作业调度算法-实验报告
作业调度算法模拟
一、课题内容和要求
常见的作业调度算法有先来先服务算法、最短作业优先算法、响应比优先调度算法。
(1)参考操作系统教材理解这3种算法。
(2)实现这3个算法。
(3)已知若干作业的到达时间和服务时间，用实现的算法计算对该组作业进行调度
的平均周转时间Ttime和平均带权周转时间WTtime。
(4)作业的到达时间和服务时间可以存放在文本文件record.txt中。
(5)设计简单的交互界面，演示所设计的功能。(可以使用MFC进行界面的设计) （6）可根据自己能力，在完成以上基本要求后，对程序功能进行适当扩充。二、需求分析
模拟实现作业调度算法，包括：FCFS（先来先服务算法）、SJF（短作业优先算法）、HRN（最高响应比优先算法）、HPF（基于优先数调度算法）。
先来先服务算法：按照各个作业进入系统（输入井）的自然次序来调度算法。
短作业优先算法：优先调度并处理短作业。所谓的“短作业”并不是指物理作业长度短，而是指作业的运行时间短。
最高响应比优先算法：优先调度并处理响应比最高的作业。
三、概要设计
函数中一些类：
Time类
int hour 小时
int minute 分钟
Job类
Int ID作业编号Time start开始时间
Time enter进入时间Time end结束时间
int requesttime估计运行时间int Ttime周转时间
int priority优先数double WTtime带权周转时间
Schedule 类 int size 作业数 schedule()
构造函数 Job *job 作业数组 void readFile() 从文件读信息 int *r
排序用数组 void FCFS() 先来先服务 Int Differ() 求时间差
void SJF() 短作业优先 void HRN()
最高响应比优先
主要功能函数的流程图 1、
2、先来先服务：
Y
N
开始
j ob[0]
结束
job[i] i readFile()给变量赋值 OnButton2() SJF EDIT4 平均周转时间 EDIT5 平均带权周转时间 EDIT2 平均周转时间 EDIT1 平均带权周转时间 EDIT6 平均周转时间 EDIT7 平均带权周转时间 结束 OnButton1() FCFS OnButton3() HRN 3、最短作业优先： 开始 j ob[0] 剩余作业按运行时间最短排序 job[i] Y i N 结束 4、最高响应比： 开始 job[0] 计算各作业响应比 剩余作业按响应比排序 job[i] Y i N 结束 四、详细设计 1、程序代码 MFC头文件a.h内容： const int defMaxJobNumber = 10; //作业数量的最大值 class Time //时间类 { public: int hour; int minute; }; class Job//作业类 { public: int ID; //作业编号 Time enter; //进入时间 int requesttime; //估计运行时间 int priority; //优先数 Time start; //开始时间 Time end; //结束时间 int Ttime; //周转时间 double WTtime; //带权周转时间 }; class schedule //调度类 { public: int size; //作业数 Job *job; //作业数组 int *r; //排序用数组 int Differ(Time t1,Time t2) //求两个时刻间的时间差t2-t1 { int borrow = (t2.minute return ((t2.hour-t1.hour-borrow)*60+(borrow*60+t2.minute-t1.minute)); } public: schedule() //构造函数 { size = 0; job = new Job[defMaxJobNumber]; r = new int[defMaxJobNumber-1]; } void readFile() //从文件读信息 { ifstream txtfile; txtfile.open("record.txt"); int i = 0; int entertime; while(!txtfile.eof()) { txtfile>>job[i].ID>>entertime>>job[i].requesttime>>job[i].priority; job[i].enter.hour = entertime / 100; //取小时 job[i].enter.minute = entertime % 100; //取分钟 i++; size++; } txtfile.close(); } void FCFS()//先来先服务(First Come First Serve) { int hour,minute,carry; job[0].start = job[0].enter; hour = job[0].requesttime / 60; minute = job[0].requesttime % 60; job[0].end.minute = (job[0].start.minute + minute) % 60; carry = (job[0].start.minute + minute) / 60; //carry是分钟累积超过60商 job[0].end.hour = job[0].start.hour + hour + carry; job[0].Ttime = job[0].requesttime; job[0].WTtime = ((double)job[0].Ttime) / job[0].requesttime; for(int i=1;i { job[i].start = job[i-1].end; hour = job[i].requesttime / 60; minute = job[i].requesttime % 60; job[i].end.minute = (job[i].start.minute + minute) % 60; carry = (job[i].start.minute + minute) / 60; job[i].end.hour = job[i].start.hour + hour + carry; job[i].Ttime = Differ(job[i].enter,job[i].end); //周转时间 job[i].WTtime = ((double)job[i].Ttime) / job[i].requesttime; //带权周转时间} } void SJF()//短作业优先(Shortest Job First) { int hour,minute,carry; job[0].start = job[0].enter; hour = job[0].requesttime / 60; minute = job[0].requesttime % 60; job[0].end.minute = (job[0].start.minute + minute) % 60; carry = (job[0].start.minute + minute) / 60; //carry是分钟累积超过60的商 job[0].end.hour = job[0].start.hour + hour + carry; job[0].Ttime = job[0].requesttime; //周转时间 job[0].WTtime = ((double)job[0].Ttime) / job[0].requesttime; //带权周转时间 for(int i=1;i r[i] = i; for(i=1;i { int index = i; for(int j=i+1;j if(job[r[j]].requesttime index = j; if(index!=i) { int w = r[i]; r[i] = r[index]; r[index] = w; } } int dest=0; for(i=1;i { int index = r[i]; job[index].start = job[dest].end; hour = job[index].requesttime / 60; minute = job[index].requesttime % 60; job[index].end.minute = (job[index].start.minute + minute) % 60; carry = (job[index].start.minute + minute) / 60; job[index].end.hour = job[index].start.hour + hour + carry; job[index].Ttime = Differ(job[index].enter,job[index].end); job[index].WTtime = ((double)job[index].Ttime) / job[index].requesttime; dest = index; } } void HRN() //最高响应比优先(Highest Response_ratio Next) { int hour,minute,carry; job[0].start = job[0].enter; hour = job[0].requesttime / 60; minute = job[0].requesttime % 60; job[0].end.minute = (job[0].start.minute + minute) % 60; carry = (job[0].start.minute + minute) / 60; //carry是分钟累积超过60的商 job[0].end.hour = job[0].start.hour + hour + carry; job[0].Ttime = job[0].requesttime; //周转时间 job[0].WTtime = ((double)job[0].Ttime) / job[0].requesttime; 带权周转时间 int dest=0; for(int i=1;i r[i] = i; for(i=1;i { int index = i; for(int j=i+1;j ((double)Differ(job[r[index]].enter,job[dest].end))/job[r[index]].requesttime) //响应比=作业周转时间/作业处理时间 index = j; if(index!=i) { int w = r[i]; r[i] = r[index]; r[index] = w; } //按排序后的作业序继续执行 index = r[i]; job[index].start = job[dest].end; hour = job[index].requesttime / 60; minute = job[index].requesttime % 60; job[index].end.minute = (job[index].start.minute + minute) % 60; carry = (job[index].start.minute + minute) / 60; job[index].end.hour = job[index].start.hour + hour + carry; job[index].Ttime = Differ(job[index].enter,job[index].end); job[index].WTtime = ((double)job[index].Ttime) / job[index].requesttime; dest = index; } } }; 五、测试数据及其结果分析 从文本文件中读取数据（书上的例子）： 1 800 120 2 2 850 50 3 3 900 10 1 4 950 20 4 输出的平均周转时间、平均带权周转时间结果正确。 