实验一批处理系统的作业调度.pdf

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实验一批处理系统的作业调度
(附实验报告)

加深对作业概念的理解;
深入了解批处理系统如何组织作业、管理作业和调度作业;

作业的概念;
作业的创建;
作业的调度。

编写程序完成批处理系统中的作业调度,要求采用响应比高者优
先的作业调度算法。实验具体包括:首先确定作业控制块的内容,
作业控制块的组成方式;然后完成作业调度;最后编写主函数对
所作工作进程测试。:.

操作系统根据允许并行工作的道数和一定的算法从系统中选取
若干作业把它们装入主存储器,使它们有机会获得处理器运行,
这项工作被称为“作业调度”。实现这部分功能的程序就是“作
业调度程序”。
作业调度的实现主要有两个问题,一个是如何将系统中的作业组
织起来;另一个是如何进行作业调度。
为了将系统中的作业组织起来,需要为每个进入系统的作业建立
档案以记录和作业相关的信息,例如作业名、作业所需资源、作
业执行时间、作业进入系统的时间、作业信息在存储器中的位置、
指向下一个作业控制块的指针等信息。这个记录作业相关信息的
数据块称为作业控制块(JCB),并将系统中等待作业调度的作
业控制块组织成一个队列,这个队列称为后备队列。一个作业全
部信息进入系统后,就为其建立作业控制块,并挂入后备队列。
当进行作业调度时,从后备队列中查找选择作业。
由于实验中没有实际作业,作业控制块中的信息内容只使用了实
验中需要的数据。作业控制块中首先应该包括作业名;其次是作
业所需资源,根据需要,实验中只包括需要主存的大小(采用可
移动的动态分区方式管理主存,作业大小就是需要主存的大小)、:.
需要打印机的数量和需要磁带机的数量;采用响应比作业调度算
法,为了计算响应比,还需要有作业的估计执行时间、作业在系
统中的等待时间;另外,指向下一个作业控制块的指针必不可少。
实验中,作业控制块及队列的数据结构定义如下。
typedefstructjcb
{charname[4];
intlength;
intprinter;
inttape;
intruntime;
intwaittime;
intnext;
}JCB
存放作业控制块的区域:
#definen10
JCBjobtable[10];:.
intjobcount;
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:
int*head;
:.
确定作业组织方式之后,就要开始考虑如何进行作业调度。尽管
不同的计算机系统可以采用不同的调度原则和调度算法,但是都
必须遵循一个必要条件,即系统现有的尚未分配的资源可以满足
被选作业的资源要求。就是说,所有的作业调度都是按照一定的
算法,从满足必要条件的作业中选择一部分作业装入主存储器。
实验中,主存采用可移动的动态分区管理方法,即只要主存空闲
区总和比作业大就可以满足作业对主存的需求;对打印机和磁带
机这两种独占型设备采用静态分配法,即作业执行前必须获得所
需资源,并且执行完才归还。
常用的作业调度算法有先来先服务算法、计算时间短的作业优先
算法、响应比高者优先算法、优先数调度算法和均衡调度算法。
实验中采用响应比高者优先算法,响应比的定义为:
响应比=作业的等待时间/作业估计执行时间
采用响应比高者优先调度算法,进行调度时必须计算出系统中的
所有满足必要条件作业的响应比;从中选择响应比最高的一个作
业装入主存储器、分配资源,由于是实验,所以就用将作业的作
业控制块出队,并输出作业的作业名代替装入主存储器,同时修
改系统的资源数量;用同样方法选择第二个、第三个„„直到不:.
再有满足必要条件的作业。采用响应比高者优先算法的作业调度
。
模拟程序中,首先要假设系统的资源情况,假设系统资源只有主
存(memory)64MB(以KB为单位分配)、磁带机(tape)4台和
打印机(printer)2台;然后,手工输入某个时刻系统中的各
个作业情况;最后进行作业调度,并将结果输出。

