第8章作業(yè)調(diào)度實驗

第8章相關(guān)說明說明：（1）實驗相關(guān)ppt內(nèi)容選自《操作系統(tǒng)課程設(shè)計》的核心實驗，本實驗為作業(yè)調(diào)度實驗，使學(xué)生對作業(yè)調(diào)度算法有進一步的理解，同時提高學(xué)生的動手能力。（2）實驗原理比較清晰，難點在于學(xué)生動手能力差，編程基礎(chǔ)薄弱，建議課下要求學(xué)生自己多花費時間來進行編碼。（3）該課程上課時間為2015年春季，全班人數(shù)共54人。第8章：作業(yè)調(diào)度實驗作業(yè)調(diào)度算法模擬提綱提綱實驗?zāi)康恼莆罩苻D(zhuǎn)時間、等待時間、平均周轉(zhuǎn)時間等概念及其計算方法；理解五種常用的作業(yè)調(diào)度算法（FCFS,SJF,HRRF,HPF,RR）,區(qū)分算法之間的差異性，并用c語言模擬實現(xiàn)各算法；了解操作系統(tǒng)中高級調(diào)度、中級調(diào)度和低級調(diào)度的區(qū)別和聯(lián)系；提綱實驗內(nèi)容作業(yè)調(diào)度作業(yè)調(diào)度又稱高級調(diào)度，不涉及處理機的分配，主要任務(wù)是按一定的原則從外存上處于后備狀態(tài)的作業(yè)中挑選一個（或多個）作業(yè)調(diào)入主存，為其分配內(nèi)存、I/O設(shè)備等必要的資源，并建立相應(yīng)的進程，安排在就緒隊列上，以使進程獲得競爭處理機的權(quán)利。實驗內(nèi)容調(diào)度隊列模型實驗內(nèi)容編寫并調(diào)試作業(yè)調(diào)度模擬程序；實現(xiàn)五種作業(yè)調(diào)度算法，先來先服務(wù)（FCFS）,短作業(yè)優(yōu)先（SJF）,高響應(yīng)比優(yōu)先（HRRF）,優(yōu)先權(quán)高者先服務(wù)（HPF）,時間片輪轉(zhuǎn)法（RR）；對每種算法要求打印調(diào)度順序及相應(yīng)的平均周轉(zhuǎn)時間、平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間、平均等待時間；每次作業(yè)切換時打印作業(yè)相關(guān)信息（提示開始運行，結(jié)束運行\(zhòng)暫停運行；一個作業(yè)完成打印其等待時間、周轉(zhuǎn)時間、帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間）。不考慮多個作業(yè)同時到達的情況，且均為非搶占式。要求：每個人至少完成三種算法，每個小組要求完成全部算法，實行驗收制。提綱實驗算法算法一：先來先服務(wù)（FCFS）基本思想遵循先進入后備隊列的作業(yè)，先進行調(diào)度的原則。非搶占式算法特點簡單，易于編碼實現(xiàn)優(yōu)先考慮作業(yè)的等待時間，沒有考慮作業(yè)的執(zhí)行時間長短、作業(yè)的運行特性和作業(yè)對資源的要求實驗算法算法二：短作業(yè)優(yōu)先（SJF）基本思想根據(jù)作業(yè)控制塊中作業(yè)申請時指出的執(zhí)行時間，選取執(zhí)行時間最短的作業(yè)優(yōu)先調(diào)度；可有搶占或非搶占方式。短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法考慮了作業(yè)的運行時間而忽略了作業(yè)的等待時間。實驗算法算法三：高響應(yīng)比優(yōu)先（HRRF）初衷FCFS調(diào)度算法只片面地考慮了作業(yè)的進入時間，短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法考慮了作業(yè)的運行時間而忽略了作業(yè)的等待時間。響應(yīng)比高者優(yōu)先調(diào)度算法為這兩種算法的折中，使長作業(yè)不會長時間等待，但每次調(diào)度前都要進行響應(yīng)比計算。實驗算法算法四：優(yōu)先權(quán)高者優(yōu)先（HPF）基本思想系統(tǒng)根據(jù)作業(yè)的優(yōu)先權(quán)進行作業(yè)調(diào)度，每次選取優(yōu)先權(quán)高的作業(yè)優(yōu)先調(diào)度。作業(yè)的優(yōu)先權(quán)通常用一個整數(shù)表示，也叫做優(yōu)先數(shù)。優(yōu)先數(shù)的大小與優(yōu)先權(quán)的關(guān)系由系統(tǒng)或者用戶來規(guī)定,本實驗采用優(yōu)先權(quán)值越小，優(yōu)先權(quán)越高。優(yōu)先權(quán)高者優(yōu)先調(diào)度算法綜合考慮了作業(yè)執(zhí)行時間和等待時間的長短、作業(yè)的緩急度、作業(yè)對外部設(shè)備的使用情況等因素。實驗算法算法五：時間片輪轉(zhuǎn)（RR）基本思想系統(tǒng)將所有的就緒進程按先來先服務(wù)的原則，排成一個隊列，每次調(diào)度時，把CPU分配給隊首進程，并令其執(zhí)行一個時間片。時間片結(jié)束之后，將該進程加到就緒隊列隊尾；然后再把處理機分配給就緒隊列中新的首進程。優(yōu)點系統(tǒng)能在給定的時間內(nèi)響應(yīng)所有用戶請求。提綱實驗示例使用的測試數(shù)據(jù)使用讀文件的形式讀入測試數(shù)據(jù)實驗示例作業(yè)信息結(jié)構(gòu)typedefstructnode{ intnumber;//作業(yè)號

intreach_time;//作業(yè)抵達時間

intneed_time;//作業(yè)的執(zhí)行時間 intprivilege; //作業(yè)優(yōu)先權(quán) floatexcellent;//響應(yīng)比

intstart_time;//作業(yè)開始時間

intwait_time;//等待時間

inttr_time;//周轉(zhuǎn)時間

doublewtr_time;//帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間

intrun_time;//作業(yè)累計已執(zhí)行時間 intvisited; //作業(yè)是否被訪問過 boolisreached; //作業(yè)是否已抵達}job;實驗示例重要函數(shù)說明voidread_Jobdata()；//讀取數(shù)據(jù)文件；voidinitial_jobs();//初始化所有作業(yè)信息;intfindEarlyJob(jobjobs[],intcount);//找到執(zhí)行時間最短的作業(yè);voidSFJschedulejob(jobjobs[],intcount);//短作業(yè)優(yōu)先算法用到的函數(shù)有：fopen(文件名,使用文件方式);//打開文件fscanf(文件指針,格