六、调试过程中的问题 调试过程中，对于MFC里面许多函数不熟悉，所以经常编译失败，我通过老师的帮助以及上网查询解决方法来不断修改错误，完善代码。这个程序没有考虑一些特殊情况，如：若有作业5的到达时间为11：10，执行时间是5分钟，则是否先于其它作业调入内存执行。 七、参考文献和查阅的资料 （1）黄刚、徐小龙、段卫华《操作系统教程》人民邮电出版社 （2）陈向群、杨芙清《操作系统教程》北京大学出版社 （3）沈显君、杨进才、张勇《C++语言程序设计教程》清华大学出版社 八、程序设计总结 1、首先要学会打开一个MFC文件，打开VC环境左上角“文件”-->“打开工作空间”，搜寻文件夹里面的.daw文件，直接打开就行。 2、在以往的程序设计实验中我一直都只能局限于DOS界面，这次在老师的帮助下我终于摆脱了编程的黑框框，进入了图形界面设计，对与我来是这是我编程领域的一个新的开始，对MFC简单操作的了解是我这次实验最大的收获。 3、进一步加深了对作业调度的理解，基本掌握了批处理作业调度算法的核心思想。同时，加强了自己的算法设计能力和编码能力。 电力系统调度自动化实验指导书 电气工程实验教学中心 电力系统调度自动化实验 一、实验目的 1．了解电力系统自动化的遥测，遥信，遥控，遥调等功能。 2．了解电力系统调度的自动化。 二、基本原理 电力系统是由许多发电厂，输电线路和各种形式的负荷组成。由于元件数量大，接线复杂，因而大大增加了分析计算的复杂性。作为电力系统的调度和通信中心担负着整个电力网的调度任务，以实现电力系统的安全优质和经济运行的目标。 “PS－5G型电力系统微机监控实验台”相当于电力系统的调度和通信中心。针对5个发电厂的安全、合理分配和经济运行进行调度，针对电力网的有功功率进行频率调整，针对电力网的无功功率的合理补偿和分配进行电压调整。 微机监控实验台对电力网的输电线路、联络变压器、负荷全采用了微机型的标准电力监测仪，可以显示各支路的所有电气量。开关量的输入、输出则通过可编程控制器来实现控制，并且各监测仪和PLC通过RS－485 通信口与上位机相联，实时显示电力系统的运行状况。 所有常规监视和操作除在现地进行外，均可在远方的监控系统上完成，计算机屏幕显示整个电力系统的主接线的开关状态和潮流分布，通过画面切换可以显示每台发电机的运行状况，包括励磁电流、励磁电压，通过鼠标的点击，可远方投、切线路或负荷，还可以通过鼠标的操作增、减有功或无功功率，实现电力系统自动化的遥测、 遥信、遥控、遥调等功能。运行中可以打印实验接线图、潮流分布图、报警信息、数据表格以及历史记录等。 三、实验项目和方法 1．电力网的电压和功率分布实验。 2．电力系统有功功率平衡和频率调整实验。 3．电力系统无功功率平衡和电压调整实验。 同学们自己设计实验方案，拟定实验步骤以及实验数据表格。 四、实验报告要求 1．详细说明各种实验方案和实验步骤。 2．认真整理实验数据。 3．比较各项的实验数据，分析其产生的原因。 五、思考题 1．电路系统无功功率补偿有哪些措施？为了保证电压质量采取了哪些调压手段？ 2．何为发电机的一次调频、二次调频？ 3．电力系统经济运行的基本要求是什么？ 《计算机操作系统》实验报告 实验五：页面调度算法模拟 学校：╳╳╳ 院系：╳╳╳ 班级：╳╳╳ 姓名：╳╳╳ 学号：╳╳╳ 指导教师：╳╳╳ 目录 一、实验题目 (3) 二、实验学时 (4) 三、指导老师 (4) 四、实验日期 (4) 五、实验目的 (4) 六、实验原理 (4) 6.1页面的含义 (4) 6.2 页面置换算法的含义 (4) 6.3 置换算法 (4) 6.3.1最佳置换算法(Optimal) (5) 6.3.2先进先出(FIFO)页面置换算法 (5) 6.3.3 LRU置换算法 (5) 七、实验步骤及结果 (5) 7.1 验证最佳置换算法 (5) 7.1.1 实验截图 (5) 7.1.2 实验分析 (6) 7.2 验证先进先出(FIFO)页面置换算法 (7) 7.2.1 实验截图 (7) 7.2.2 实验分析 (7) 7.3 验证LRU置换算法 (8) 7.3.1 实验截图 (8) 7.3.2 实验分析 (8) 八、报告书写人 (9) 附录一最佳置换算法(Optimal) (9) 附录二先进先出(FIFO)页面置换算法 (15) 附录三LRU置换算法 (20) 实验五：页面调度算法模拟 一、实验题目 页面调度算法模拟 二、实验学时 2学时 三、指导老师 ╳╳╳ 四、实验日期 2018年12月10日星期一 五、实验目的 (1)熟悉操作系统页面调度算法 (2)编写程序模拟先进先出、LRU等页面调度算法，体会页面调度算法原理 六、实验原理 6.1页面的含义 分页存储管理将一个进程的逻辑地址空间分成若干大小相等的片，称为页面或页。 6.2 页面置换算法的含义 在进程运行过程中，若其所要访问的页面不在内存而需把它们调入内存，但内存已无空闲空间时，为了保证该进程能正常运行，系统必须从内存中调出一页程序或数据，送磁盘的对换区中。但应将哪个页面调出，须根据一定的算法来确定。通常，把选择换出页面的算法称为页面置换算法(Page_Replacement Algorithms)。 6.3 置换算法 一个好的页面置换算法，应具有较低的页面更换频率。从理论上讲，应将那些以后不再会访问的页面换出，或将那些在较长时间内不会再访问的页面调出。 算法设计与分析基础 实验报告 应用数学学院 二零一六年六月 实验一插入排序算法 一、实验性质设计 二、实验学时14学时 三、实验目的 1、掌握插入排序的方法和原理。 2、掌握java语言实现该算法的一般流程。 四、实验内容 1、数组的输入。 2、输入、输出的异常处理。 3、插入排序的算法流程。 4、运行结果的输出。 五、实验报告 Ⅰ、算法原理 从左到右扫描有序的子数组，直到遇到一个大于（或小于）等于A[n-1]的元素，然后就把A[n-1]插在该元素的前面（或后面）。 插入排序基于递归思想。 