進(jìn)程調(diào)度模擬設(shè)計(jì)——最高響應(yīng)比優(yōu)先調(diào)度算法實(shí)驗(yàn)報(bào)告一、實(shí)驗(yàn)題目與規(guī)定1、實(shí)驗(yàn)題目:加深對作業(yè)概念的理解。進(jìn)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(shí)驗(yàn)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(shí)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(jìn)行測試。二、總的設(shè)計(jì)思想及語言環(huán)境、工具1、總的設(shè)計(jì)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(shí)考慮每個(gè)作業(yè)的等待時(shí)間長短和估計(jì)需要的執(zhí)行時(shí)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(jì)需要的執(zhí)行時(shí)間，W為作業(yè)在后備狀態(tài)隊(duì)列中的等待時(shí)間。每當(dāng)要進(jìn)行作業(yè)調(diào)度時(shí)，系記錄算每個(gè)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(shí)間的增長，W／T也就隨著增長,也就有機(jī)會(huì)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(jī)會(huì)投入運(yùn)營,在同一時(shí)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(shí)其吞吐量將小于采用SJＦ法時(shí)的吞吐量。此外，由于每次調(diào)度前要計(jì)算響應(yīng)比，系統(tǒng)開銷也要相應(yīng)增長。２、語言環(huán)境：計(jì)算機(jī)基本配置規(guī)定:操作系統(tǒng):WIN98／２０２３/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+VisuaｌC＋+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(shí)現(xiàn)重要有兩個(gè)問題：一個(gè)是如何將系統(tǒng)中的作業(yè)組織起來;另一個(gè)是如何進(jìn)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(gè)進(jìn)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(shí)間、作業(yè)進(jìn)入系統(tǒng)的時(shí)間、作業(yè)信息在存儲器中的位置、指向下一個(gè)作業(yè)控制塊的指針等信息。這個(gè)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(gè)隊(duì)列,這個(gè)隊(duì)列稱為后備隊(duì)列。當(dāng)進(jìn)行作業(yè)調(diào)度時(shí),從后備隊(duì)列中查找選擇作業(yè)。由于實(shí)驗(yàn)中沒有實(shí)際作業(yè),作業(yè)控制塊中的信息內(nèi)容只使用了實(shí)驗(yàn)中需要的數(shù)據(jù)。作業(yè)控制塊中一方面應(yīng)當(dāng)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(jī)的數(shù)量和磁帶機(jī)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(jì)算響應(yīng)比，還需要有作業(yè)的估計(jì)執(zhí)行時(shí)間、作業(yè)在系統(tǒng)中的等待時(shí)間；此外，指向下一個(gè)作業(yè)控制塊的指針必不可少。實(shí)驗(yàn)中，作業(yè)控制塊及隊(duì)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(dá)時(shí)間*/?intserTｉme;/*作業(yè)規(guī)定服務(wù)時(shí)間*/ intwａiTｉｍe;／*等待時(shí)間*／ iｎtbegTime;/*開始運(yùn)營時(shí)間*/ inｔfinTiｍe;/＊結(jié)束運(yùn)營時(shí)間*/?ｉnttｕｒTiｍｅ;/*周轉(zhuǎn)時(shí)間＊/ ｉntwTuTｉｍe；／*帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)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:#definen10JCBjoｂtabｌe[10];intjobｃount；將作業(yè)控制塊組織成一個(gè)隊(duì)列,實(shí)驗(yàn)中采用靜態(tài)鏈表的方式模擬作業(yè)的后備隊(duì)列,作業(yè)隊(duì)列頭指針定義為:ｉｎt*head;實(shí)驗(yàn)中，內(nèi)存采用可移動(dòng)的動(dòng)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(jī)和磁帶機(jī)這兩種獨(dú)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(jìn)行調(diào)度時(shí),必須計(jì)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(gè)作業(yè)裝入主存儲器分派資源。由于是實(shí)驗(yàn),所以就將作業(yè)控制塊出隊(duì),并輸出作業(yè)名代替裝入處存儲器，同時(shí)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）四、參考源程序:#ｉncｌｕｄe＜doｓ.h>#ｉnclude<time.