操作系统实验报告

实验二单处理机系统的进程调度实验目的加深对进程概念的理解，明确进程与程序的区别。深入了解系统如何组织进程、创建进程。进一步认识如何实现处理机调度。实验内容编写程序完成单处理机系统中的进程调度，要求采用时间片轮转调度算法。实验原理在早期的时间片轮转法中，系统将所有的就绪进程按先来先服务的原则，排成一个队列，每次调度时，把CPU分配给队首进程，并令其执行一个时间片.时间片的大小从几ms到几百ms.当执行的时间片用完时，由一个计时器发出时钟中断请求，调度程序便据此信号来停止该进程的执行，并将它送往就绪队列的末尾；然后，再把处理机分配给就绪队列中新的队首进程，同时也让它执行一个时间片.这样就可以保证就绪队列中的所有进程，在一给定的时间内，均能获得一时间片的处理机执行时间.实验部分源程序#include<stdio.h>#include<time.h>#include<stdlib.h>/*********************以下是全局数据结构和变量***********************//*PCB结构*/structPCB(intpname;intpri;intruntime;intwaittime;structPCB*next;}pcb[7];structPCB*running;/*运行指针*/structPCB*Hready;/*高优先级就绪队列头指针*/structPCB*Lready;/*低优先级队列头指针*/structPCB*wait;/*等待队列头指针*/intA=0;/**************************以下是函数说明****************************/voiddelay();/*利用循环实现延迟*/voidproc(structPCB*running);/*模拟进程3—9*/voidInsertIntoQueueTail(structPCB**head，structPCB*node);/*将node插入到head所指示的队列的尾部*/intproc_switch();/*进程调度函数*/voidproc_wait();/*进程等待函数*/intproc_wakeup();/*进程唤醒函数*//************************以下是函数定义及注释************************/main()/*主函数*/(inti;/*初始化，创建进程3—9,置低优先级，等待时间为0,依次插入低优先级队列*/for(i=0;i<3;i++){pcb[i].pname=i+3;pcb[i].pri=0;pcb[i].waittime=0;InsertIntoQueueTail(&Lready,&pcb[i]);}wait=NULL;Hready=NULL;/*等待队列和高优先级队列为空*/printf("\n模拟进程调度开始:\n");/*模拟进程调度开始*/for(;;){switch(A){case0:/*无进程等待调度，打印信息并返回*/if(!proc_switch()){printf("/n没有进程在运行返回:\n");getchar();}break;case1:proc_wait();break;case3:case4:case5:case6:proc(running);break;default:printf("\nerror!");exit(-1);}}}/*功能：延迟一个时间片*//*入口参数：无*//*出口参数：无*/voiddelay(){inti,j;for(i=0;i<20000;i++)for(j=0;j<10000;j++){}}/*功能：进程3—9*//*入口参数：运行指针*//*出口参数：无*/voidproc(structPCB*running)(inti;srand((unsigned)time(NULL));/*显示当前运行的进程的id*/printf("\n现在进程%d正在运彳亍\n”,running->pname);/*当前进程执行running->runtime个时间片*/for(i=running->runtime;i>0;i--){/*显示剩余的时间片*/printf("剩余的时间片为%d\n",i);/*延迟*/delay();proc_wakeup();/*产生一个1到1000的随机数，若该随机数小余300,当前进程等待，*/if((rand()%1000+1)<300){printf("进程％d开始等待.\n”,running->pname);A=1;return;}}/*显示时间片耗尽，进程转为低优先级就绪状态*/printf("进程％d时间片耗尽\n",running->pname);InsertIntoQueueTail(&Lready,running);A=0;return;}/*功能：将一个节点插入队列尾部*//*入口参数：队列头指针地址head，待插入结点node*//*出口参数：无*/voidInsertIntoQueueTail(structPCB**head,structPCB*node){structPCB*p;node->next=NULL;/*被插入队列为空*/if(*head==NULL){*head=node;return;}/*被插入队列不为空*/else{p=*head;/*找到队列的最后一个结点*/while(p->next!=NULL)p=p->next;p->next=node;}}/*功能：进程调度*//*入口参数：无*//*出口参数：若调度成功，返回1，否则返回0*/intproc_switch(){/*若高优先级就绪队列和低优先级就绪队列均为空，则循环执行进程唤醒*/while(Hready==NULL&&Lready==NULL)if(!proc_wakeup())return0;/*若高优先级就绪队列非空，则执行其第一个进程，分配2个时间片*/if(Hready!=NULL){running=Hready;Hready=Hready->next;running->runtime=2;}/*若高优先级就绪队列为空，则执行低优先级就绪队列的第一个进程，分配5个时间片*/else{running=Lready;Lready=Lready->next;running->runtime=5;}/*把调度进程的id赋给A*/A=running->pname;return1;}/*功能：进程等待。将当前运行进程置高优先级，等待时间为20，插入等待队列尾部*//*入口参数：无*//*出口参数：无*/voidproc_wait(){structPCB*p;running->pri=1;running->waittime=10;InsertIntoQueueTail(&wait,running);A=0;return;}/*功能：进程唤醒*//*入口参数：无*//*出口参数：若等待队列为空，则返回0，否则返回1*/intproc_wakeup(){structPCB*p,*last,*MoveToReady;p=wait;/*等待队列为空，返回0*/if(p==NULL)return0;/*延迟*/delay();/*等待队列中每个进程的等待时间减1*/while(p!=NULL){p->waittime-=1;p=p->next;}p=wait;/*从等待队列中摘除等待时间为0的进程，插入到高优先级就绪队列的尾部*/

while(p!=NULL){if(p->waittime==0){MoveToReady=p;if(p==wait)wait=p->next;elselast->next=p->next;p=p->next;InsertIntoQueueTail(&Hready,MoveToReady);}else{p=p->next;}}A=0;return1;}五.实验结果与体会■，百百三-三.j<^ir-ir-.Lr-F.F-4H-沱沱也"在迸程4正&耳七行该一£■4'斐1■，百百三-三.j<^ir-ir-.Lr-F.F-4H-沱沱也"在迸程4正&耳七行该一£■4'斐1a斑为为为为屈E司司司司司程、昌昌晶-4花能曲折而让W•土'可iLd•.十□!«正二京:和尊”'煎*口M进窸3开:正二京:和§进程5正在运行舛史日Ll『J.亍如进荏4开摇尊样.«进在3开:现主岂住“正.七运行Hite2邢谊卜亍利瓦为?击婵4习嵌寺％.在运行结果中，按进程插入就绪队列的先后顺序