單道批處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)一個(gè)作業(yè)調(diào)度模擬程序

操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)題目:為單道批處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)一個(gè)作業(yè)調(diào)度模擬程序院系：計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院專(zhuān)業(yè)班級(jí)：計(jì)算機(jī)號(hào)：學(xué)學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師：計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系學(xué)號(hào)班設(shè)c計(jì)技術(shù)參數(shù)設(shè)計(jì)要求．行工月月工作計(jì)劃月月月月月月2月3月2.參考資料[3]...,.C,C2011年9月26日安徽理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)（論文）成績(jī)?cè)u(píng)定表專(zhuān)業(yè)班級(jí)：計(jì)算機(jī)09-3班摘要關(guān)鍵詞：）I目錄．需求分析...............................................................................................1．概要設(shè)計(jì)...............................................................................................2．詳細(xì)設(shè)計(jì)...............................................................................................4．代碼實(shí)現(xiàn)...............................................................................................8．運(yùn)行結(jié)果與分析..............................................................................11．結(jié)束語(yǔ)．附錄參考文獻(xiàn).......................................................................................................II操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)11.1問(wèn)題描述為單道批處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)一個(gè)作業(yè)調(diào)度模擬程序。作業(yè)調(diào)度算法分別采用先來(lái)先服務(wù)（FCFSSJFHRN時(shí)刻、完成時(shí)刻、周轉(zhuǎn)時(shí)間、帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間，以及這組作業(yè)的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間及帶權(quán)平均周轉(zhuǎn)時(shí)間，以比較各種算法的優(yōu)缺點(diǎn)。1.2功能分析及描述在批處理系統(tǒng)中，作業(yè)進(jìn)入系統(tǒng)后，先駐留在外存上，通過(guò)作業(yè)調(diào)度算法，業(yè)調(diào)入內(nèi)存，并為他們創(chuàng)建進(jìn)程、分配必要的資源，然后，再將新創(chuàng)建的進(jìn)程加入就緒隊(duì)列中，準(zhǔn)備執(zhí)行。務(wù)時(shí)間之比可計(jì)算出響應(yīng)比。1.3開(kāi)發(fā)語(yǔ)言選擇本課程設(shè)計(jì)采用C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)。1操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)22.1功能模塊劃分立作業(yè)、選擇作業(yè)、運(yùn)行作業(yè)、計(jì)算作業(yè)周轉(zhuǎn)時(shí)間和帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間，以及這組作時(shí)刻、完成時(shí)刻、周轉(zhuǎn)時(shí)間、帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間，以及這組作業(yè)的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間及帶2.2功能模塊的描述各模塊的功能介紹如下：（1）建立作業(yè)：輸入作業(yè)數(shù)，建立一組作業(yè)，并對(duì)所建立的這組作業(yè)進(jìn)行初始化，用以模擬作業(yè)調(diào)度。初始化的內(nèi)容包括作業(yè)名，作業(yè)要求運(yùn)行的時(shí)間，其中，作業(yè)進(jìn)入系統(tǒng)的時(shí)間由系統(tǒng)默認(rèn)設(shè)置。（2）選擇作業(yè)：程序通過(guò)先來(lái)先服務(wù)調(diào)度算法、短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法和高入內(nèi)存中。（3）運(yùn)行作業(yè)：根據(jù)初始化中設(shè)置的作業(yè)要求運(yùn)行時(shí)間來(lái)模擬作業(yè)的運(yùn)行。（4）計(jì)算：作業(yè)完成計(jì)算作業(yè)周轉(zhuǎn)時(shí)間和帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間，以及這組作業(yè)的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間和帶權(quán)平均周轉(zhuǎn)時(shí)間。（5）顯示結(jié)果：將計(jì)算所得的結(jié)果輸出。（6）退出程序：當(dāng)實(shí)驗(yàn)結(jié)束，不再需要模擬作業(yè)調(diào)度的時(shí)候，用來(lái)退出程序。2.3功能模塊結(jié)構(gòu)圖示作業(yè)調(diào)度模擬程序的系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)如圖2-1所示。2操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)作業(yè)調(diào)度系統(tǒng)退出程序初始化運(yùn)行作業(yè)運(yùn)行作業(yè)初始化運(yùn)行作業(yè)圖3操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)33.1作業(yè)控制塊JCB的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類(lèi)型占用的CPU時(shí)限等因素。每個(gè)作業(yè)由一個(gè)作業(yè)控制塊JCBJCB可以包含如下信息：作業(yè)名、提交時(shí)間、所需的服務(wù)時(shí)間、所需的資源、作業(yè)狀態(tài)、鏈指針等等。