将上述实验中的作业调度算法改为短作业优先调度算法重新完
成上述工作。
我的实现代码(C语言):
#include<>
#include<>
#definen10//后备队列中JCB的最大数量
//作业控制块
typedefstruct
{
charname[4];//作业名
intlength;//作业长度
intprinter;//打印机数量
inttape;//磁带机数量
intruntime;//运行时间
intwaittime;//等待时间:.
intnext;//指针
}JCB;
//后备队列(对结构)
JCBjobTable[n];//作业表
intjobCount;//作业表中当前作业数量
inthead;//作业表头指针
//初始化函数
voidInit()
{
head=-1;
jobCount=0;
}
//入队函数
voidPushQueue(JCBjob)
{
if(jobCount>=n)
{
printf("队列已满,不能加入\n");
return;
}
if(head==-1)
head=0;
jobTable[jobCount].length=;
strcpy(jobTable[jobCount].name,);
jobTable[jobCount].printer=;
jobTable[jobCount].runtime=;
jobTable[jobCount].tape=;
jobTable[jobCount].waittime=;
jobTable[jobCount-1].next=jobCount;
jobTable[jobCount].next=-1;
jobCount++;
}
//出队函数
voidPopQueue(intnum)
{
if(jobCount==0)
{:.
printf("空队不能出队");
return;
}
if(num>=jobCount)
{
printf("队列中不存在该元素");
return;
}
if(jobCount==1)
{
head=-1;
jobTable[0].next=-1;
jobCount=0;
}
else
{
jobTable[num-1].next=jobTable[num].next;
jobTable[num].next=-1;
jobCount--;
}
}
//系统资源
intmemory=65536;//主存大小64MB,65536KB
inttape=4;//磁带机数量
intprinter=2;//打印机数量
//作业调度函数
voidSchedule()
{
intcurrJob,maxJob;
doublecurrJobRatio,maxJobRatio;
while(head!=-1)
{
currJob=maxJob=head;
currJobRatio=maxJobRatio=0;
//找出响应比最大的作业
while(1)
{
//找出满足资源的作业
if(jobTable[currJob].length<=memory&&
jobTable[currJob].printer<=printer&&:.
jobTable[currJob].tape<=tape)
{
currJobRatio=(double)jobTable[currJob].waittime/jobTable[currJob]
.runtime;//计算响应比
if(currJobRatio>maxJobRatio)
{
maxJobRatio=currJobRatio;
maxJob=currJob;
}
}
if(jobTable[currJob].next==-1)
break;
else
currJob=jobTable[currJob].next;
}
//输出响应比最大的作业、分配资源
if(maxJobRatio!=0)
{
memory-=jobTable[maxJob].length;
tape-=jobTable[maxJob].tape;
printer-=jobTable[maxJob].printer;
printf("选中作业的作业名为:%s\n",jobTable[maxJob].name);
PopQueue(maxJob);
}
}
}
voidmain()
{
//用于作业的临时变量
chartmp_name[4];
inttmp_length;
inttmp_printer;
inttmp_tape;
inttmp_runtime;
inttmp_waittime;
inttmp_count;//记录输入作业数量
JCBtmp_job;//临时作业变量:.
printf("请输入作业相关信息,以作业名为Q为输入结束。\n\n按任意键进入
输入模式:");
getchar();
Init();
while(1)
{
tmp_count=1;
if(tmp_count>n)
{
printf("达到最大作业数,输入结束。");
break;
}
//输入作业名、作业大小、磁带机数、打印机数、估计执行时间、等待时间
printf("作业名:");
scanf("%s",tmp_name);
if(strcmp(tmp_name,"Q")==0||strcmp(tmp_name,"q")==0)
break;
printf("作业大小:");
scanf("%d",&tmp_length);
printf("磁带机数:");
scanf("%d",&tmp_printer);
printf("打印机数:");
scanf("%d",&tmp_tape);
printf("估计运行时间:");
scanf("%d",&tmp_runtime);
printf("等待时间:");
scanf("%d",&tmp_waittime);
//给临时作业变量赋值
=tmp_length;
strcpy(,tmp_name);
=tmp_printer;
=tmp_runtime;
=tmp_tape;
=tmp_waittime;
//将作业加入作业表中
PushQueue(tmp_job);
printf("\n");
}:.
//作业调度
Schedule();
}