操作系统实验-动态优先级进程调度实验报告

1、1.实验名称：动态优先权调度过程中就绪队列的模拟2.实验要求：采用动态优先权的进程调度算法，用C语言编程模拟调度过程中每个时间片内的就绪队列。3.实验内容：（1）每个进程控制块PCB用结构描述，包括以下字段：*进程标识符id*进程优先数priority,并规定优先数越大的进程，其优先权越高。*进程已占用的CPU时间cputime*进程还需占用的CPU时间alltime，当进程运行完毕时，aiitime变为0*进程的阻塞时间startblock,当进程再运行startblock个时间片后，进程将进入阻塞状态*进程被阻塞的时间blocktime,已阻塞的进程再等待blocktime个时间片后，将转

2、换成就绪状态*进程状态state*队列指针next,将PCB排成队列。2）调度前，系统中有五个进程，它们的初始状态如下：ID01234PRIORITY93830290CPUTIME00000ALLTIME33634STARTBLOCK2-1-1-1-1BLOCKTIME30000STATEREADYREADYREADYREADYREADY3）进程在就绪队列呆一个时间片,优先数增加1。4）进程每运行一个时间片，优先数减3。5）按下面格式显示每个时间片内就绪队列的情况：READY_QUEUE:-id1-id24.任务分析进程控制块用结构体来表示，包含它的各项属性。建立两个队列：一个就绪队列，一个阻

3、塞队列。创建一个进程控制块表示当前正在运行的进程。程序开始运行时，所有进程都在就绪队列中。当startblock减少到0时，进程进入阻塞队列。在阻塞队列中的进程，当blocktime减少到0时，转入就绪队列。在就绪队列中的进程，如果优先级比当前正在执行的进程高，就可以取代当前进程获取时间片。当前进程如果运行完毕，就绪队列中优先级最高的进程就可以成为新当前进程。5.程序流程图程序清单#includeiostream#includestringusingnamespacestd;#defineLEN5typedefenumSTATEREADYBLOCKENDSTATE;/定义进程控制块typede

4、fstructPCBintid;intpriority;intcputime;intalltime;intstartblock;intblocktime;STATEstate;PCB;/定义队列typedefstructqueueintsize;PCB*dataLEN;Queue;PCBpsLEN;PCB*cp;/进程最大数量/进程状态/就绪/阻塞/完成/进程标识符/进程优先级/已占用的CPU时间/还需占用的CPU时间/阻塞时间/被阻塞时间/进程状态/队列中进程的数量/进程的指针/进程数组/当前正在运行的进程QueuerQueue,bQueue;/就绪队列和阻塞队列/就绪队列按优先级降序排序(

5、使用了冒泡排序法)voidrQueueSort()PCB*temp;for(inti=0;irQueue.size-1;i+)for(intj=0;jrQueue.size-1-i;j+)if(rQueue.dataj-priorityrQueue.dataj+1-priority)temp=rQueue.dataj;rQueue.dataj=rQueue.dataj+1;rQueue.dataj+1=temp;/初始化voidinit()/给进程赋值for(inti=0;iLEN;i+)psi.id=i;psi.state=READY;psi.cputime=0;psi.alltime=3;

6、psi.blocktime=0;psi.startblock=T;ps0.priority=9;ps1.priority=38;ps2.priority=30;ps3.priority=29;ps4.priority=0;ps2.alltime=6;ps4.alltime=4;ps0.startblock=2;ps0.blocktime=3;cp=NULL;/当前进程赋空bQueue.size=0;/阻塞队列没有进程for(inti=0;iLEN;i+)bQueue.datai=NULL;rQueue.datai=rQueue.size=5;/所有进程全部进入就绪队列rQueueSort();

7、/对就绪队列排序/打印voidprint()coutid;coutnREADY_QUEUE:;for(inti=0;irQueue.size;i+)cout-rQueue.datai-id;coutnBLOCK_QUEUE:;for(inti=0;ibQueue.size;i+)cout-bQueue.datai-id;coutnendl;coutIDtt;for(inti=0;iLEN;i+)coutpsi.idt;coutnPRI0RITYt;for(inti=0;iLEN;i+)coutpsi.priorityt;coutnCPUTIMEtt;for(inti=0;iLEN;i+)cou

