进程调度模拟实验报告中南财经政法大学.doc

进程调度模拟实验实验报告实验序号：1实验项目名称：进程调度模拟实验学号姓名专业、班信管1203实验地点指导教师时间2013-11-1一、实验目的进程管理是操作系统中的重要功能，用来创建进程、撤消进程、实现进程状态转换，它提供了在可运行的进程之间共享CPU的方法。在进程管理中，进程调度是核心，因为在采用多道程序设计的系统中，往往有若干个进程同时处于就绪状态，当就绪进程个数大于处理器数目时，就必须依照某种策略决定哪些进程优先占用处理器。本实验模拟在单处理器情况下的进程调度，目的是加深对进程调度工作的理解，掌握不同调度算法的优缺点。二、实验环境1. 硬件设备：PC机或终端一台 2. 软件环境： Windows操作系统c+编译器vc6.0。三、实验内容实现以下函数：删除进程函数delete_process_by_name( )；时间片轮转进程调度函数RR( )；优先数进程调度函数HPF( )；多级反馈队列进程调度函数MFBQ( )；四、设计思路和流程框图时间片轮转法：将对头元素的运行所需时间减去对应的时间片，然后将其从对头删除，放入就绪队列队尾。优先数法：将队列中的元素按照优先数的大小进行直接选择排序，然后在借用FIFO中的思想调度进程。多级反馈轮转法：先创建三级队列，分别令他们的优先数为3,2,1；时间片依次为2,4,8。然后如果第一级队列非空则运行队首进程，将其所需运行时间减去2，删除队首进程，放入第二级队列队尾；如果第一次队列为空，检验第二级队列是否为空，如果第二级队列非空则运行队首进程，将其所需运行时间减去4，删除队首进程，放入第三级队列队尾；如果第二级队列为空，检验第三级队列是否为空，如果第二级队列非空则按照时间片轮转法调度进程，将其所需运行时间减去8，删除队首进程，放入第三级队列队尾。五、源程序（含注释）清单void delete_process_by_name()char process_name20; pcb *p=pcb_ready;pcb *previous_p=pcb_ready; if(p=NULL)printf(run queue is empty,no process can be deleted!n);return; display_process_queue(pcb_ready);printf(enter the process name you want to delete :n);scanf(%s,process_name);while(p!=NULL) /在就绪队列中查找指定名称的进程if(!strcmp(p-process_name,process_name)break;previous_p=p;p=p-next;if(p=NULL) /没有找到指定名称的进程printf(no such a process in ready queue:%snyou typed the wrong namen,process_name);return;else /找到了指定名称的进程if(p=pcb_ready_rear) /找到的进程是就绪队列中最后一个进程pcb_ready_rear=previous_p; previous_p-next=p-next; /将指定名称的进程从就绪队列中删除/思考能不能运行，就绪，等待队列中进程的删除void RR( )pcb *q,*p=pcb_ready; if(pcb_ready=NULL)printf(ready queue is empty,no process to run.n);elsepcb_run=pcb_ready;if(pcb_ready=pcb_ready_rear)pcb_run=pcb_ready;pcb_ready=pcb_ready_rear=NULL;else q=pcb_run; p-process_need_time-=p-process_time_slice;pcb_ready=pcb_ready-next;pcb_run=NULL;pcb_run=p; pcb_ready_rear-next=q; pcb_ready_rear=pcb_ready_rear-next; q-next=NULL;/优先数调度算法void HPF()if(pcb_ready=NULL)printf(ready queue is empty,no process to run.n);elsepcb *p,*q,*max,*ahead;p=pcb_ready;q=p-next;max=p;pcb *temp=pcb_ready-next;while(q)if(max-process_priorityprocess_priority)ahead=p;max=q;p=p-next;q=q-next;if(max!=pcb_ready)ahead-next=max-next;max-next=pcb_ready;pcb_ready=max;elsetemp=temp-next;temp=pcb_ready-next;pcb *aheadtemp=pcb_ready;while(temp-next)p=temp; q=p-next; max=p; while(q) if(max-process_priorityprocess_priority) ahead=p; max=q; p=p-next; q=q-next; if(max!=temp) ahead-next=max-next; max-next=temp; aheadtemp-next=max;aheadtemp=max;else aheadtemp=temp;temp=temp-next; temp = aheadtemp-next; pcb_run=pcb_ready; /注意if(pcb_ready=pcb_ready_rear) /头指针等于尾指针，表示就绪队列里只有一个进程pcb_ready=pcb_ready_rear=NULL;/就绪队列为空elsepcb_ready=pcb_ready-next; /若就绪队列不为空 则指向下一个就绪进程pcb_run-next=NULL; /多级反馈轮转法，包含两个程序PCB *creatMFBQqueue_process( )用以创建多级反馈需要的队列（这里规定为三级）；void MFBQ()是该调度算法的主体。主函数main()的case语句中加一条case语句先调用PCB *creatMFBQqueue_process( )，然后多次调用void MFBQ()。