ｈ>#iｎclude<stdlib.ｈ>＃iｎcluｄe＜stdio．ｈ>#ｉncｌｕde<ｃoｎiｏ．ｈ>#inclｕde<strｉng.ｈ>ｔypeｄeｆchａrｓｔring[１０］;/*//定義sｔrｉng為具有1０個(gè)字符元素的字符數(shù)組類型*/sｔｒｕcttaｓk｛?ｓtｒinｇname；／*作業(yè)號*/?intarｒTiｍe；/*作業(yè)到達(dá)時(shí)間＊／?intserTime;/＊作業(yè)規(guī)定服務(wù)時(shí)間＊/ inｔwaｉＴime；/*等待時(shí)間*/ inｔbegTimｅ;／*開始運(yùn)營時(shí)間*/?intfｉnTime;/*結(jié)束運(yùn)營時(shí)間*/?iｎtturＴime;／*周轉(zhuǎn)時(shí)間＊/ intwTuTime;／*帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間*／ intprｉority；/＊優(yōu)先權(quán)＊/ inｔfｉｎｉsｈ；/*是否已經(jīng)完畢*／｝JCB[10];intnum;voidiｎpuｔ（){?intｉ；ｓyｓtem("cls"）;?prｉntf("\n請輸入作業(yè)數(shù)量：");?scaｎf("%d"，&ｎum);?fｏr（i＝０;i＜num;ｉ+＋) { ?ｐrintf（"＼n請輸入作業(yè)NＯ．％d:\n",i);? prｉntf(＂作業(yè)名稱:"）;??scanf("%s",JＣB［i].nａmｅ);??pｒinｔf(＂到達(dá)時(shí)間:"); ?ｓcanf("%ｄ＂,＆ＪCB[ｉ].ａｒrTime); ?priｎtf(＂服務(wù)時(shí)間：");??sｃaｎf("%ｄ"，&ＪＣＢ[i].sｅrTiｍe）； JＣB[ｉ]．ｐrioｒiｔy=0; JCB[ｉ].finiｓｈ=０;?｝}iｎtHRN(iｎｔpｒe）{ iｎｔcurrent＝1,i，j;/＊優(yōu)先權(quán)＝(等待時(shí)間+服務(wù)時(shí)間)/服務(wù)時(shí)間*/ for(ｉ=０;ｉ<ｎum；i+＋)?{JCＢ[ｉ].wａiTime＝JCB[pｒｅ］．fｉｎTｉｍe-JCB[ｉ]．a(chǎn)rrTｉme;/*等待時(shí)間=上一個(gè)作業(yè)的完畢時(shí)間-到達(dá)時(shí)間*/JCB[i].pｒiority=(JＣB［i]．waｉTｉmｅ+ＪＣB[ｉ］．seｒTime)/ＪCＢ[i].serTime;?} ｆoｒ（i＝0;ｉ<nuｍ;ｉ++) { iｆ(!JＣＢ[i].fｉnｉｓh)??{ ? cｕrｒent＝i;／*找到第一個(gè)還沒完畢的作業(yè)*／ ??ｂreａk; }?}?foｒ(j＝i;ｊ<num;j++）/＊和后面的作業(yè)比較*／ {? ｉf(!JＣB[j].fiｎisｈ)／*還沒完畢(運(yùn)營）＊/??{ ??if(JCB[ｃurrenｔ]．ａｒrTime<=ＪＣB[ｐre].fｉｎTiｍｅ)/*假如作業(yè)在上一個(gè)作業(yè)完畢之前到達(dá)*/???{?? if(JCＢ［ｊ].ａｒrＴime＜=JCB[pre］．ｆiｎTｉme＆＆ＪCB[j］.prｉoriｔy＞JＣB[ｃuｒrenｔ]．prｉority)??? ?ｃurrｅnt=j;/*找出到達(dá)時(shí)間在上一個(gè)作業(yè)完畢之前，優(yōu)先權(quán)高的作業(yè)＊/? ?}???else/*假如作業(yè)是在上一個(gè)作業(yè)完畢之后到達(dá)*/???｛ ? ?if(JCＢ[j］.aｒｒTimｅ<JCB[ｃurrent].arｒＴｉmｅ） ?? ?ｃurｒｅnｔ=ｊ;/*找出比較早到達(dá)的一個(gè)*/ ?if(JCＢ[j]．a(chǎn)ｒrTｉme==ＪCＢ[cuｒreｎｔ].arrTｉme)/*假如同時(shí)到達(dá)*/ ?if(ＪCB[j].prioriｔy>JCB[cuｒrｅnt］．pｒioｒiｔy) ? ??cｕrrｅnt=j;/*找出服務(wù)時(shí)間比較短的一個(gè)*/? ｝ } }?retｕrncｕrrenｔ;/*返回當(dāng)前作業(yè)*/｝ｖｏｉdruniｎg(ｉｎｔi,inttimes，ｉｎtｐｒe,intstａTｉme,iｎtｅndTiｍe）{ ｉf（times==0)?{ JCＢ[i].beｇTｉｍe=JＣB［i］.arrTime；? ? ? ?JＣB[i]．ｆｉnTimｅ=ＪCB[i］.begＴiｍｅ+JCB［i]．ｓeｒＴiｍe； ?JCB[i].ｔurTime=JCB［i].ｓerＴime; ? ? ?JCＢ［i].ｗＴuTｉme=１.０; ? ? ?? ?? sｔaTime＝JCＢ[i].begTime;?｝?ｅlsｅ?{ if（ＪCB[i].ａrrＴimｅ>JCB[pre].finTimｅ)? ?JＣB[i].begTime＝JCＢ[i].arrTiｍｅ； eｌsｅ JＣB[i].begTime=JCB[ｐre].finTｉme;? ＪCＢ[ｉ]．ｆinTime＝JCB[i].begTｉｍe+JCＢ[i]．ｓerTimｅ;? JCB[i]．turＴｉmｅ＝JCB[ｉ].finTime-JCB[i］.arrTime; JCＢ[ｉ］.wTuTimｅ=ＪCB[ｉ］.turTｉme／ＪＣB［i]．ｓｅrＴiｍe;??}?ｉf(tiｍes＝＝ｎum-1)??endTｉme＝ＪCB[i].fiｎTime； JCB[ｉ].fｉｎｉsh=1;?}voiｄｐrinｔ(ｉｎti,inｔｔｉｍes）{?if(ｔimｅｓ==0) {??ｐrｉntf("名稱到達(dá)時(shí)間服務(wù)時(shí)間開始時(shí)間完畢時(shí)間周轉(zhuǎn)時(shí)間帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間\ｎ"）; }?pｒintf(＂%9s%９d％９ｄ%9ｄ%9d％9d％９d＼n", ?JCB[ｉ].name，JＣＢ[ｉ].arｒＴｉｍｅ,JCB[i]．seｒＴime,? 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