8、tpsi.cputimet;coutnALLTIMEtt;for(inti=0;iLEN;i+)coutpsi.alltimet;coutnSTARTBLOCKt;for(inti=0;iLEN;i+)coutpsi.startblockt;coutnBLOCKTIMEt;for(inti=0;iLEN;i+)coutpsi.blocktimet;coutnSTATEtt;for(inti=0;iLEN;i+)if(psi.state=READY)coutREADYt;elseif(psi.state=BLOCK)coutBLOCKt;elseif(psi.state=END)coutEND0

9、)temp=q-data0;/取出队首进程for(inti=0;isize一;returntemp;/返回队首进程returnNULL;/入队voidpush(Queue*q,PCB*p)if(q-sizedataq-size=p;/将入队的进程放在队尾q_size+;return;/运行进程voidrun()if(rQueue.size0|bQueue.size0)if(cp=NULL)/程序一开始运行时，从就绪队列取出首进程cp=pop(&rQueue);/当前进程没有结束，但优先级比就绪队列首进程低if(cp_alltime0&cp_prioritystate=END;cp=pop(&r

10、Queue);/如果当前进程运行结束/改变进程状态/从就绪队列取出新的当前进程cppriority-=3;/修改当前进程的优先级/将当前进程放入就绪队列/就绪队列队首进程成为当前进程/startblock为0,标志着当前进程要进入阻塞状态if(cpstartblock=0&cpblocktime0)cpstate=BLOCK;push(&bQueue,cp);cp=pop(&rQueue);elseif(cpstartblock0)cpstartblock一;/修改当前进程的状态/将当前进程加入阻塞队列/从就绪队列取出新的当前进程/当前进程的startblock为正数时/运行一次减一个时间片c

11、pcputime+;/当前进程占用CPU时间片+1if(cpalltime0)/当前进程还需运行的时间片-1cpalltime;if(cpalltime=0)/减到0时，修改进程状态cpstate=END;/每运行一个时间片/就绪队列中的进程优先级+1/每运行一个时间片/阻塞队列中的进程blocktime-1for(inti=0;irQueue.size;i+)rQueue.datai-priority+;for(inti=0;i0)bQueue.datai-blocktime-;/当阻塞队列队首进程blocktime为0时if(bQueue.size0&bQueue.data0-blockt

12、ime=0)bQueue.data0-state=READY;/修改进程状态push(&rQueue,pop(&bQueue);/将阻塞队列首进程取出，放入就绪队列/每运行一个时间片，就绪队列排一次序rQueueSort();/主函数intmain()init();/初始化print();/打印进程信息while(1)_sleep(1000);if(rQueue.size=0&bQueue.size=0)/当两个队列都为空时，结束程序cp-state=END;break;run();/运行进程print();/打印进程信息return0;实验过程记录IGPROG：1QLiEUE：-2-3-0-

13、4亂EUE:m匸:WINDaWSsystem32cmd.exeNGPROG:r_QUEUE：-l-.2-3-0-4x33003TQlx630o程序开始执行，当前进程是优先级最高的1号进程，1号进程的优先级减3、cputime+、0go323READY13803-L0READYDYEAoR2903-10READY-10READY0100323READY13512-10READY4L04-10READYalltime-。在就绪队列中的进程优先级全部加1。CWINDOWSy5tem32crrdjExeXRUNNINGPROG:1READYQLELE：-2-3-0-4BLOCKQLELE:D0L234

14、PRIORITYL22933323CPUTIME03000rLLTIME30634STARTBLOCK2-1-1-1-1BLOCKTIME30000STATEREADYENDREADYREADYREADYRUNNING-PROG:2READY_QVELE：-3-0-4BLOd_QUEUE:D0L3PRIORITY13293033fcPUTIME030ALLTIME303STARTBLQCK2-1-1-1-1BLOCKTIME30000pATEREADYENDREADYREADYREADY执行几次之后，1号进程执行完毕而且优先级也不是最高的了，所以优先级为33的2号进程成为当前进程，开始执行。Q

