进程调度模拟程序报告.doc

沈阳理工大学课程设计专用纸 No13目 录进程调度模拟程序1一. 设计目的及要求1二. 概要设计1三算法流程图2四源程序及注释4五运行结果及分析12六课程设计总结14七参考文献1413沈阳理工大学进程调度模拟程序一. 设计目的及要求 通过课程设计, 加深对操作系统各资源管理模块的理解,掌握操作系统的基本原理及功能, 具有初步分析实际操作系统、设计操作系统的基本能力。深入掌握进行调度的概念原理和实同方法。编写一个进程调度程序，设计进程控制块PCB结构，采用3种进程调度算法，允许多个进程并行执行，显示进程调度过程。二. 概要设计 本程序用三种算法对多个进程进行调度，每个进程可有三个状态，分别为就绪 W（Wait）、运行 R（Run）、或完成F（Finish），并假设初始状态为就绪状态。 每个进程由一个进程控制块（PCB）表示。进程控制块包含如下信息：进程名、优先数、需要运行时间、已用CPU时间、进程状态。 为了便于处理，程序中的某进程运行时间以时间片为单位计算。各进程的优先数或轮转时间数以及进程需运行的时间片数的初始值均由用户给定。 在最高优先数优先的调度算法中，采用动态优先数策略，并且优先数越大，优先级越大。对于遇到优先数一致的情况，采用FIFO策略解决。三算法流程图 程序总流程图： 图1-1 先来先服务算法实现过程流程图图1-2 时间片轮转算法实现过程流程图图1-3 最高优先数算法实现过程流程图四源程序及注释#include#include#includeusing namespace std;#define P_NUM 3 /进程数#define P_TIME 2/时间片长度#define MIN -9999enum state /进程状态 ready, /就绪 run, /执行 wait, /阻塞 finish /完成;class Pcbpublic: static void print(); Pcb();protected: char* name; /进程名 int allTime; /需要运行时间 int cpuTime; /已用cpu时间 state process; /进程状态;class HPcb:public Pcbpublic: static void print(); static void highS(); static int getFirst();private: int firstNum;HPcb hpcbP_NUM;class FPcb:public Pcbpublic: static void print(); static void fcfs();private: int comeTime;FPcb fpcbP_NUM;class RPcb:public Pcbpublic:static void print();static void rr();RPcb rpcbP_NUM;void RPcb:rr() int ii,i=0; int k=0; for(;iP_NUM;i+) char* ch; ch=new char1; cout请输入第i+1个进程的“进程名”、“需要运行的时间”：ch; =new charstrlen(ch)+1; strcpy(,ch); cinrpcbi.allTime; rpcbi.cpuTime=0; cess=ready; do for(i=0;i=rpcbi.allTime)/该进程执行完成 rpcbi.cpuTime-=P_TIME; system(cls); print(); Sleep(1000); cess=finish; rpcbi.cpuTime=rpcbi.allTime;/防止所用时间超过总的时间 system(cls); print(); Sleep(1000); else rpcbi.cpuTime-=P_TIME; system(cls); print(); Sleep(1000); rpcbi.cpuTime+=P_TIME; cess=ready; for(i=0;iP_NUM;i+)if(cess!=ready)k+;if(k=2) for(i=0;i=rpcbi.allTime)/该进程执行完成 cess=finish; rpcbi.cpuTime=rpcbi.allTime;/防止所用时间超过总的时间 system(cls); print(); Sleep(1000); else system(cls); print(); Sleep(1000); cess=run; for(ii=0;iiP_NUM;ii+)/用于判断是否还有进程未完成 if(cess!=finish) break; while(iiP_NUM);/还有进程未完成 cout所有进程已运行完成！endl;void HPcb:highS() /最高优先数优先的调度算法 int ii,f,i=0; for(;iP_NUM;i+) char* ch; ch=new char1; cout请输入第i+1个进程的“进程名”、“优先数”、“需要运行的时间”：ch; =new charstrlen(ch)+1; strcpy(,ch); cinhpcbi.firstNumhpcbi.allTime; hpcbi.cpuTime=0; cess=ready; do f=getFirst(); hpcbf.cpuTime+=P_TIME; hpcbf.firstNum-; cess=run; if(hpcbf.cpuTime=hpcbf.allTime)/该进程执行完成 hpcbf.cpuTime-=P_TIME; system(cls); print(); Sleep(1000); hpcbf.firstNum=MIN; cess=finish; hpcbf.cpuTime=hpcbf.allTime;/防止所用时间超过总的时间 system(cls); print(); Sleep(1000); else hpcbf.cpuTime-=P_TIME;/为了输出改变前的相关信息 hpcbf.firstNum+;/为了输出改变前的相关信息 system(cls); print(); Sleep(1000); hpcbf.cpuTime+=P_TIME; hpcbf.firstNum-; cess=ready; for(ii=0;iiP_NUM;ii+)/用于判断是否还有进程未完成 if(hpcbii.firstNum!