OS计算机操作系统课程实验报告.doc

肇庆学院计算机科学与软件学院计算机操作系统课程实验报告姓名：学号：班级：完成日期：实验题目进程调度模拟程序实验形式小组合作 独立完成 设计目的1. 加深对进程、进程控制块及进程队列等概念的理解。2. 了解优先数和时间片轮转调度算法的具体实施办法，加深对进程管理各部分内容的理解。 设计预备知识1. 进程管理。2. 优先数调度算法、时间片轮转算法。设计内容可按实际情况选择一下列出的1个题目：1.设计一个采用优先数调度算法的模拟进程调度程序。2.设计一个采用时间片轮准调度算法的模拟进程调度程序。3.进程调度模拟程序的设计（包括至少两种调度算法）。要求如下：（1）设计进程控制块pcb表结构，分别适用于优先权调度算法和时间片轮转调度算法。pcb结构包括以下信息：进程名、进程优先数（或轮转时间片），进程所占用的cpu时间，进程的状态，当前队列指针等。根据调度算法的不同，pcb结构的内容可以作适当的增删。（2）建立进程就绪队列。对两种不同算法编制入链子程序。（3）设计的程序中能显示或打印进程控制块的动态变化过程。一、设计理论描述(1)抢占式优先权调度算法进程按照优先数的大小进行排队，优先数最高的先执行，直到出现另一个优先权更高的进程，进程调度便停止当前进程的执行，重新将处理机分配给新到的优先权更高的进程。（2）时间片轮转法（先来先服务原则） 进程按先来先服务原则将所有的进程排队，每次调度时，把cpu分配给队首进程，并令其执行一个时间片，当时间片用完，则把它送入队列末尾，再执行下一个进程，如此循环。二、设计思想、设计分析及数据结构模型程序中利用快速排序算法，效率更高，通过此算法可以确定进程的入队顺序。然后再按照不同的算法要求执行进程。程序中用到的数据结构：快速排序函数：int cmp(const void *a, const void *b)/ 快速排序的函数；node *c = (node *)a;node *d = (node *)b;return d-degree - c-degree;进程间的复制：void copy(int n, node *pcb, node *pcb_tem)/ 进程间的复制；加入这个函数，是为了可以选择多个运行，调用每个算法时，不用重新输入每个进程的值；/不改变它的值；如 pcb_tem 复制到 pcb ，如果没有这个函数，那么 pcb 的值就会改变；int i;for(i=0; in; i+)pcbi.degree = pcb_temi.degree;pcbi.rtime = pcb_temi.rtime;strcpy(pcb, pcb_);strcpy(pcbi.state, pcb_temi.state);队列的使用：具体表现在进程的出队入队。三、变量说明及程序流程图char name20; 进程名 int degree; 优先权 int rtime; 运行所要的时间char state30; 运行状态 inc 计数器请选择：1、优先权调度算法2、时间片轮转调度算法0、退出case1:调用函数f1();case2:调用函数f2();开始函数f1()实现优先权调度算法函数f2()实现时间片轮转调度算法case0:退出程序函数说明:四、源代码#include#include#include#include#includeconio.husing namespace std;typedef struct node char name20; int degree; / 优先权；int rtime; / 运行所要的时间；char state30;node;int cmp(const void *a, const void *b)/ 快速排序的函数；node *c = (node *)a;node *d = (node *)b;return d-degree - c-degree;void work(int n, node * pcb)/ 优先权调度算法，程序的核心；int i, inc = 0;while(1)qsort(pcb, n, sizeof(pcb0), cmp); / 排序，相当于进一个队列了；printf(name degree rtime staten);printf( %s %d %d %sn,pcb0.name,pcb0.degree,pcb0.rtime,正在运行);for(i=1; in; i+)if(strcmp(pcbi.state, 已经结束) = 0) / 表明已经结束；printf( %s - - %sn,pcb,pcbi.state);else /还没结束；printf( %s %d %d %sn,pcb,pcbi.degree,pcbi.rtime,pcbi.state);cout endl；pcb0.degree-; / 权值会减一；pcb0.rtime-; / 运行时间也一样；if(pcb0.rtime = 0) / 判断该进程是否运行完毕；inc+; / inc 的作用是记录已经完成的进程个数；pcb0.degree = -65535; / 如果运行完毕，就致它的权值为-65535，不再争用；strcpy(pcb0.state, 已经结束); /状态相应的致为“已经结束”；if(inc = n)/ 任务全部完成；printf(name degree rtime staten);for(i=0; in; i+)printf( %s - - %sn,pcb,pcbi.state); / 全部输出；cout n随便输入一个键返回菜单。