实验二、作业调度实验
实验项目名称：作业调度实验 实验项目性质：验证性实验 所属课程名称：《操作系统》 实验计划学时： 2 学时
、实验目的 本实验要求学生模拟作业调度的实现，用高级语言编写和调试一个或多个作业 调度的模拟程序，了解作业调度在操作系统中的作用，以加深对作业调度算法 的理解。
、实验内容和要求 为单道批处理系统设计一个作业调度程序
(1) 、编写并调试一个单道处理系统的作业调度模拟程序。
(2) 、作业调度算法：分别采用先来先服务( FCFS)，最短作业优先( SJF)、响 应比高者优先( HRN )的调度算法。
(3) 、由于在单道批处理系统中，作业一投入运行，它就占有计算机的一切资源 直到作业完成为止，因此调度作业时不必考虑它所需要的资源是否得到满足， 它所占用的 CPU
时限等因素。
(4) 、每个作业由一个作业控制块 JCB 表示， JCB 可以包含如下信息：作业名、 提交时间、所需的运行时间、所需的资源、作业状态、链指针等等。作业的状 态可以是等待 W(Wait) 、运行 R(Run)和完成 F(Finish)三种状态之一。每个作业 的最初状态总是等待 W 。
(5) 、对每种调度算法都要求打印每个作业开始运行时刻、 完成时刻、周转时间、 带权周转时间，以及这组作业的平均周转时间及带权平均周转时间，并比较各 种算法的优缺点。
三、实验设计方案及原理 假设在单道批处理环境下有四个作业 JOB1、 JOB2、JOB3、 JOB4，已知它们 进入系统的时间、估计运行时间。分别采用先来先服务( FCFS)，最短作业优 先( SJF)、响应比高者优先( HRN )的调度算法，计算出作业的平均周转时间 和带权的平均周转时间。
作业 i 的周转时间： Ti= 运行结束时间 -到达时间 作业的平均周转时间： T=
作业 i 的带权周转时间： Wi= 周转时间 /所需运行时间 作业的平均带权周转时间： W= 先来先服务调度算法( FCFS)：每次调度都是从后备作业队列中，选择一个或 多个最先进入该队列的作业，将它们调入内存，为它们分配资源、创建进程， 然后放入就绪队列。在进程调度中采用 FCFS 算法时，这每次调度是从就绪队 列中，选择一个最先进入该队列的进程，为之分配处理机，使之投入运行。该 进程一直运行到完成或发生某事件阻赛后，才放弃处理机。
最短作业优先（ SJF）：每次从后备队列中选择一个或若干个估计运行时间最短 的作业，将它们调入内存运行。
响应比高者优先 （HRN ）：每次从后备队列中选择一个或若干个估计响应比最高 的作业，将它们调入内存运行。
响应比 Rp= 作业响应时间 /运行时间
=作业等待时间 +作业运行时间 =1+作业等待时间 /作业运行时间 对每种调度算法都要求打印每个作业开始运行时刻、完成时刻、周转时间、带 权周转时间，以
及这组作业的平均周转时间及带权平均周转时间，并比较各种 算法的优缺点。 四．实验步骤 a．先来先服务算法 ○1 输入四个作业
○2 作业（ 1）执行结果
○3 作业（二）执行结果
○4 作业（三）执行结果
○5 作业（四）执行结果
○6 求平均周转时间和带权平均周转时间
B．短作业优先算法
○1 输入四个作业
○2 作业（一）执行结果
○3 作业（二）执行结果
4 作业（三）执行结果 ○
5○ 作业（四）执行结果
○6 求平均周转时间和带权平均周转时间
C 响应比高者优先算法
○1 输入四个作业
○2 作业（一）执行结果
○3 作业（二）执行结果
○4 作业（三）执行结果
○5 作业（四）执行结果 ○6 求平均周转时间和带权平均周转时间
五．收获和体会
A．根据上面所做实验画出表格如下 （a）：
作业 到达时间 所需 CPU 时间 开始运行时间 完成时间 周转时间 1 2 3 4 b）： 作业 10.0 10.2 10.5 11.0 0.5 0.3 0.8 1.0 所需 CPU 时间 10.0 10.5 10.8 11.6 开始运行时间 10.5 10.8 11.6 12.6 完成时间 0.5 0.6 1.1 1.6 周转时间 到达时间 1 2 3 4 c）： 作业 10.0 10.2 10.5 11.0 0.5 0.8 0.3 1.0 10.0 10.8 10.5 11.6 10.5 11.6 10.8 12.6 完成时间 响应比 0.5 1.4 0.3 1.6 周转时间 到达时 间 开始运行 时间 所需 CPU 时 间 1 2 3 4 10.0 10.2 10.5 11.0 0.5 0.8 0.3 1.0 11.0 11.8 11.5 12.6 11.5 12.6 11.8 13.6 2.0 1.0 1.6 0 1.5 2.4 1.3 2.6 B．这三种作业调度算法各有自己的优缺点：
（ a）先来先服务调度算法适用于执行一些所需 CPU 时间短的作业，但倘若所 需 CPU 时间长的先到，所需短的后到，那么先执行先到的，就会降低 CPU 的 使用效率；另外这
种算法不能考虑作业的紧迫性问题。
（b）。短作业优先调度算法考虑到短作业，但没考虑到那些长作业，倘若用户 继续运行一个长作业，却受到短作业的影响给用户带来不便，甚至可能导致一 个长作业长时间不能运行。
（c）响应比高者优先既考虑到短作业又考虑到长作业，使得每种作业都有被调 用的可能，是一种折中的作业调度算法 。
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