)for(i=0;i<num;i++)(if(!JCB[i].finish)03{ocurrcnt=i;/*找到第一個還沒完畢的作業(yè)*/oobreak;}ofor(j=i;j<num;j++)/*和后面的作業(yè)比較*/{。if(!JCB[j].finish)/*還沒完畢(運營)*/^if(JCB[current].arrTime<=JCB[pre].finTime)/*假如作業(yè)在上一個作業(yè)完畢之前到達*/0001。。if(JCB[jJ.arrTime<=JCB[pre].finTime&&JCB|j].priority>JCB[current].priority)ocurrent=j;/*找出到達時間在上一個作業(yè)完畢之前，優(yōu)先權(quán)高的作業(yè)*/00|-else/*假如作業(yè)是在上一個作業(yè)完畢之后到達*/000{。?if(JCB[j].arrTime<JCB[current].arrTime)0。?current=j;/*找出比較早到達的一個*/6if(