Ⅱ、书中源代码 算法InsertionSort（A[0..n-1]） //用插入排序对给定数组A[0..n-1]排序 //输入：n个可排序元素构成的一个数组A[0..n-1] //输出：非降序排列的数组A[0..n-1] for i ←1 to n-1 do v ← A[i] j ← i-1 while j ≥0and A[j] > v do A[j+1] ← A[j] j ← j-1 A[j+1] ← v Ⅲ、Java算法代码： import java.util.*; public class Charu { public static void main(String[] args) { int n = 5; int a[] = new int[n]; int s = a.length; int i = 0, j = 0, v = 0; System.out.println("请输入若干个数字："); Scanner sc = new Scanner(System.in); try { while (i < s) { a[i] = sc.nextInt(); i++; } for (i = 1; i 实验名 称 作业调度 实验内容1、设计可用于该实验的作业控制块； 2、动态或静态创建多个作业； 3、模拟先来先服务调度算法和短作业优先调度算法。 3、调度所创建的作业并显示调度结果（要求至少显示出各作业的到达时间，服务时间，开始时间，完成时间，周转时间和带权周转时间）； 3、比较两种调度算法的优劣。 实验原理一、作业 作业(Job)是系统为完成一个用户的计算任务（或一次事物处理）所做的工作总和，它由程序、数据和作业说明书三部分组成，系统根据该说明书来对程序的运行进行控制。在批处理系统中，是以作业为基本单位从外存调入内存的。 二、作业控制块J C B(J o b C o nt r o l Bl o ck) 作业控制块ＪＣＢ是记录与该作业有关的各种信息的登记表。为了管理和调度作业，在多道批处理系统中为每个作业设置了一个作业控制块，如同进程控制块是进程在系统中存在的标志一样，它是作业在系统中存在的标志，其中保存了系统对作业进行管理和调度所需的全部信息。在JCB中所包含的内容因系统而异，通常应包含的内容有：作业标识、用户名称、用户帐户、作业类型(CPU 繁忙型、I/O 繁忙型、批量型、终端型)、作业状态、调度信息(优先级、作业已运行时间)、资源需求(预计运行时间、要求内存大小、要求I/O设备的类型和数量等)、进入系统时间、开始处理时间、作业完成时间、作业退出时间、资源使用情况等。 三、作业调度 作业调度的主要功能是根据作业控制块中的信息，审查系统能否满足用户作业的资源需求，以及按照一定的算法，从外存的后备队列中选取某些作业调入内存，并为它们创建进程、分配必要的资源。然后再将新创建的进程插入就绪队列，准备执行。 四、选择调度算法的准则 1）．面向用户的准则 (1) 周转时间短。通常把周转时间的长短作为评价批处理系统的性能、选择作业调度方式与算法的重要准则之一。所谓周转时间，是指从作业被提交给系统开始，到作业完成为止的这段时间间隔(称 实时监控功能分析实验报告 一.实验目的 1.对实时监控功能的基本作用有一个感性认识：电力系统的安全、可靠运行是发电、 供电和保障人民生产和生活用电的基本任务，发电厂和变电站当前运行状态信息必须及时准确地送到电力调度控制中心，以便调度人员进行调度。 2.掌握实时监控SCADA的基本功能、实现原理和操作方法。 3.了解表征发电厂和变电站当前运行状态的参数类型和特点、获取方式、表现形式。 如母线电压、有功功率、无功功率、电流和开关状态等。 4.了解改变发电厂和变电站当前运行方式的控制命令信息的类型和特点、下发方式。 5.了解非正常状态信息的表现形式。 二.实验要求 1.已对调度教材中有关调度自动化系统基本结构和功能以及状态信息的处理章节进 行了学习，建立了基本概念。 2.实验前认真阅读实验指导书；实验中，根据实验内容，做好实验记录；实验后，写 出实验报告。 3.认真上机操作，建立感性认识。 4.严格按照教师的指导进行操作。 5.在实验过程中做好记录。 三.系统结构 发电厂模拟一次控制屏变电站模拟一次控制屏 图1-1 系统结构 四.实验步骤及内容 1.了解实时监控控制台的硬件结构。 （1）调度自动化实验系统配置两台实时监控控制台，一台调度专用投影仪； （2）实时监控控制台联接在调度主站计算机网络系统中； （3）在实时监控控制台上运行实时监控软件； 2.启动系统 （1）启动厂站一次控制模拟屏和远方采集终端RTU； （2）启动HUB； （3）启动前置通信控制台及其软件； （4）启动服务器； （5）启动实时监控控制台及其软件。 3.了解实时监控控制台的软件配置情况 （1）IP地址 （2）共享目录的映射关系 （3）实时监控软件运行状况，菜单功能，多画面显示 4.实时画面显示 （1）分别调出系统接线图、发电厂和变电站主接线图； 操作系统实验报告（二） 实验题目：进程调度算法 实验环境：C++ 实验目的：编程模拟实现几种常见的进程调度算法，通过对几组进程分别使用不同的调度算法，计算进程的平均周转时间和平均带权周转时间，比较 各种算法的性能优劣。 实验内容：编程实现如下算法： 1.先来先服务算法； 2.短进程优先算法； 3.时间片轮转调度算法。 设计分析： 程序流程图： 1.先来先服务算法 开始 初始化PCB，输入进程信息 各进程按先来先到的顺序进入就绪队列 结束 就绪队列？ 运行 运行进程所需CPU时间 取消该进程 2.短进程优先算法 3.时间片轮转调度算法 实验代码： 1.先来先服务算法 #include int atime; //进程到达时间 int runtime; //进程运行时间 }fcs; void main() { int amount,i,j,diao,huan; fcs f[n]; cout<<"请输入进程个数:"< 《数据结构》实验报告排序实验题目： 输入十个数，从插入排序，快速排序，选择排序三类算法中各选一种编程实现。 实验所使用的数据结构内容及编程思路： 1. 插入排序：直接插入排序的基本操作是，将一个记录到已排好序的有序表中，从而得到一个新的，记录增一得有序表。 一般情况下，第i 趟直接插入排序的操作为：在含有i-1 个记录的有序子序列r[1..i-1 ]中插入一个记录r[i ]后，变成含有i 个记录的有序子序列r[1..i ]；并且，和顺序查找类似，为了在查找插入位置的过程中避免数组下标出界，在r [0]处设置哨兵。