作業(yè)的狀態(tài)可以是等待W(Wait)、運(yùn)行R(Run)和完成F(Finish)三種狀態(tài)之一。每個(gè)作業(yè)的最初狀態(tài)總是等待W。對(duì)每種調(diào)度算法都要求輸出每個(gè)作業(yè)開(kāi)始運(yùn)行時(shí)刻、完成時(shí)刻、周轉(zhuǎn)時(shí)間、帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間，以及這組作業(yè)的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間及帶權(quán)平均周轉(zhuǎn)時(shí)間。從以上分析可見(jiàn)，在這個(gè)模擬程序中作業(yè)控制塊JCB的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類(lèi)型可定義為：3.2先來(lái)先服務(wù)算法設(shè)計(jì)被執(zhí)行。流程圖如圖3-1所示。4操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)開(kāi)始使等i，+空結(jié)束圖3.3最短作業(yè)優(yōu)先算法設(shè)計(jì)先選取執(zhí)行時(shí)間最短的作業(yè)。流程圖如圖3-2所示。5操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)開(kāi)始使Ri，+結(jié)束圖3.4響應(yīng)比高者優(yōu)先算法設(shè)計(jì)中）的響應(yīng)比，然后選擇響應(yīng)比最高的作業(yè)執(zhí)行。流程圖如圖3-3所示。6操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)開(kāi)始使i，+空結(jié)束圖7操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)44.1高響應(yīng)比算法{{{}{{}{//}}}{8操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū){{};{}//}}}{//{;9操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū){}//}}}10操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)55.1選擇操作的界面如圖5-1所示。圖5.2選擇先來(lái)先服務(wù)算法進(jìn)行作業(yè)調(diào)度輸入操作初始信息，建立一組作業(yè)，由4個(gè)作業(yè)組成，作業(yè)名分別為a，b，c，d。如圖5-2所示。11操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)圖調(diào)度順序?yàn)閍→b→c→d。運(yùn)行結(jié)果如圖5-3、圖5-4、圖5-5所示。圖圖圖5.3選擇最短作業(yè)優(yōu)先算法進(jìn)行作業(yè)調(diào)度調(diào)度順序:a→c→d→b。運(yùn)行結(jié)果如圖5-6、圖5-7、圖5-8所示。12操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)圖圖圖5.4選擇高響應(yīng)比優(yōu)先算法進(jìn)行作業(yè)調(diào)度調(diào)度順序:a→c→b→d。運(yùn)行結(jié)果如圖5-9、圖5-10、圖5-11所示。圖圖13操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)圖14操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)6對(duì)一般計(jì)算機(jī)應(yīng)用人員，都是非常有益和重要的。通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)我對(duì)在課堂上所學(xué)的有關(guān)操作系統(tǒng)的知識(shí)有了更加深刻性，順序性，單道性。批處理系統(tǒng)能提高系統(tǒng)資的利源用率和系統(tǒng)吞吐量。點(diǎn)有的了深刻的了解，知道了不同的算法類(lèi)型適合不同的作業(yè)類(lèi)型。本次課程設(shè)計(jì)結(jié)合了C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，通過(guò)對(duì)作業(yè)調(diào)度模擬程序的設(shè)計(jì)，積累了程序設(shè)計(jì)的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，鍛煉了程序設(shè)計(jì)能力。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我學(xué)到了很多知識(shí)，拓寬了知識(shí)面，鍛煉了能力，綜合的方法，為今后的學(xué)習(xí)、工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。15操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)7源程序：#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<conio.h>#definegetpch(type)(type*)malloc(sizeof(type))#defineNULL0intn;floatT1=0,T2=0;inttimes=0;structjcb{//作業(yè)控制塊//作業(yè)名charname[10];intreachtime;intstarttime;intneedtime;floatsuper;intfinishtime;floatcycletime;floatcltime;//作業(yè)到達(dá)時(shí)間//作業(yè)開(kāi)始時(shí)間//作業(yè)需要運(yùn)行的時(shí)間//作業(yè)的響應(yīng)比//作業(yè)完成時(shí)間//作業(yè)周轉(zhuǎn)時(shí)間//作業(yè)帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間//作業(yè)狀態(tài)charstate;structjcb*next;}*ready=NULL,*p,*q;typedefstructjcbJCB;//結(jié)構(gòu)體指針voidinital()式隊(duì)列//建立作業(yè)控制塊隊(duì)列,先將其排成先來(lái)先服務(wù)的模{inti;printf("\n輸入作業(yè)數(shù):");scanf("%d",&n);for(i=0;i<n;i++){p=getpch(JCB);printf("\n輸入作業(yè)名:");scanf("%s",p->name);getch();p->reachtime=i;printf("作業(yè)默認(rèn)到達(dá)時(shí)間:%d",i);printf("\n輸入作業(yè)要運(yùn)行的時(shí)間:");scanf("%d",&p->needtime);p->state='W';16操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)p->next=NULL;if(ready==NULL)ready=q=p;else{q->next=p;q=p;}}}voiddisp(JCB*q,intm)等//顯示作業(yè)運(yùn)行后的周轉(zhuǎn)時(shí)間及帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