进程调度实验报告

1、信息科学与技术学院实验报告课程名称: 操作系统实验 实验项目: 进程调度 实验地点: 博西207 指导教师: 侯永莉 日期: 2017.11.24 实验类型: 验证性实验 专业: 服务外包 班级: 外二 姓名: 石顺义_ 学号: 一、实验目的及要求1. 理解进程调度的概念和基本调度算法；2. 利用C语言实现掌握进程算法FIFO，优先数调度算法，时间片轮转调度算法。二、实验仪器、设备或软件1. 知识准备：学过进程管理、处理机调度等章节内容.2. 硬件环境:个人计算机3. 软件平台：Windows操作系统，语言开发环境VC+6.0.三、实验内容及原理1. 实验原理1) FIFO算法思想:处理机分配

2、给最先进入就绪队列的进程，一个进程一旦分得处理机，便执行下去，直到该进程完成或阻塞时，才释放处理机。2) 优先数算法思想：优先数(priority number)是一个与进程关联的固定区间的整数，优先级确定可由系统内部定义或由外部指定。优先选择就绪队列中最高优先权的进程投入运行。 非抢占式优先级法：当前占用CPU的进程一直运行下去，直到完成或因等待某事件而主动让出CPU时，系统才让另一个优先级高的进程占用CPU。 抢占式优先级法：立刻停止当前进程，强行将CPU分配给优先级高的进程。3) 时间片轮转算法思想：把CPU时间划分成若干小单位-时间片,按顺序赋给就绪队列中的每一个进程，进程轮流占有CP

3、U，当时间片用完时，进程被抢占并加入就绪队列尾；即使未执行完，系统也剥夺该进程的CPU，将该进程排在就绪队列末尾，同时系统选择另一个进程运行。2. 实验内容：这个实验主要考虑三个问题：如何组织进程、如何创建进程和如何实现处理器调度。考虑如何组织进程，首先就要设定进程控制块的内容。进程控制块PCB记录各个进程执行时的情况。不同的操作系统，进程控制块记录的信息内容不一样。操作系统功能越强，软件也越庞大，进程控制块记录的内容也就越多。这里的实验只使用了必不可少的信息。一般操作系统中，无论进行控制块中信息量多少，信息都可以大致分为以下四类：标识信息、管理信息、现场信息、说明信息。编写代码实现下面三种算

4、法的任意一种FIFO，优先数调度算法，时间片轮转调度算法。四、实验步骤（或过程） 利用软件vc+6.0，将程序代码输入，执行后依次输入七个数字组成pcb，执行结果如下。 五、实验结论1、实验结果 2、程序分析 实验中，进程控制块队列采用单向不循环静态链表。该程序标识符采用编号方式，为每个进程依次分配一个不相同的正整数，使用进程控制块模拟进程，仅包括进程状态，用大写的全局变量AX、BX、CX、DX模拟通用寄存器、大写的全局变量PC模拟程序计数器、大写的全局变量PSW模拟程序状态字寄存器。确定进程控制块内容后，由于实验模拟的是进程调度，没有对等待队列的操作，所以实验中只有一个指向正在运行进程的进程

5、控制块指针和一个就绪进程控制块队列指。六、实验程序设计代码如下：#include#include#includeusing namespace std;enum process_statusREADY , RUN , FINISH; /进程的三种状态/定义进程数据结构typedef struct pcb char process_tag20 ; /存储进程标识符 struct pcb *next ; /连接下一个进程的指针 int priority_num ; /优先调度算法中为优先级 ， 轮转调度算法中为轮转时间片 int take_cpu_time ; /占用CPU时间片数 int pro

6、cess_time ; /进程所需时间片数 process_status status ; /进程当前的状态 PCB ;/定义进程控制块的链结构typedef struct PCB *run ; /当前运行的进程指针 PCB *ready ; /当前准备队列的头指针 PCB *tail ; /准备队列的队尾指针 PCB *finish ; /完成队列的指针 PCBC ;void init_pcbc(PCBC *p) p-run = NULL ; p-ready = NULL ; p-tail = NULL ; p-finish = NULL ;/输入进程，并加入就绪队列void input_p