在自i-1 起往前搜索的过程中，可以同时后移记录。整个排序过程为进行n-1 趟插入，即：先将序列中的第一个记录看成是一个有序的子序列，然后从第2 个记录起逐个进行插入，直至整个序列变成按关键字非递减有序序列为止。 2. 快速排序：基本思想是，通过一趟排序将待排记录分割成独立的两部分，其中一部分记录的关键字均比另一部分记录的关键字小，则可分别对这两部分记录继续进行排序，以达到整个序列有序。 假设待排序的序列为{L.r[s] ,L.r[s+1],…L.r[t]}, 首先任意选取一个记录 （通常可选第一个记录L.r[s]）作为枢轴（或支点）（PiVOt ）,然后按下述原则重新排列其余记录：将所有关键字较它小的记录都安置在它的位置之前，将所有关键字较大的记录都安置在它的位置之后。由此可以该“枢轴”记录最后所罗的位置i 作为界线，将序列{L.r[s] ，… ，L.r[t]} 分割成两个子序列{L.r[i+1],L.[i+2], …,L.r[t]}。这个过程称为一趟快速排序，或一次划分。 一趟快速排序的具体做法是：附设两个指针lOw 和high ，他们的初值分别为lOw 和high ，设枢轴记录的关键字为PiVOtkey ，则首先从high 所指位置起向前搜索找到第一个关键字小于PiVOtkey 的记录和枢轴记录互相交换，然后从lOw 所指位置起向后搜索，找到第一个关键字大于PiVOtkey 的记录和枢轴记录互相 交换，重复这两不直至low=high 为止。 具体实现上述算法是，每交换一对记录需进行3 次记录移动(赋值)的操作。而实际上， 电气系统综合实验（下）电力系统动态模拟实验 实验模版 任务编号 电力系统调度自动化实验 一、实验目的 1．了解电力系统自动化的遥测，遥信，遥控，遥调等功能。 2．了解电力系统调度的自动化。 二、原理与说明 电力系统是由许多发电厂，输电线路和各种形式的负荷组成的。由于元件数量大，接线复杂，因而大大地增加了分析计算的复杂性。作为电力系统的调度和通信中心担负着整个电力网的调度任务，以实现电力系统的安全优质和经济运行的目标。随着微电子技术、计算机技术和通信技术的发展，综合自动化技术也得到迅速发展。 电网调度自动化是综合自动化的一部分，它只包括远动装置和调度主站系统，是用来监控整个电网运行状态的。为使调度人员统观全局，运筹全网，有效地指挥电网安全、稳定和经济运行，实现电网调度自动化已成为调度现代电网的重要手段，其作用主要有以下三个方面： 1、对电网安全运行状态实现监控 电网正常运行时，通过调度人员监视和控制电网的周波、电压、潮流、负荷与出力；主设备的位置状况及水、热能等方面的工况指标，使之符合规定，保证电能质量和用户计划用电、用水和用汽的要求。 2、对电网运行实现经济调度 在对电网实现安全监控的基础上，通过调度自动化的手段实现电网的经济调度，以达到降低损耗、节省能源，多发电、多供电的目的。 3、对电网运行实现安全分析和事故处理 导致电网发生故障或异常运行的因素非常复杂，且过程十分迅速，如不能及时预测、判断或处理不当，不但可能危及人身和设备安全，甚至会使电网瓦解崩溃，造成大面积停电，给国民经济带来严重损失。为此，必须增强调度自动化手段，实现电网运行的安全分析，提供事故处理对策和相应的监控手段，防止事故发生以便及时处理事故，避免或减少事故造成的重大损失。 二、电网调度自动化的基本内容 现代电网调度自动化所设计的内容范围很广，其基本内容如下： 1、运行监视 作业调度实验报告 Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT 实验二作业调度 一.实验题目 1、编写并调试一个单道处理系统的作业等待模拟程序。 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。 （1）先来先服务算法：按照作业提交给系统的先后顺序来挑选作业，先提交的先被挑选。 （2）最短作业优先算法：是以进入系统的作业所提出的“执行时间”为标准，总是优先选取执行时间最短的作业。 （3）响应比高者优先算法：是在每次调度前都要计算所有被选作业（在后备队列中）的响应比，然后选择响应比最高的作业执行。 2、编写并调度一个多道程序系统的作业调度模拟程序。 作业调度算法：采用基于先来先服务的调度算法。可以参考课本中的方法进行设计。 对于多道程序系统，要假定系统中具有的各种资源及数量、调度作业时必须考虑到每个作业的资源要求。 二.实验目的： 本实验要求用高级语言（C语言实验环境）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三 .实验过程 <一>单道处理系统作业调度 1)单道处理程序作业调度实验的源程序: 执行程序: 2)实验分析： 1、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。 2、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 。 3、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。 3)流程图: 二.最短作业优先算法 三.高响应比算法 图一.先来先服务流程图 4)源程序: #include <> #include <> #include <> #define getpch(type) (type*)malloc(sizeof(type)) #define NULL 0 int n; float T1=0,T2=0; int times=0; struct jcb .\n",p->name); free(p); .wait...",time); if(times>1000) 代替 代替 先来先服务FCFS和短作业优先SJF进程调度算法 1、实验目的 通过这次实验，加深对进程概念的理解，进一步掌握进程状态的转变、进程调度的策略及对系统性能的评价方法。 