操作系统进程调度模拟全三分合集.docx
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操作系统进程调度模拟全三分合集.docx
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操作系统进程调度模拟全三分合集
实验一进程调度实验
一、目的要求
用高级语言编写和调试一个进程调度程序,以加深对进程的概念及进程调度算法的理解。
二、例题:
设计一个有N个进程共行的进程调度程序
进程调度算法:
采用最高优先数优先的调度算法(即把处理机分配给优先数最高的进程)和先来先服务算法。
每个进程有一个进程控制块(PCB)表示。
进程控制块可以包含如下信息:
进程名、优先数、到达时间、需要运行时间、已用CPU时间、进程状态等等。
进程的优先数及需要的运行时间可以事先人为地指定(也可以由随机数产生)。
进程的到达时间为进程输入的时间。
进程的运行时间以时间片为单位进行计算。
每个进程的状态可以是就绪W(Wait)、运行R(Run)、或完成F(Finish)三种状态之一。
就绪进程获得CPU后都只能运行一个时间片。
用已占用CPU时间加1来表示。
如果运行一个时间片后,进程的已占用CPU时间已达到所需要的运行时间,则撤消该进程,如果运行一个时间片后进程的已占用CPU时间还未达所需要的运行时间,也就是进程还需要继续运行,此时应将进程的优先数减1(即降低一级),然后把它插入就绪队列等待CPU。
每进行一次调度程序都打印一次运行进程、就绪队列、以及各个进程的PCB,以便进行检查。
重复以上过程,直到所要进程都完成为止。
调度算法的流程图如下图所示。
三.实验题:
1、编写并调试一个模拟的进程调度程序,采用“最高优先数优先”调度算法对五个进程进行调度。
“最高优先数优先”调度算法的基本思想是把CPU分配给就绪队列中优先数最高的进程。
静态优先数是在创建进程时确定的,并在整个进程运行期间不再改变。
动态优先数是指进程的优先数在创建进程时可以给定一个初始值,并且可以按一定原则修改优先数。
例如:
在进程获得一次CPU后就将其优先数减少1。
或者,进程等待的时间超过某一时限时增加其优先数的值,等等。
2、编写并调试一个模拟的进程调度程序,采用“轮转法”调度算法对五个进程进行调度。
轮转法可以是简单轮转法、可变时间片轮转法,或多队列轮转法。
简单轮转法的基本思想是:
所有就绪进程按FCFS排成一个队列,总是把处理机分配给队首的进程,各进程占用CPU的时间片相同。
如果运行进程用完它的时间片后还未完成,就把它送回到就绪队列的末尾,把处理机重新分配给队首的进程。
直至所有的进程运行完毕。
进程调度源程序如下:
1.动态优先数优先调度算法:
Process_scheduling.cpp:
#include
#include
#include
#definegetpch(type)(type*)malloc(sizeof(type))
structpcb/*定义进程控制块PCB*/
{
charname[10];
charstate;
intsuper;
intntime;
intrtime;
structpcb*link;
}*ready=NULL,*p;
typedefstructpcbPCB;
voidsort()/*建立对进程进行优先级排列函数*/
{
PCB*first,*second;
intinsert=0;
if((ready==NULL)||((p->super)>(ready->super)))/*优先级最大者,插入队首*/
{
p->link=ready;
ready=p;
}
else/*进程比较优先级,插入适当的位置中*/
{
first=ready;
second=first->link;
while(second!
=NULL)
{
if((p->super)>(second->super))/*若插入进程比当前进程优先数大,*/
{
/*插入到当前进程前面*/
p->link=second;
first->link=p;
second=NULL;
insert=1;
}
else/*插入进程优先数最低,则插入到队尾*/
{
first=first->link;
second=second->link;
}
}
if(insert==0)first->link=p;
}
}
voidinput()/*建立进程控制块函数*/
{
inti,num;
system("cls");/*清屏*/
printf("\n请输入进程号?