7、rocess(PCBC *pcbc) PCB *pcb ; pcb = (PCB*)malloc(sizeof(PCB) ; printf(请输入进程标识符：) ; scanf(%s , &pcb-process_tag) ; printf(输入格式为： （优先级，占用CPU时间片数，进程所需时间片数） : ) ; scanf(%d,%d,%d , &pcb-priority_num , &pcb-take_cpu_time , &pcb-process_time) ; pcb-status = READY ; /初始化就绪状态 /当就绪队列为空时 if(pcbc-ready = NULL &

8、 pcbc-tail = NULL) pcbc-ready = pcbc-tail = pcb ; pcb-next = NULL ; else /将新进入的队列加入队尾 pcb-next = pcbc-tail-next ; pcbc-tail-next = pcb ; pcbc-tail = pcb ; void swapx(PCB * p1 , PCB *p2) int i , priority_num , take_cpu_time , process_time ; char temp ; /进行标识符的交换 for(i = 0 ; i process_tagi; p1-process

9、_tagi = p2-process_tagi ; p2-process_tagi = temp ; /优先值的交换 priority_num = p1-priority_num ; p1-priority_num = p2-priority_num ; p2-priority_num = priority_num ; /占用CPU时间片的交换 take_cpu_time = p1-take_cpu_time ; p1-take_cpu_time = p2-take_cpu_time ; p2-take_cpu_time = take_cpu_time ; /进程所需时间片数的交换 proce

10、ss_time = p1-process_time ; p1-process_time = p2-process_time ; p2-process_time = process_time ;/将就绪队列按优先级别大小进行排序,按冒泡排序算法void sort_pcbc(PCBC *pcbc , int pcb_num) PCB *p , *p1 ; p = pcbc-ready ; for(p = pcbc-ready ; p != NULL ; p = p-next) for(p1 = p-next ; p1 != NULL ; p1 = p1-next) if(p-priority_nu

11、m priority_num) swapx(p , p1) ; /只是进行指针内部数据的交换，不改变指针指向 /* *打印当前进程控制块中的情况 */ void print_log(PCBC *pcbc) PCB *ready , *finish ; ready = pcbc-ready ; finish = pcbc-finish ; printf(- n) ; printf(Run： n) ; if(pcbc-run != NULL) printf(%s %04d %04d %04d n , pcbc-run-process_tag ,pcbc-run-priority_num , pcb

12、c-run-take_cpu_time , pcbc-run-process_time) ; else printf(Run is empty! n) ; printf(Ready：n) ; while(ready != NULL) printf(%s %04d %04d %04d n , ready-process_tag ,ready-priority_num , ready-take_cpu_time , ready-process_time) ; ready = ready-next ; printf(Finish：n) ; while(finish != NULL) printf(%

13、s %04d %04d %04d n , finish-process_tag ,finish-priority_num , finish-take_cpu_time , finish-process_time) ; finish = finish-next ; /* *运行进程控制块 */ void run_pcbc_priority(PCBC *xpcbc) PCBC *pcbc = xpcbc ; PCB *temp , *pre , *tail ; /进行那个CPU的循环调用 while(pcbc-ready != NULL) pcbc-run = pcbc-ready ; /将就绪队

14、列队首加入运行队列 pcbc-ready = pcbc-ready-next ; /改变队首元素 print_log(pcbc) ; pcbc-run-priority_num -= 3 ; pcbc-run-process_time -= 1 ; if(pcbc-run-process_time = 0) if(pcbc-finish = NULL) pcbc-finish = pcbc-run ; pcbc-finish-next = NULL ; tail = pcbc-finish ; else tail-next = pcbc-run ; tail = tail-next ; tai

15、l-next = NULL ; else if(pcbc-ready != NULL) temp = pcbc-ready ; while(temp != NULL) if(pcbc-run-priority_num temp-priority_num) break ; pre = temp ; temp = temp-next ; if(temp = pcbc-ready) pcbc-run-next = pcbc-ready ; pcbc-ready = pcbc-run ; else pcbc-run-next = pre-next ; pre-next = pcbc-run ; else pcbc-ready = pcbc-run ; pcbc-run = NULL ; print_log(pcbc) ; int main() PCBC *pcbc ; /创建进程控制块链 ; int pcb_num ; /记录处理进程数目 pcbc = (PCBC*)malloc(sizeof(PCBC) ; printf(请输入要处理的进程数目： )