实验三进程调度模拟程序
实验三进程调度模拟程序2.0
一、实验目的
用高级语言完成一个进程调度程序，以加深对进程的概念及进程调度算法的理解。
二、实验要求
设计一个有 N个进程并发执行的进程调度模拟程序。
1.模拟进程数据的生成
允许用户指定作业的个数（2-24），默认值为5。
允许用户选择输入每个进程的到达时间，所需运行时间，进程的运行时间以时间片为单位。
2. 模拟调度程序的功能
2.1 按照模拟数据的到达时间和所需运行时间，能分别执行以下调度算法。
FCFS
SJ
HRRN
RR
2.2 显示每种算法下各进程的调度执行顺序。
2.3计算各进程的开始执行时间，各作业的完成时间，周转时间和带权周转时间（周转系数）。
2.4模拟数据结果分析：对同一组模拟数据，比较各算法的平均周转时间，周转系数。
三、实验说明
1) 先来先服务（FCFS）调度算法，即按作业到达的先后次序进行调度。总是首先调度在系统中等待时间最长的作业。
2) 短作业优先 (SJF) 调度算法，优先调度要求运行时间最短的作业。
3) 响应比高者优先(HRRN)调度算法，为每个作业设置一个优先权(响应比)，调度之前先计算各作业的优先权，优先数高者优先调度。RP (响应比)＝ 作业周转时间 / 作业运行时间=1+作业等待时间/作业运行时间。
4) 时间片轮转（RR）调度算法：调度程序每次把CPU分配给就绪队列首进程使用一个时间片，就绪队列中的每个进程轮流地运行一个时间片。当这个时间片结束时，强迫一个进程让出处理器，让它排列到就绪队列的尾部，等候下一轮调度。
四、实验环境
可以选用Turbo C作为开发环境。也可以选用Windows下的VB，CB等可视化环境，利用各种控件较为方便。自主选择实验环境。
五、实验代码
#include<stdio.h>
#include<time.h>
#include<windows.h>
struct job
{
char name[10];
char status;
int id;
int arrtime;
int reqtime;
int startime;
int finitime;
float TAtime,TAWtime;
float rp;
}job[24];
int Pseudo_random_number()
{
int i,n;
srand((unsigned)time(0));
n=rand()%23+5;
for(i=0; i<n; i++)
{
job[i].id=i+1;
//作业到达时间
job[i].arrtime=rand()%29+1;
//作业运行时间
job[i].reqtime=rand()%7+1;
}
printf("\n id 作业到达时间 作业运行所需要时间\n");
for(i=0; i<n; i++)
{
printf("\n%3d%12d%15d",job[i].id,job[i].arrtime,job[i].reqtime);
}
return n;
}
void sort(struct job temp[24],int num)
{
int i;
int j;
struct job k;
for(i=0;i<num-1;i++)
{
for(j=i+1;j<num;j++)
{
if(temp[j].arrtime<temp[i].arrtime)
{
k = temp[j];
temp[j] = temp[i];
temp[i] = k;
}
}
}
}
void FCFS(struct job temp[24],int num)
{
int i=0;
printf("先来先服务算法FCFS\n");
float sumTAtime=0;
float aveTAtime=0;
sort(temp,num);
temp[i].startime = temp[i].arrtime;
temp[i].finitime = temp[i].startime + temp[i].reqtime;
temp[i].TAtime = temp[i].finitime - temp[i].arrtime;
sumTAtime+=temp[i].TAtime;
aveTAtime+=temp[i].TAtime/temp[i].reqtime;
for(i=1;i<num;i++)
{
temp[i].startime = temp[i-1].finitime;
temp[i].finitime = temp[i].startime + temp[i].reqtime;
temp[i].TAtime = temp[i].finitime - temp[i].arrtime;
temp[i].rp=temp[i].TAtime/temp[i].reqtime;
sumTAtime+=temp[i].TAtime;
aveTAtime+=temp[i].TAtime/temp[i].reqtime;
}
printf("作业名 到达时间 CPU所需时间 开始时间 结束时间 周转时间\n");
for(i=0;i<num;i++)
{
printf("%s\t %d\t %d\t %d\t %d\t %f\n",temp[i].name,temp[i].arrtime,
temp[i].reqtime,temp[i].startime,temp[i].finitime,temp[i].TAtime);
}
printf("平均周转时间=%f\n",sumTAtime/num);
printf("平均带权周转时间=%f\n",aveTAtime/num);
}
void SJF(struct job temp[24],int num)
{
printf("最短作业优先算法SJF\n");
int i=0;
int j;
struct job k;
float sumTAtime=0;
float aveTAtime=0;
sort(temp,num);
temp[i].startime = temp[i].arrtime;
temp[i].finitime = temp[i].startime + temp[i].reqtime;
temp[i].TAtime = temp[i].finitime - temp[i].arrtime;
sumTAtime+=temp[i].TAtime;
aveTAtime+=temp[i].TAtime/temp[i].reqtime;
for(i=1;i<num-1;i++)
{
for(j=i+1;j<num;j++)
{