2、需求分析 (1) 输入的形式和输入值的范围 输入值：进程个数Num 范围：0 说明本程序中用到的所有抽象数据类型的定义、主程序的流程以及各程序模块之间的层次(调用)关系。 4、详细设计 5、调试分析 (1)调试过程中遇到的问题以及解决方法，设计与实现的回顾讨论和分析 ○1开始的时候没有判断进程是否到达，导致短进程优先算法运行结果错误，后来加上了判断语句后就解决了改问题。 ○2 基本完成的设计所要实现的功能，总的来说，FCFS编写容易，SJF 需要先找到已经到达的进程，再从已经到达的进程里找到进程服务时间最短的进程，再进行计算。 (2)算法的改进设想 改进：即使用户输入的进程到达时间没有先后顺序也能准确的计算出结果。（就是再加个循环，判断各个进程的到达时间先后，组成一个有序的序列） (3)经验和体会 通过本次实验，深入理解了先来先服务和短进程优先进程调度算法的思想，培养了自己的动手能力，通过实践加深了记忆。 6、用户使用说明 （1）输入进程个数Num 《排序问题求解》实验报告 一、算法的基本思想 1、直接插入排序算法思想 直接插入排序的基本思想是将一个记录插入到已排好序的序列中，从而得到一个新的，记录数增1 的有序序列。 直接插入排序算法的伪代码称为InsertionSort，它的参数是一个数组A[1..n]，包含了n 个待排序的数。用伪代码表示直接插入排序算法如下： InsertionSort (A) for i←2 to n do key←A[i] //key 表示待插入数 //Insert A[i] into the sorted sequence A[1..i-1] j←i-1 while j>0 and A[j]>key do A[j+1]←A[j] j←j-1 A[j+1]←key 2、快速排序算法思想 快速排序算法的基本思想是，通过一趟排序将待排序序列分割成独立的两部分，其中一部分记录的关键字均比另一部分记录的关键字小，则可对这两部分记录继续进行排序，以达到整个序列有序。 假设待排序序列为数组A[1..n]，首先选取第一个数A[0]，作为枢轴（pivot），然后按照下述原则重新排列其余数：将所有比A[0]大的数都排在它的位置之前，将所有比A[0] 小的数都排在它的位置之后，由此以A[0]最后所在的位置i 作为分界线，将数组A[1..n]分成两个子数组A[1..i-1]和A[i+1..n]。这个过程称作一趟快速排序。通过递归调用快速排序，对子数组A[1..i-1]和A[i+1..n]排序。 一趟快速排序算法的伪代码称为Partition,它的参数是一个数组A[1..n]和两个指针low、high,设枢轴为pivotkey，则首先从high 所指位置起向前搜索，找到第一个小于pivotkey 的数，并将其移到低端，然后从low 所指位置起向后搜索，找到第一个大于pivotkey 的数，并将其移到高端，重复这两步直至low=high。最后，将枢轴移到正确的位置上。用伪代码表示一趟快速排序算法如下： Partition ( A, low, high) A[0]←A[low] //用数组的第一个记录做枢轴记录 privotkey←A[low] //枢轴记录关键字 while low 配网自动化实验报告 学院：电气信息学院 学生： 学号： 班级： 任课教师： 一.实验名称： 馈线自动化功能分析 二.实验目的： 1.对馈线自动化功能的基本作用有一个感性认识：配电网的安全、可靠运 行是发电、供电和保障人民生产和生活用电的重要任务，馈线的运行方 式和负荷信息必须及时准确地送到配网监控中心，以便运行管理人员进 行调度控制管理；当故障发生后，能及时准确地确定故障区段，迅速隔 离故障区段并恢复健全区域供电。 2.掌握配网SCADA的基本功能、实现原理和操作方法。 3.了解表征馈线当前运行状态的参数类型和特点、获取方式、表现形式。 如馈电点电压、有功功率、无功功率、电流和开关状态等。 4.了解改变馈线当前运行方式的控制命令信息的类型和特点、下发方式。 5.了解非正常状态信息的表现形式。 6.掌握故障判断、隔离和健全区域恢复供电功能的原理和实现。 三.实验要求： 1.已对配网教材中有关馈线自动化系统基本结构和功能以及状态信息的 处理章节进行了学习，建立了基本概念。 2.实验前认真阅读实验指导书；实验中，根据实验内容，做好实验记录； 实验后，写出实验报告。 3.认真上机操作，建立感性认识。 4.严格按照教师的指导进行操作。 5.在实验过程中做好记录。 四.系统结构： FTU FTU 图4-1 系统结构 五.系统功能： 图4-2 系统功能 六.实验步骤及内容： 1.了解馈线自动化的硬件结构 （1）调度自动化实验系统配置两台实时监控控制台，一台调度专用投影仪； （2）实时监控控制台联接在调度主站计算机网络系统中； （3）在实时监控控制台上运行实时监控软件，既监控输电网又监控配电网的运行情况； （4）本实验将连接在调度主站计算机网络系统中的多台微机控制台安装并运行实时监控软件，以满足更多同学同时上机操作的需要。 2.启动系统 （1）启动厂站一次控制模拟屏和远方采集终端RTU； （2）启动HUB； （3）启动服务器； （4）启动前置通信控制台及其软件； （5）启动实时监控控制台及其软件。 3.了解实时监控控制台的软件配置情况 （1） IP地址 （2）共享目录的映射关系 （3）实时监控软件运行状况，菜单功能，多画面显示 图4-3 主界面 作业调度 一、实验目的 1、对作业调度的相关内容作进一步的理解。 2、明白作业调度的主要任务。 3、通过编程掌握作业调度的主要算法。 二、实验内容及要求 1、对于给定的一组作业, 给出其到达时间和运行时间，例如下表所示： 2、分别用先来先服务算法、短作业优先和响应比高者优先三种算法给出作业的调度顺序。 3、计算每一种算法的平均周转时间及平均带权周转时间并比较不同算法的优劣。 