15、ICAWINDOWS5ystem32cmdjeKe-XRUNNINGPROG:2READYQUEUE：-3-0-4BLOCKQLELE:D0L3PRIORITY13293033pPUTIME030kLLTIME303STARTBLOCK2-1-1-1-1BLOCKTIME30000STATEREADYENDREADYREADYREADYRUNNINGPROG：3READYQUElE：-2-0-4BLOCK_QUEUE:ID0123PRIORITY14293130fcPUTIME0311ALLTIME3052STARTBLQCK2-1-1-1-1BLOCKTIME30000RATEREADYEN

16、DREADYREADYREADY2号进程执行一次后，优先级由33降低到30，于是3号进程成为当前进程，2号进程进入就绪队列等待。BlCAWINDOWS5y5tem32cmd.exeXRUNNINGPROG:3READYQUEUE:-2-0-4BLOCKQUEUE:AD0L23PRIORITY14293130CPUTIME0311Rlltime3052STARTBLOCK2-1-1-1-1BLjOCKTIME30000STATEREADYRUNNINGPROG：2READYQl：El：E：-3-0-4BLOCKQUEUE:ENDREADYREADYREADYID0L234PRIORITY1529

17、28316fPUTME03210LLTIME30424STARTBLOCK2-1-1-1-1BLOCKTIME30000CTATEREADYENDREADYREADYREADY同理，执行一次后，3号进程的优先级由33降低到30，2号进程再次成为当前进程，3号进程进入就绪队列等待。这个过程会重复几次，就不重复了。mCAWINDOWS55tem32cmd.e3ce-XRUNNINGPROG:3READYQUEUE：-2-0-4BLOCKQLELE:ID0123PRIORITYL8292726fPUTME0333ALLTIME3030STARTBLOCK2-1-1-1-1ELOCKTIME30000

18、RATEREADYENDREADYENDREADYKUNNING-PROG:2READY_QLELE：-0-4BLOCK_QUEUE:D0L234PRIORITY1929242610fPUTME03430LLTIME30204STARTBLOCK2-1-1-1-1BLOCKTIME30000CTATEREADYENDREADYENDREADY3号进程执行完毕后退出，2号进程成为当前进程。EHAWINDOWS5y5tem32cmd.eMe-XRUNNINGPROG:2READY_QLELE：-0-4BbOCK.QUEUE:D0L234PRIORITY2129182612CPUTIME03630R

19、lltime30004STARTBLOCK2-1-1-1-1BLjOCKTIME30000STATEREADYENDENDENDREADYRUNNINGPROG:0READYQUEUE：-4BLOCK_QUEUE:ID0L234PRIORITY1829182613pUTIMEL3e30LLTIME20004STARTBLOCK1-1-1-1-1BLQCKTIME30000CTATEREADYENDENDENDREADY2号进程执行完毕后，0号进程成为当前进程。mCAWINDOWSsystem32cmd.exe一XRUNNINGPROG:0READYQUEUE：-4BLOCKQVELE:ID01

20、234IPRIORITY1529182614pUTIME23630Rlltime10004STARTBLOCK0-1-1-1-1BbOCKTIME30000CTATEREADYENDENDENDREADYRUNNINGPROG:4READYQUEUE:N.OCK,QLELE：-XOD0L34PRIORITY1229182614CPUTIME2331Rlltime1003STARTBLOCK0-1-1-1-1BbOCKTIME20000RATEBLOCKENDENDENDREADY0号进程执行2次后，startblock为0了，进入阻塞队列，停止运行，4号进程开始执行。1i5CAWINDOWSy

21、5tem32cmdjeiOID0L3PRIORITY1229182611CPUTIME233RlltimeL00fSTARTBLOCK0-1-1-I-1BLjOCKTIMEL0000STATEBLOCKENDENDENDREADYRUNNINGPROG：4READYQUEUE：-QBLOCK.QVEIE：ID0L234PRIORITYL22918268fPUTME23633ALLTIMEL0001STARTBLOCK0-1-1-1-1BLOCKTIME00000CTATEREADYENDENDENDREADY4号进程运行几次后，0号进程的blocktime为0了，0号进程从阻塞队列转入就绪队列mj&tSCzVWINDOWSVsystemJZXcmd.ese-XRUNNINGPROG:4READYQUEUE