間//顯示高響應(yīng)比算法調(diào)度作業(yè)后的運(yùn)行情況{if(m==3){printf("\n作業(yè)%s正在運(yùn)行，估計(jì)其運(yùn)行情況：\n",q->name);printf("開(kāi)始運(yùn)行時(shí)刻：%d\n",q->starttime);printf("完成時(shí)刻：%d\n",q->finishtime);printf("周轉(zhuǎn)時(shí)間：%f\n",q->cycletime);printf("帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間：%f\n",q->cltime);printf("相應(yīng)比:%f\n",q->super);getch();}else//顯示先來(lái)先服務(wù),最短作業(yè)優(yōu)先算法調(diào)度后作業(yè)的運(yùn)行情況{printf("\n作業(yè)%s正在運(yùn)行，估計(jì)其運(yùn)行情況：\n",q->name);開(kāi)始運(yùn)行時(shí)刻：%d\n",q->starttime);完成時(shí)刻：%d\n",q->finishtime);周轉(zhuǎn)時(shí)間：%f\n",q->cycletime);帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間：%f\n",q->cltime);getch();}}voidrunning(JCB*p,intm)//運(yùn)行作業(yè){if(p==ready){//先將要運(yùn)行的作業(yè)從隊(duì)列中分離出來(lái)ready=p->next;p->next=NULL;}else{17操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)q=ready;while(q->next!=p)q=q->next;q->next=p->next;}p->starttime=times;//計(jì)算作業(yè)運(yùn)行后的完成時(shí)間,周轉(zhuǎn)時(shí)間等等p->state='R';p->finishtime=p->starttime+p->needtime;p->cycletime=(float)(p->finishtime-p->reachtime);p->cltime=(float)(p->cycletime/p->needtime);T1+=p->cycletime;T2+=p->cltime;disp(p,m);//調(diào)用函數(shù),顯示作業(yè)運(yùn)行情況times+=p->needtime;p->state='F';printf("\n%shasbeenfinished!\npressanykeytocontinue...\n",p->name);free(p);//釋放運(yùn)行后的作業(yè)getch();}voidsuper(){//計(jì)算隊(duì)列中作業(yè)的高響應(yīng)比JCB*padv;padv=ready;do{if(padv->state=='W'&&padv->reachtime<=times)padv->super=(float)(times-padv->reachtime+padv->needtime)/padv->needtime;padv=padv->next;}while(padv!=NULL);}voidfinal()間//最后打印作業(yè)的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間,平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí){floats,t;t=T1/n;s=T2/n;getch();printf("\n\n作業(yè)已經(jīng)全部完成!");printf("\n%d個(gè)作業(yè)的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間是：%f",n,t);printf("\n%d個(gè)作業(yè)的平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間是：\n\n\n",n,s);18操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)}{voidhrn(intm)//高響應(yīng)比算法JCB*min;inti,iden;system("cls");inital();for(i=0;i<n;i++){p=min=ready;iden=1;super();do{if(p->state=='W'&&p->reachtime<=times)if(iden){min=p;iden=0;}elseif(p->super>min->super)min=p;p=p->next;}while(p!=NULL);if(iden){i--;times++;//printf("\ntime=%d:\tnoJCBsubmib...wait...",time);if(times>1000){printf("\nruntimeistoolong...error...");getch();}}else{running(min,m);//調(diào)用函數(shù)//調(diào)用函數(shù)//最短作業(yè)優(yōu)先算法}}//forfinal();}voidsjf(intm){JCB*min;inti,iden;system("cls");inital();for(i=0;i<n;i++)19操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū){p=min=ready;iden=1;do{if(p->state=='W'&&p->reachtime<=times)if(iden){min=p;iden=0;}elseif(p->needtime<min->needtime)min=p;p=p->next;}while(p!=NULL);if(iden){i--;//printf("\ntime=%d:\tnoJCBsubmib...wait...",time);times++;if(times>100){printf("\nruntimeistoolong...error");getch();}}else{running(min,m);//調(diào)用函數(shù)//調(diào)用函數(shù)//先來(lái)先服務(wù)算法}}//forfinal();}voidfcfs(intm){inti,iden;system("cls");inital();for(i=0;i<n;i++){p=ready;iden=1;do{if(p->state=='W'&&p->reachtime<=times)iden=0;if(iden)p=p->next;}while(p!=NULL&&iden);if(iden){i--;printf("\n沒(méi)有滿足要求的進(jìn)程,需等待");times++;if(times>100){printf("\n時(shí)間過(guò)長(zhǎng)");getch();}}20操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)else{}running(p,m);//調(diào)用函數(shù)}final();//調(diào)用running()函數(shù)}voidmune(){intm;system("cls");printf("\n\n\t\t*********************************************\t\t\n");printf("\t\t\t\t作業(yè)調(diào)度演示\n");printf("\t\t********************************