一、目的和要求
1. 實驗目的
（1）加深對作業排程算法的了解；
（2）進行程式設計的訓練。
2．實驗要求
用進階語言編寫一個或多個作業排程的模拟程式。
單道批處理系統的作業排程程式。作業一投入運作，它就占有計算機的一切資源直到作業完成為止，是以排程作業時不必考慮它所需要的資源是否得到滿足，它所運作的時間等因素。
作業排程算法：
1) 采用先來先服務（FCFS）排程算法，即按作業到達的先後次序進行排程。總是首先排程在系統中等待時間最長的作業。
2) 短作業優先 (SJF) 排程算法，優先排程要求運作時間最短的作業。
3) 響應比高者優先(HRRN)排程算法，為每個作業設定一個優先權(響應比)，排程之前先計算各作業的優先權，優先數高者優先排程。RP (響應比)＝ 作業周轉時間 / 作業運作時間=1+作業等待時間/作業運作時間
每個作業由一個作業控制塊JCB表示，JCB可以包含以下資訊：作業名、送出（到達）時間、所需的運作時間、所需的資源、作業狀态、鍊指針等等。
作業的狀态可以是等待W（Wait）、運作R（Run）和完成F（Finish）三種之一。每個作業的最初狀态都是等待W。
一、 模拟資料的生成
1．允許使用者指定作業的個數（2-24），預設值為5。
2. 允許使用者選擇輸入每個作業的到達時間和所需運作時間。
3.（**）從檔案中讀入以上資料。
4.（**）也允許使用者選擇通過僞随機數指定每個作業的到達時間（0-30）和所需運作時間（1-8）。
二、 模拟程式的功能
1．按照模拟資料的到達時間和所需運作時間，執行FCFS, SJF和HRRN排程算法，程式計算各作業的開始執行時間，各作業的完成時間，周轉時間和帶權周轉時間（周轉系數）。
2. 動态示範每排程一次，更新現在系統時刻，處于運作狀态和等待各作業的相應資訊（作業名、到達時間、所需的運作時間等）對于HRRN算法，能在每次排程時顯示各作業的響應比R情況。
3.（**）允許使用者在模拟過程中送出新作業。
4.（**）編寫并排程一個多道程式系統的作業排程模拟程式。 隻要求作業排程算法：采用基于先來先服務的排程算法。 對于多道程式系統，要假定系統中具有的各種資源及數量、排程作業時必須考慮到每個作業的資源要求。
三、 模拟資料結果分析
1．對同一個模拟資料各算法的平均周轉時間，周轉系數比較。
2.（**）用曲線圖或柱形圖表示出以上資料，分析算法的優點和缺點。
四、 實驗準備
| 序号 | 準備内容 | 完成情況 |
| 1 | 什麼是作業？ | |
| 2 | 一個作業具備什麼資訊？ | |
| 3 | 為了友善模拟排程過程，作業使用什麼方式的資料結構存放和表示？JCB | |
| 4 | 作業系統中，常用的作業排程算法有哪些？ | |
| 5 | 如何程式設計實作作業排程算法？ | |
| 6 | 模拟程式的輸入如何設計更友善、結果輸出如何呈現更好？ |
五、 其他要求
1．完成報告書，内容完整，規格規範。
2．實驗須檢查，回答實驗相關問題。
注：帶**号的條目表示選做内容。
二、實驗内容
根據指定的實驗課題，完成設計、編碼和調試工作，完成實驗報告。
三、實驗環境
可以采用TC，也可以選用Windows下的利用各種控件較為友善的VB，VC等可視化環境。也可以自主選擇其他實驗環境。
四、實驗原理及核心算法參考程式段
單道FCFS算法：
#include <stdio.h>
#define n 10
struct jcb{
int name; //程序名
float arrtime; //程序到達時間
float reqtime; //程序運作時間
float ftime; //程序完成時間
float cyclingtime; //周轉時間
float welght; //帶權周轉時間（周轉系數）
int arun; //程序到達運作
}f[n];
void fcfs(struct jcb f[n],int jobnum);
void result(struct jcb f[n],int jobnum);
void main(){
struct jcb f[n];
int jobnum,i,j,m;
float a,r;
printf("輸入作業個數:");
scanf("%d",&jobnum);
for(i=0;i<jobnum;i++){
printf("\n第%d個作業",i+1);
printf("\n輸入作業名:");
scanf("%d",&f[i].name);
printf("輸入到達時間:");
scanf("%f",&f[i].arrtime);
printf("要求服務時間:");
scanf("%f",&f[i].reqtime);
}
printf("經按到達時間排序後，未到達隊列是\n");
//排序算法
for(i=0;i<jobnum;i++){
for(j=i+1;j<jobnum;j++){
if(f[j].arrtime<f[i].arrtime)
{
m=f[j].name;
a=f[j].arrtime;
r=f[j].reqtime;
f[j].name=f[i].name;
f[j].arrtime=f[i].arrtime;
f[j].reqtime=f[i].reqtime;
f[i].name=m;
f[i].arrtime=a;
f[i].reqtime=r;
}
}
}
printf(" \tname\tarrtime\treqtime\n");
for(i=0;i<jobnum;i++){
printf("N%d\t%d\t%.2f\t%.2f\n",i+1,f[i].name,f[i].arrtime,f[i].reqtime);
}
fcfs(f,jobnum);
printf("FCFS算法作業序清單");
printf("------------------------------------------------\n");
result(f,jobnum);
}
void fcfs(struct jcb f[n],int jobnum){
int i;
for(i=0;i<jobnum;i++){
if(i==0){ //第一個程序
f[i].cyclingtime=f[i].reqtime;
f[i].ftime=f[i].arrtime+f[i].reqtime;
}
else if(f[i].arrtime>f[i-1].ftime){//第i個程序到達系統時，第i-1個程序已運作完畢
f[i].cyclingtime=f[i].reqtime;
f[i].ftime=f[i].arrtime+f[i].reqtime;
}
else{//第i個程序到達系統時，第i-1個程序未運作完畢
f[i].cyclingtime=f[i].reqtime+f[i-1].ftime-f[i].arrtime;
f[i].ftime=f[i].arrtime+f[i].cyclingtime;
}
f[i].welght=f[i].cyclingtime*1.0/f[i].reqtime;
}
}
void result(struct jcb f[n],int jobnum){
int i;
float avercyclingtime;
float averwelght;
int sum_cyclingtime=0;
float sum_welght=0.00;
printf("\n作業名\t到達系統時間\tCPU所需時間/h\t結束時間\t周轉時間/h\n");
for(i=0;i<jobnum;i++){
printf("%d \t%.2f \t%.2f \t%.2f \t%.2f\n",f[i].name,f[i].arrtime,f[i].reqtime,f[i].ftime,f[i].cyclingtime);
sum_cyclingtime=sum_cyclingtime+f[i].cyclingtime;
sum_welght=sum_welght+f[i].welght;
}
avercyclingtime=sum_cyclingtime*1.0/jobnum;
averwelght=sum_welght*1.00/jobnum;
printf("\n平均周轉時間：%.2f\n",avercyclingtime);
printf("平均帶權周轉時間：%.2f\n",averwelght);
}