测试数据 workA={'作业名':'A','到达时间':0,'服务时间':6} workB={'作业名':'B','到达时间':2,'服务时间':50} workC={'作业名':'C','到达时间':5,'服务时间':20} workD={'作业名':'D','到达时间':5,'服务时间':10} workE={'作业名':'E','到达时间':12,'服务时间':40} workF={'作业名':'F','到达时间':15,'服务时间':8} 运行结果 先来先服务算法 调度顺序:['A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F'] 周转时间: 带权周转时间: 短作业优先算法 调度顺序:['A', 'D', 'F', 'C', 'E', 'B'] 周转时间: 带权周转时间:1. 响应比高者优先算法 调度顺序:['A', 'D', 'F', 'E', 'C', 'B'] 周转时间: 带权周转时间: 五、代码 #encoding=gbk workA={'作业名':'A','到达时间':0,'服务时间':6,'结束时间':0,'周转时间':0,'带权周转时间':0} workB={'作业名':'B','到达时间':2,'服务时间':50} workC={'作业名':'C','到达时间':5,'服务时间':20} workD={'作业名':'D','到达时间':5,'服务时间':10} workE={'作业名':'E','到达时间':12,'服务时间':40} workF={'作业名':'F','到达时间':15,'服务时间':8} list1=[workB,workA,workC,workD,workE,workF] list2=[workB,workA,workC,workD,workE,workF] list3=[workB,workA,workC,workD,workE,workF] #先来先服务算法 def fcfs(list): resultlist = sorted(list, key=lambda s: s['到达时间']) return resultlist #短作业优先算法 def sjf(list): time=0 resultlist=[] for work1 in list: time+=work1['服务时间'] listdd=[] ctime=0 for i in range(time): for work2 in list: if work2['到达时间']<=ctime: (work2) if len(listdd)!=0: li = sorted(listdd, key=lambda s: s['服务时间']) (li[0]) (li[0]) ctime+=li[0]['服务时间'] listdd=[] 【一】需求分析 课程题目是排序算法的实现，课程设计一共要设计八种排序算法。这八种算法共包括：堆排序，归并排序，希尔排序，冒泡排序，快速排序，基数排序，折半插入排序，直接插入排序。 为了运行时的方便，将八种排序方法进行编号，其中1为堆排序，2为归并排序，3为希尔排序，4为冒泡排序，5为快速排序，6为基数排序，7为折半插入排序8为直接插入排序。 【二】概要设计 1.堆排序 ⑴算法思想：堆排序只需要一个记录大小的辅助空间，每个待排序的记录仅占有一个存储空间。将序列所存储的元素A[N]看做是一棵完全二叉树的存储结构，则堆实质上是满足如下性质的完全二叉树：树中任一非叶结点的元素均不大于(或不小于)其左右孩子(若存在)结点的元素。算法的平均时间复杂度为O(N log N)。 ⑵程序实现及核心代码的注释： for(j=2*i+1; j<=m; j=j*2+1) { if(j temp=su[i]; su[i]=su[0]; su[0]=temp; head(0,i-1); } cout<<"排序之后的数组为："< 进程调度模拟实验 一、实验目的 用高级语言编写和调试一个进程调度程序，以加深对进程的概念及进程调度算法的理解。 二、实验内容和要求 1.编写并调试一个模拟的进程调度程序，采用“简单时间片轮转法”调度算法对五个进程 进行调度。 2.每个进程有一个进程控制块（ PCB）表示。进程控制块可以包含如下信息：进程名、到 达时间、需要运行时间、已运行时间、进程状态等等。 3.进程的到达时间及需要的运行时间可以事先人为地指定（也可以由随机数产生）。进程 的到达时间为进程输入的时间。进程的运行时间以时间片为单位进行计算。 4.每个进程的状态可以是就绪 W（Wait）、运行R（Run）两种状态之一。 5.就绪进程获得 CPU后都只能运行一个时间片。用运行时间加1来表示。 6.如果运行一个时间片后，进程的已占用 CPU时间已达到所需要的运行时间，则撤消该 进程，如果运行一个时间片后进程的已占用CPU时间还未达所需要的运行时间，也就是进程还需要继续运行，此时应分配时间片给就绪队列中排在该进程之后的进程，并将它插入就绪队列队尾。每进行一次调度程序都打印一次运行进程、就绪队列、以及各个进程的 PCB，以便进行检查。 7.重复以上过程，直到所要进程都完成为止。 三、实验主要仪器设备和材料 硬件环境：IBM-PC或兼容机 软件环境：C语言编程环境 四、实验原理及设计方案 1.进程调度算法：采用多级反馈队列调度算法。其基本思想是：当一个新进程进入内在后， 首先将它放入第一个队列的末尾，按FCFS原则排队等待高度。当轮到该进程执行时，如能在该时间片内完成，便可准备撤离系统；如果它在一个时间片结束时尚为完成，调度程序便将该进程转入第二队列的末尾，再同样地按FCFS原则等待调度执行，以此类推。 2.实验步骤: （1）按先来先服务算法将进程排成就绪队列。 （2）检查所有队列是否为空，若空则退出，否则将队首进程调入执行。 （3）检查该运行进程是否运行完毕，若运行完毕，则撤消进程，否则，将该进程插入到下一个逻辑队列的队尾。 （4）是否再插入新的进程,若是则把它放到第一逻辑队列的列尾。 （5）重复步骤（2）、（3）、（4），直到就绪队列为空。 《排序问题求解》实验报告 一、算法得基本思想 1、直接插入排序算法思想 直接插入排序得基本思想就是将一个记录插入到已排好序得序列中,从而得到一个新得, 记录数增 1 得有序序列。 直接插入排序算法得伪代码称为InsertｉonＳorｔ，它得参数就是一个数组A[1、、n］,包含了n 个待排序得数。