");
scanf("%d",&num);
for(i=0;i { printf("\n进程号No.%d: \n",i); p=getpch(PCB); printf("\n输入进程名: "); scanf("%s",p->name); printf("\n输入进程优先数: "); scanf("%d",&p->super); printf("\n输入进程运行时间: "); scanf("%d",&p->ntime); printf("\n"); p->rtime=0; p->state='w'; p->link=NULL; sort();/*调用sort函数*/ } } intspace() { intl=0; PCB*pr=ready; while(pr! =NULL) { l++; pr=pr->link; } return(l); } voiddisp(PCB*pr)/*建立进程显示函数,用于显示当前进程*/ { printf("\nqname\tstate\tsuper\tneedtime\trunedtime\n"); printf("|%-7s",pr->name); printf("|%-7c",pr->state); printf("|%-7d",pr->super); printf("|%-13d",pr->ntime); printf("|%-7d",pr->rtime); printf("\n"); } voidcheck()/*建立进程查看函数*/ { PCB*pr; printf("\n****当前正在运行的进程是: %s",p->name);/*显示当前运行进程*/ disp(p); pr=ready; printf("\n****当前就绪队列状态为: \n");/*显示就绪队列状态*/ while(pr! =NULL) { disp(pr); pr=pr->link; } } voiddestroy()/*建立进程撤消函数(进程运行结束,撤消进程)*/ { printf("\n进程[%s]已完成.\n",p->name); free(p); } voidrunning()/*建立进程就绪函数(进程运行时间到,置就绪状态*/ { (p->rtime)++; if(p->rtime==p->ntime) destroy();/*调用destroy函数*/ else { (p->super)--; p->state='w'; sort();/*调用sort函数*/ } } intmain()/*主函数*/ { intlen,h=0; charch; input(); len=space(); while((len! =0)&&(ready! =NULL)) { ch=getchar(); h++; printf("\nTheexecutenumber: %d\n",h); p=ready; ready=p->link; p->link=NULL; p->state='R'; check(); running(); printf("\n按任一键继续......"); ch=getchar(); } printf("\n\n所有进程已经完成.\n"); ch=getchar(); return0; } 2.静态优先数优先调度算法: (修改上面running函数如下: 在运行过程中不改变super(优先级)) voidrunning()/*建立进程就绪函数(进程运行时间到,置就绪状态*/ { (p->rtime)++; if(p->rtime==p->ntime) destroy();/*调用destroy函数*/ else { //(p->super)--; p->state='w'; sort();/*调用sort函数*/ } } 3.简单时间片调度算法: (不按优先级排序,而是每次取队首进程,运行一个时间片后,插到队尾,只要修改sort函数如下) voidsort()/*建立对进程进行优先级排列函数*/ { PCB*first,*second; if(ready==NULL)/*队空,插入队首*/ { p->link=ready; ready=p; } else/*插入到队尾*/ { first=ready; second=first->link; while(second! =NULL) { first=first->link; second=second->link; } first->link=p; p->link=NULL; } } 五: 实验总结: 这次实验中我先调试一个进程调度程序例题,通过调试我加深了对进程的概念及进程调度算法的理解。 再按照题目要求,对源码进行修改已达到实现其他调度算法,通过比较,让我对各个进程调度算法的特点有了进一步了解。 cin>> CpuTime>>Leval; process[i].ProcessName =name; process[i].Time =CpuTime; process[i].leval =Leval; cout< for ( int k=0;k process[k].LeftTime=process[k].Time //对进程剩余时间初始化 cout<<" ( 说明: 在本程序所列进程信息中,优先级一项是指进程运行后的优先级! ! )"; cout< cout<<"进程名字"<<"共需占用CPU时间 "<<" 还需要占用时间 "<<" 优先级"<<" 状态"< Fcfs(process,num,TimePice); else if(a==2) TimeTurn( process, num, TimePice); else if(a==3) { Sort( process, num); Priority( process , num, TimePice); } else // 