if(temp[j].reqtime<temp[i].reqtime)
{
k=temp[j];
temp[j]=temp[i];
temp[i]=k;
}
}
}
for(i=1;i<num;i++)
{
temp[i].startime = temp[i-1].finitime;
temp[i].finitime = temp[i].startime + temp[i].reqtime;
temp[i].TAtime = temp[i].finitime - temp[i].arrtime;
sumTAtime+=temp[i].TAtime;
aveTAtime+=temp[i].TAtime/temp[i].reqtime;
}
printf("作业名 到达时间 CPU所需时间 开始时间 结束时间 周转时间\n");
for(i=0;i<num;i++)
{
printf(" %s\t %d\t %d\t %d\t %d\t %f\n",temp[i].name,temp[i].arrtime,
temp[i].reqtime,temp[i].startime,temp[i].finitime,temp[i].TAtime);
}
printf("平均周转时间=%f\n",sumTAtime/num);
printf("平均带权周转时间=%f\n",aveTAtime/num);
}
void HRRN(struct job temp[24],int num)
{
int i=0;
int j;
struct job k;
printf("最短作业优先算法HRRF\n");
sort(temp,num);
float sumTAtime=0;
float aveTAtime=0;
temp[i].startime = temp[i].arrtime;
temp[i].finitime = temp[i].startime + temp[i].reqtime;
temp[i].TAtime = temp[i].finitime - temp[i].arrtime;
sumTAtime+=temp[i].TAtime;
aveTAtime+=temp[i].TAtime/temp[i].reqtime;
for(i=1;i<num;i++)
{
temp[i].startime = temp[i-1].finitime;
temp[i].finitime = temp[i].startime + temp[i].reqtime;
temp[i].TAtime = temp[i].finitime - temp[i].arrtime;
temp[i].rp=temp[i].TAtime/temp[i].reqtime;
sumTAtime+=temp[i].TAtime;
aveTAtime+=temp[i].TAtime/temp[i].reqtime;
}
for(i=1;i<num-1;i++)
{
for(j=i+1;j<num;j++)
{
if(temp[j].rp<temp[i].rp)
{
k=temp[j];
temp[j]=temp[i];
temp[i]=k;
}
}
}
for(i=1;i<num;i++)
{
temp[i].startime = temp[i-1].finitime;
temp[i].finitime = temp[i].startime + temp[i].reqtime;
temp[i].TAtime = temp[i].finitime - temp[i].arrtime;
temp[i].rp=temp[i].TAtime/temp[i].reqtime;
sumTAtime+=temp[i].TAtime;
aveTAtime+=temp[i].TAtime/temp[i].reqtime;
}
printf("作业名 到达时间 CPU所需时间 开始时间 结束时间 周转时间\n");
for(i=0;i<num;i++)
{
printf(" %s\t %d\t %d\t %d\t %d\t %f\n",temp[i].name,temp[i].arrtime,
temp[i].reqtime,temp[i].startime,temp[i].finitime,temp[i].TAtime);
}
printf("平均周转时间=%f\n",sumTAtime/num);
printf("平均带权周转时间=%f\n",aveTAtime/num);
}
int main()
{
int x;
int num;
int i;
printf("1.随机数产生数据\n");
printf("2.自己输入模拟数据\n");
printf("请选择菜单项：");
scanf("%d",&x);
if(x==1)
{
num=Pseudo_random_number();
}
else if(x==2)
{
printf("作业个数：");
scanf("%d",&num);
printf("\n");
for(i = 0;i<num;i++)
{
printf("第%d个作业：\n",i+1);
printf("输入作业名：");
scanf("%s",&job[i].name);
printf("到达时间：");
scanf("%d",&job[i].arrtime);
printf("要求服务时间：");
scanf("%d",&job[i].reqtime);
printf("\n");
}
printf("经按到达时间排序后，未达到队列是\n");
printf("id\t作业到达时间\t作业运行所需要的时间\n");
for(i=0;i<num;i++)
{
printf("%s\t%d\t\t%d\n",job[i].name,job[i].arrtime,job[i].reqtime);
}
}
while(1)
{
printf("\n");
printf("1.FCFS算法调度\n");
printf("2.SJF算法调度\n");
printf("3.HRRF算法调度\n");
printf("0.退出算法调度\n");
printf("请输入菜单项：");
scanf("%d",&x);
if(x==1)
{
FCFS(job,num);
}
else if(x==2)
{
SJF(job,num);
}
else if(x==3)
{
HRRN(job,num);
}
else if(x==0)
{
exit(0);
}
return 0;
}
}
六、实验结果