在头文件里加入以下语句：PCB *creatMFBQqueue_process( );PCB *pcb_readyzero=NULL; /进程就绪队列头指针PCB *pcb_readyzero_rear=NULL; PCB *pcb_readyone=NULL; /进程就绪队列头指针PCB *pcb_readyone_rear=NULL; PCB *pcb_readytwo=NULL; /进程就绪队列头指针PCB *pcb_readytwo_rear=NULL; /进程就绪队列尾指针 /进程就绪队列尾指针 /进程就绪队列尾指针PCB *creatMFBQqueue_process( )int n;cout请输入进程总数:n; for(int j=0;jnext; system(cls); printf(please enter the following fields:n); printf(| name | start_moment | need_time | time_slice | priority |n); scanf(%s%d%d%d%d,p-process_name,&(p-process_start_moment),&(p-process_need_time),&(p-process_time_slice),&(p-process_priority); p-process_number=(process_number+1)%100; /生成进程编号 process_number+; p-next=NULL; if(p-process_priority=3) if(pcb_readyzero=NULL) pcb_readyzero=pcb_readyzero_rear=p; else pcb_readyzero_rear-next=p; pcb_readyzero_rear=p; else if(p-process_priority=2) if(pcb_readyone=NULL) pcb_readyone=pcb_readyone_rear=p; else pcb_readyone_rear-next=p; pcb_readyone_rear=p; else if(p-process_priority=1) if(pcb_readytwo=NULL) pcb_readytwo=pcb_readytwo_rear=p; else pcb_readytwo_rear-next=p; pcb_readytwo_rear=p; cout初始表格endl; cout这是0号队列即第一级队列:endl; display_process_queue(pcb_readyzero); cout这是1号队列即第二级队列:endl; display_process_queue(pcb_readyone); cout这是2号队列即第三级队列:process_need_time-=8; pcb_readytwo=pcb_readytwo-next; pcb_run=NULL; pcb_run=pcb_readytwo; pcb_readytwo_rear-next=p; pcb_readytwo_rear=pcb_readytwo_rear-next; p-next=NULL;else pcb_run=pcb_readyone; if(pcb_readyone=pcb_readyone_rear)q=pcb_readyone; pcb_readyone-process_need_time-=4; pcb_readyone=pcb_readyone-next=NULL; pcb_readytwo_rear-next=q; pcb_readytwo_rear=pcb_readytwo_rear-next; pcb_readyone=pcb_readyone_rear=NULL; else q=pcb_readyone; pcb_readyone-process_need_time-=4; pcb_readyone=pcb_readyone-next; pcb_readytwo_rear-next=q; pcb_readytwo_rear=pcb_readytwo_rear-next; pcb_run-next=NULL;elsepcb_run=pcb_readyzero;if(pcb_readyzero=pcb_readyzero_rear)q=pcb_readyzero;pcb_readyzero-process_need_time-=2;pcb_readyzero=pcb_readyzero_rear=NULL;pcb_readyone_rear-next=q; pcb_readyone_rear=pcb_readyone_rear-next;elseq=pcb_readyzero;pcb_readyzero-process_need_time-=2;pcb_readyzero=pcb_readyzero-next; pcb_readyone_rear-next=q; pcb_readyone_rear=pcb_readyone_rear-next;pcb_run-next=NULL;cout 运行后 endl;cout这是0号队列即第一级队列:endl;display_process_queue(pcb_readyzero);cout这是1号队列即第二级队列:endl;display_process_queue(pcb_readyone);cout这是2号队列即第三级队列:endl;display_process_queue(pcb_readytwo);六、测试结果以及实验总结1.删除进程测试结果：在主菜单中键入b,进入删除界面如上图，现在输入进程p2，然后按任意键回到主菜单，在主菜单中键入5，得到下图。如图可见，进程中少了p2,按任意键回到主菜单。2.测试时间片轮转法这是此时就绪队列中的进程。按任意键回到主菜单，键入2,得到如下图按任意键回到主菜单然后，键入5后，会发现原来在队列首部的进程p1已经到就绪队列的队尾，并且进程p1的运行所需时间process_need_time，减少了一个process_slice_time，具体如下图：然后按任意键回到主菜单，键入数字7，得到运行队列中的进程情况，如下图：3.优先数调度算法测试如下初始化进程就绪队列如下：按任意键回到主菜单，键入3得的下图按任意键回到主菜单，按下5得到就绪队列按任意键回到主菜单，键入7，得到运行队列4.多级反馈轮转法首先先调用创建三级队列的算法，键入4然后键入回车键输入P1 3 13 2 3P2 5 20 2 3P3 9 31 4 2P4