n;getch(); system(cls); / 清屏；break; / 结束；void work_time(int n, node *pcb)/ 时间片轮转调度算法；int i, j, n_tem = n, len=0;node *tem; tem = (node *)malloc(n * sizeof(node); / 动态分配开数组，放已经结束的进程；while(1)/ 也是把全部进程都放进数组， 循环直到所有进程运行完毕；printf(name rtime staten);printf( %s %d %sn,pcb0.name,pcb0.rtime,正在运行);for(i=1; in_tem; i+) / 输出还没运行的进程；printf( %s %d %sn,pcb,pcbi.rtime,pcbi.state);for(i=0; ilen; i+) printf( %s - %sn,,已经完成); /输出已经运行的进程；cout endl;pcb0.rtime-; / 运行完之后，这个进程的时间就会减一；node zero; zero = pcb0;if(pcb0.rtime = 0) / 表示已经完成了；strcpy(pcb0.state, 已经结束)； temlen = pcb0; / 已经完成的就放在tem;for(j=1; jn; j+) / 相当于一个队头，每次都运行完减一，每个进程都相互轮着当队列的头元素；pcbj-1 = pcbj;n_tem-; len+;n = n_tem;else / 还没完成；for(j=1; jn; j+)pcbj-1 = pcbj; / 这里是将每个进程向前移进作为队列的头元素；n = n_tem;pcbn_tem-1 = zero; / 把刚才正在运行的进程放在最后；if(n_tem=0) / 表示全部进程完毕；printf(name rtime staten);for(i=0; ilen; i+) printf( %s - %sn,,已经完成);cout n随便输入一个键返回菜单。n;getch(); system(cls);break;void copy(int n, node *pcb, node *pcb_tem)/ 进程间的复制；加入这个函数，是为了可以选择多个运行，调用每个算法时，不用重新输入每个进程的值；/不改变它的值；如 pcb_tem 复制到 pcb ，如果没有这个函数，那么 pcb 的值就会改变；int i;for(i=0; in; i+)pcbi.degree = pcb_temi.degree;pcbi.rtime = pcb_temi.rtime;strcpy(pcb, pcb_);strcpy(pcbi.state, pcb_temi.state);int main()/freopen(in.txt,r,stdin);int i, n;char ch;cout n;node *pcb, *pcb_tem;pcb = (node *)malloc(n * sizeof(node); / 动态分配空间；pcb_tem = (node *)malloc(n * sizeof(node); / copy 函数有用到，用它不用重复输入；cout 请输入每个进程的名称，优先数，所需要运行的时间：n;for(i=0; i pcb_ pcb_temi.degree pcb_temi.rtime;strcpy(pcb_temi.state, 等待中ing.);cout n*n;cout 0.结束；n;cout 1.优先权调度算法；n;cout 2.时间片轮转调度算法；n;cout *n;cout ch)switch(ch)case0: return 0;case1: copy(n, pcb, pcb_tem); work(n, pcb); break;case2: copy(n, pcb, pcb_tem); work_time(n, pcb); break;default: break;cout n请输入你的选择：n;cout n*n;cout 0.结束；n;cout 1.优先权调度算法；n;cout 2.时间片轮转调度算法；n;cout *n; cout endl;return 0;五、程序运行结果及分析分析：优先权调度算法按照给定的优先数，优先数高的进程先执行，每执行一次该进程的优先数和执行时间均减少1，当执行到两个进程的优先数相同时，则先执行未执行过的进程，然后再按新的优先数高低顺序执行为完成的进程，当进程执行完毕时会显示。时间片轮转调度算法则是按照进程输入的先后顺序进行的，每执行一次执行时间减少1，然后轮到下一个进程执行，这样循环运行，直到进程