用伪代码表示直接插入排序算法如下: IｎsｅrtｉonＳｏｒt (Ａ) for i←2 tｏn ｄo ｋeｙ←Ａ[i］／/key 表示待插入数 //Ｉnsｅrt A［i] ｉnto ｔhｅsｏrteｄｓequence A［1、、i-１］ j←i-1 wｈｉｌe j＞0 ａnｄＡ[j]＞key do A[j＋１］←A［j］ j←j-1 Ａ[j+1］←keｙ 2、快速排序算法思想 快速排序算法得基本思想就是，通过一趟排序将待排序序列分割成独立得两部分，其中一 部分记录得关键字均比另一部分记录得关键字小,则可对这两部分记录继续进行排序,以达 到整个序列有序。 假设待排序序列为数组A[１、、n]，首先选取第一个数Ａ[0],作为枢轴(ｐｉvｏt)，然后按照下述原则重新排列其余数:将所有比Ａ[0]大得数都排在它得位置之前,将所有比 A[０]小得数都排在它得位置之后,由此以A[0]最后所在得位置i 作为分界线,将数组 A[1、、n]分成两个子数组Ａ［1、、i－1］与Ａ[ｉ+1、、n］。这个过程称作一趟快速排序。通过递归调用快速排序,对子数组A[1、、ｉ-1]与A[i＋1、、n]排序。 一趟快速排序算法得伪代码称为Paｒtｉtion，它得参数就是一个数组A[１、、n］与两个指针ｌoｗ、high,设枢轴为ｐｉvotｋeｙ，则首先从higｈ所指位置起向前搜索,找到第一个小于ｐivｏtｋey得数,并将其移到低端,然后从low 所指位置起向后搜索,找到第一个大于pivotkey 得数,并将其移到高端，重复这两步直至low=ｈigh。最后,将枢轴移到正确得位置上。用伪代码表示一趟快速排序算法如下: Partiｔｉｏn ( Ａ，low，higｈ) A[０］←A[low] ／／用数组得第一个记录做枢轴记录 priｖotkey←Ａ[low] //枢轴记录关键字 wｈile lｏw<ｈigh //从表得两端交替地向中间扫描 whｉle low xx大学操作系统实验报告 姓名：学号：班级： 实验日期： 实验名称：时间片轮转RR进程调度算法 实验二时间片轮转RR进程调度算法 1.实验目的：通过这次实验，理解时间片轮转RR进程调度算法的运行原理，进一步 掌握进程状态的转变、进程调度的策略及对系统性能的评价方法。 2.需求分析 (1) 输入的形式和输入值的范围； 输入：进程个数n 范围：0 (4) 测试数据，包括正确的输入及其输出结果和含有错误的输入及其输出结果。正确输入： 错误输入： 2、概要设计 所有抽象数据类型的定义： static int MaxNum=100 int ArrivalTime //到达时间 int ServiceTime //服务时间 int FinishedTime //结束时间 int WholeTime //周转时间 double WeightWholeTime //带权周转时间double AverageWT //平均周转时间double AverageWWT //平均带权周转时间主程序的流程: 变量初始化 《操作系统》实验报告 题目：作业调度算法 班级：网络工程 姓名：朱锦涛 学号：E31314037 一、实验目的 用代码实现页面调度算法，即先来先服务（FCFS）调度算法、短作业优先算法、高响应比优先调度算法。通过代码的具体实现，加深对算法的核心的理解。 二、实验原理 1.先来先服务（FCFS）调度算法 FCFS是最简单的调度算法，该算法既可用于作业调度，也可用于进程调度。当在作业调度中采用该算法时，系统将按照作业到达的先后次序来进行调度，或者说它是优先考虑在系统中等待时间最长的作业，而不管该作业所需执行的时间的长短，从后备作业队列中选择几个最先进入该队列的作业，将它们调入内存，为它们分配资源和创建进程。然后把它放入就绪队列。 2.短作业优先算法 SJF算法是以作业的长短来计算优先级，作业越短，其优先级越高。作业的长短是以作业所要求的运行时间来衡量的。SJF算法可以分别用于作业和进程调度。在把短作业优先调度算法用于作业调度时，它将从外存的作业后备队列中选择若干个估计运行时间最短的作业，优先将它们调入内存。 3、高响应比优先调度算法 高响应比优先调度算法则是既考虑了作业的等待时间，又考虑了作业的运行时间的算法，因此既照顾了短作业，又不致使长作业等待的时间过长，从而改善了处理机调度的性能。 如果我们引入一个动态优先级，即优先级是可以改变的令它随等待的时间的延长而增加，这将使长作业的优先级在等待期间不断地增加，等到足够的时间后，必然有机会获得处理机。该优先级的变化规律可以描述为： 优先权 = （等待时间 + 要求服务时间）/要求服务时间 三、实验内容 源程序： #include 实验课程：算法分析与设计 实验名称：几种排序算法的平均性能比较（验证型实验） 实验目标： （1）几种排序算法在平均情况下哪一个更快。 （2）加深对时间复杂度概念的理解。 实验任务： （1）实现几种排序算法（selectionsort, insertionsort,bottomupsort,quicksort, 堆排序）。对于快速分类，SPLIT中的划分元素采用三者A(low)，A(high)，A((low+high)/2)中其值居中者。（2）随机产生20组数据（比如n=5000i，1≤i≤20）。数据均属于范围（0，105）内的整数。对于同一组数据，运行以上几种排序算法，并记录各自的运行时间（以毫秒为单位）。（3）根据实验数据及其结果来比较这几种分类算法的平均时间和比较次数，并得出结论。 实验设备及环境： PC；C/C++等编程语言。 实验主要步骤： (1)明确实验目标和具体任务； (2)理解实验所涉及的几个分类算法； (3)编写程序实现上述分类算法； (4)设计实验数据并运行程序、记录运行的结果； (5)根据实验数据及其结果得出结论； (6)实验后的心得体会。 一:问题分析（包括问题描述、建模、算法的基本思想及程序实现的技巧等）：1:随机生成n个0到100000的随机数用来排序的算法如下. for(int n=1000;n<20000;n+=1000) { int a[]=new int[n]; for(int i=0;i电力系统调度自动化试验-电气工程试验教学中心
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