=MIN) break; while(iiP_NUM);/还有进程未完成 cout所有进程已运行完成！endl;Pcb:Pcb() delete name;void FPcb:fcfs() /先来先服务算法 int i=0; for(;iP_NUM;i+) char* ch; ch=new char1; cout请输入第i+1个进程的“进程名”、“需要运行的时间”：ch; =new charstrlen(ch)+1; strcpy(,ch); cinfpcbi.allTime; eTime=i+1; fpcbi.cpuTime=0; cess=ready; for(i=0;iP_NUM;i+) /P_NUM个进程 for(int j=0;jfpcbi.allTime;j+=P_TIME) /每个进程所用时间 fpcbi.cpuTime+=P_TIME; /第i个进程所用时间加个时间片 if(fpcbi.cpuTime=fpcbi.allTime) if(i+1)!=P_NUM) /如果第i+1个进程不是最后一个进程,便于下一个程序从就绪状态到运行状态 fpcbi.cpuTime-=P_TIME; system(cls); print(); Sleep(1000); fpcbi.cpuTime+=P_TIME; fpcbi.cpuTime=fpcbi.allTime; cess=finish; fpcbi+1.process=run; system(cls); print(); Sleep(1000); else fpcbi.cpuTime-=P_TIME; system(cls); print(); Sleep(1000); cess=finish; fpcbi.cpuTime=fpcbi.allTime; system(cls); print(); Sleep(1000); else fpcbi.cpuTime-=P_TIME; system(cls); print(); Sleep(1000); fpcbi.cpuTime+=P_TIME; cout所有进程已运行完成！endl;int HPcb:getFirst() /得到优先级最高的进程 int k=0; for(int i=1;iP_NUM;i+) if(hpcbk.firstNumhpcbi.firstNum) k=i; return k;void HPcb:print() cout*endl; cout进程名t还需运行时间t已用CPU时间t优先级t状态endl; for(int i=0;iP_NUM;i+) tthpcbi.allTime-hpcbi.cpuTimetthpcbi.cpuTimethpcbi.firstNumt; switch(cess) case wait:cout阻塞态endl;break; case ready:cout就绪态endl;break; case run:cout运行态endl;break; case finish:cout完成态endl;break; cout-endl; coutendl;void RPcb:print() cout*endl; cout进程名t还需运行时间t已用CPU时间t状态endl; for(int i=0;iP_NUM;i+) ttrpcbi.allTime-rpcbi.cpuTimettrpcbi.cpuTimet; switch(cess) case wait:cout阻塞态endl;break; case ready:cout就绪态endl;break; case run:cout运行态endl;break; case finish:cout完成态endl;break; cout-endl; coutendl;void FPcb:print() cout*endl; cout进程名t还需运行时间t已用CPU时间t状态endl; for(int i=0;iP_NUM;i+) ttfpcbi.allTime-fpcbi.cpuTimettfpcbi.cpuTimet; switch(cess) case wait:cout阻塞态endl;break; case ready:cout就绪态endl;break; case run:cout运行态endl;break; case finish:cout完成态endl;break; cout-endl; coutendl;void main() char ch; cout请选择算法：n1. 先来先服务算法n2. 时间片轮转调度算法n3.最高优先数优先的调度算法nch; if(ch=1) FPcb:fcfs(); else if(ch=2) RPcb:rr(); else if(ch=3) HPcb:highS();五运行结果及分析先来先服务算法运行过程图1-4 初始化进程，创建进程PCB图1-5 a进程先进，正在运行图1-6 a进程完成，b正在运行图1-7 a,b完成，c在运行时间片轮转算法运行过程图1-8 初始化进程，创建进程PCB图1-9 a排在就绪队列最前，先运行图1-10 c运行完成，a排在就绪队列最前，先运行优先级算法运行过程图1-11 初始化进程，创建进程PCB图1-12 b优先级最高，运行图1-13 a优先级最高，运行六课程设计总结 先来先服务算法思想是按照进入就绪队列的先后次序来分配处理机。FCFS采用非剥夺调度方式，即一旦某个进程占有处理机，就一直运行下去，直到该进程完成其工作或因等待某一事件而不能继续执行时才释放处理机。 最高优先级算法的基本思想是进程优先权高者优先调度，是一种最常用的进程调度算法。该算法的关键是如何确定优先数。通常确定优先数的方法有两种，即静态法和动态法。 时间片轮转算法思想是使每个进程在就绪队列中的等待时间与享受服务的时间成比例。即将CPU的处理时间分成固定大小