最短作业算法,先按时间从小到大排序,再调用Fcfs算法即可 { sort1(process,num); Fcfs(process,num,TimePice); } } void Copy ( Process proc1, Process proc2) { proc1.leval =proc2.leval proc1.ProcessName =proc2.ProcessName proc1.Time =proc2.Time } void Sort( Process pr[], int size) //以进程优先级高低排序 {// 直接插入排序 for( int i=1;i Process temp; temp = pr[i]; int j=i; while(j>0 && temp.leval pr[j] = pr[j-1]; j--; } pr[j] = temp; } // 直接插入排序后进程按优先级从小到大排列 for( int d=size-1;d>size/2;d--) { Process temp; temp=pr [d]; pr [d] = pr [size-d-1]; pr [size-d-1]=temp; } // 此排序后按优先级从大到小排列 } /* 最短作业优先算法的实现*/ void sort1 ( Process pr[], int size) // 以进程时间从低到高排序 {// 直接插入排序 for( int i=1;i Process temp; temp = pr[i]; int j=i; while(j>0 && temp.Time < pr[j-1].Time ) { pr[j] = pr[j-1]; j--; } pr[j] = temp; } } /* 先来先服务算法的实现*/ void Fcfs( Process process[], int num, int Timepice) { // process[] 是输入的进程,num是进程的数目,Timepice是时间片大小 while(true) { if(num==0) { cout<<" 所有进程都已经执行完毕! "< (1); } if(process[0].LeftTime==0) { cout<<" 进程"< "< } else if(process[num-1].LeftTime==0) { cout<<" 进程"< "< cout< process[0].LeftTime=process[0].LeftTime- Timepice; process[0].leval =process[0].leval-1; cout<<" "< cout< cout< cout<<" "< cout< /* 时间片轮转调度算法实现*/ void TimeTurn( Process process[], int num, int Timepice) { while(true) { if(num==0) { cout<<" 所有进程都已经执行完毕! "< (1); } if(process[0].LeftTime==0) { cout<<" 进程"< "< for (int i=0;i if( process[num-1].LeftTime ==0 ) { cout<<" 进程" << process[num-1].ProcessName <<" 已经执行完毕! "< else if(process[0].LeftTime > 0) { cout< process[0].LeftTime=process[0].LeftTime- Timepice; process[0].leval =process[0].leval-1; cout<<" "< cout< cout< cout<<" "< cout< cout<<" 就绪"< cout<<" 等待"< cout< /* 优先级调度算法的实现*/ void Priority( Process process[], int num, int Timepice) { while( true) { if(num==0) { cout<< "所有进程都已经执行完毕! "< (1); } if(process[0].LeftTime==0) { cout<<" 进程" << process[0].ProcessName <<" 已经执行完毕! "< process[m] = process[m+1]; //一个进程执行完毕后从数组中删除 num--; // 此时进程数目减少一个 } if( num! =1 && process[num-1].LeftTime ==0 ) { cout<<" 进程" << process[num-1].ProcessName <<" 已经执行完毕! "< if(process[0].LeftTime > 0) { cout< process[0].LeftTime=process[0].LeftTime- Timepice; process[0].leval =process[0].leval-1; cout<<" "< cout<<" "< cout<<" 就绪"< cout<<" 等待 "< Sort(process, num); cout< 进程调度模拟实验 1.实验目的 通过对进程调度算法的模拟加深对进程概念和进程调度过程的理解。 2.实验内容 用C语言、Pascal语言或其他开发工具实现对N(N=5)个进程的调度模拟,要求至少采用两种不同的调度算法(如简单轮转法RoundRobin和优先权高者优先算法HighestPriorityFirst),分别进行模拟调度。 每个用
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- 操作系统 进程 调度 模拟 三分