操作系统进程调度算法模拟实验报告

进程调度算法模拟专业：XXXXX学号：XXXXX姓名：XXX实验日期：20XX年XX月XX日一、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算法的理解。二、实验要求编写程序实现对5个进程的调度模拟，要求至少采用两种不同的调度算法分别进行模拟调度。三、实验方法内容1.算法设计思路将每个进程抽象成一个控制块PCB，PCB用一个结构体描述。构建一个进程调度类。将进程调度的各种算法分装在一个类中。类中存在三个容器，一个保存正在或未进入就绪队列的进程，一个保存就绪的进程，另一个保存已完成的进程。还有一个PCB实例。主要保存正在运行的进程。类中其他方法都是围绕这三个容器可以这个运行中的PCB展开。主要用到的技术是STL中的vector以维护和保存进程容器、就绪容器、完成容器。当程序启动时，用户可以选择不同的调度算法。然后用户从控制台输入各个进程的信息，这些信息保存到进程容器中。进程信息输入完毕后，就开始了进程调度，每调度一次判断就绪队列是否为空，若为空则系统时间加一个时间片。判断进程容器中是否有新的进程可以加入就绪队列。2.算法流程图主程序的框架：开始选择调度算法voidFCFS();//先来先服务voidSJF();//最短进程优先调度voidRR();//简单时间片轮转voidPD();//最高优先数优先输入进程信息将输入容器中以满足进入条件的进程调入就绪队列判断就绪容器和输入容器是否为空!processScheduler.m_WaitQueue.empty()||!processScheduler.m_ProcessQueue.empt()voidProcessQueueProcess();//查看当前时间下，有无进程加入。若有则把该进程调入就绪队列voidPCBInput();//输入进程信息Y打印各进程信息进行统计计算周转时间等结束voidPCBDisplay();//打印当前状况下。就绪队列、完成队列、运行中的进程信息voidSchedulerStatistics();//调度统计，计算周转时间等按照选择的算法开始选择就绪队列的进程开始执行voidProcessSelect();//若当前就绪队列不为空则根据选择的调度算法开始调度,否则，系统时间加一个时间片.以等待新的进程到进程调度过程：开始判断就绪队列是否为空非空为空根据设定的调度算法从就绪队列中调入一个进程并执行（此时进程从就绪队列中删除，赋值到表示运行中的成员变量中）voidFCFS();//先来先服务voidSJF();//最短进程优先调度voidRR();//简单时间片轮转voidPD();//最高优先数优先if(m_WaitQueue.empty())选入的进程状态是否为“完成”Y设置进程完成时间，将该进程放入完成队列进程未完成，将进程优先数减一，并放回到就绪队列中让系统等待一个时间片是否达到该进程停止运行的条件如进程已完成，或者分得的时间片个数已到N进程运行一个时间片Y结束ProcessRun()TimePast()vectorPCBm_WaitQueue;//进程就绪队列vectorPCBm_FinishQueue;//完成队列3.算法中用到的数据结构structfcfs{//先来先服务算法从这里开始charname[10];floatarrivetime;floatservicetime;floatstarttime;floatfinishtime;floatzztime;floatdqzztime;};//定义一个结构体，里面包含的有一个进程相关的信息4.主要的常量变量vectorPCBm_ProcessQueue;//进程输入队列vectorPCBm_WaitQueue;//进程就绪队列vectorPCBm_FinishQueue;//完成队列vectorPCB::iteratorm_iter;//迭代器PCBm_runProcess;//运行中的进程intm_ProcessCount;//进程数floatm_RunTime;//运行时间intm_tagIsRun;//是否在运行标志。表示正在运行，表示没有floatm_TimeSlice;//时间片大小intm_TimeSliceCount;//指时间片轮转中一次分到的时间片个数charm_SchedulerAlgorithm;//调度算法5.主要模块voidPCBInput();//输入进程信息voidPCBSort();//对进程控制块按照优先级排序(采用冒泡排序)voidProcessSelect();//若当前就绪队列不为空则根据选择的调度算法开始调度。否则，系统时间加.以等待新的进程到来voidPCBDisplay();//打印当前状况下。就绪队列、完成队列、运行中的进程信息voidProcessRun();//进程运行一次。运行时间加个时间片。并判断进程是否达到完成条件。若是则ProcessStatus='f'.否则为'w';voidProcessQueueProcess();//查看当前时间下，有无进程加入。若有则把该进程调入就绪队列voidProcessDispatch();//进程分派，进程执行完成后决定进程该进入哪个队列(就绪、完成)voidTimePast(){m_RunTime+=m_TimeSlice;ProcessQueueProcess();}//当前系统时间加个时间片，并检查是否有新的进程加入voidSchedulerStatistics();//调度统计，计算周转时间等voidFCFS();//先来先服务voidSJF();//最短进程优先调度voidRR();//简单时间片轮转voidPD();//最高优先数优先四、实验代码#includecstdlib#includeiostream#includeiomanipusingnamespacestd;structfcfs{//先来先服务算法从这里开始charname[10];floatarrivetime;floatservicetime;floatstarttime;floatfinishtime;floatzztime;floatdqzztime;};//定义一个结构体，里面包含的有一个进程相关的信息fcfsa[100];voidinput(fcfs*p,intN){inti;coutendl;printf(请您输入进程的名字到达时间服务时间:(例如:a0100)\n\n);for(i=0;i=N-1;i++){printf(请您输入进程%d的信息:\t,i+1);scanf(\t\t\t%s%f%f,&p[i].name,&p[i].arrivetime,&p[i].servicetime);}}voidPrint(fcfs*p,floatarrivetime,floatservicetime,floatstarttime,floatfinishtime,floatzztime,floatdqzztime,intN){intk;printf(\n\n调用先来先服务算法以后进程运行的顺序是:);printf(%s,p[0].name);for(k=1;kN;k++){printf(--%s,p[k].name);}coutendl;printf(\n具体进程调度信息:\n);printf(\t进程名到达时间服务时间开始时间结束时间周转时间带权周转时间\n);for(k=0;k=N-1;k++){printf(\t%s\t%-.2f\t%-.2f\t%-.2f\t%-.2f\t%-.2f\t%-.2f\n,p[k].name,p[k].arrivetime,p[k].servicetime,p[k].starttime,p[k].finishtime,p[k].zztime,p[k].dqzztime);}getchar();//此处必须要有这个函数，否则就看不到显示器上面的输出，可以看到的结果只是一闪而过的一个框剪}voidsort(fcfs*p,intN)//排序{for(inti=0;i=N-1;i++)for(intj=0;j=i;j++)if(p[i].arrivetimep[j].arrivetime){fcfstemp;temp=p[i];p[i]=p[j];p[j]=temp;}}voiddeal(fcfs*p,floatarrivetime,floatservicetime,floatstarttime,floatfinishtime,float&zztime,float&dqzztime,intN)//运行阶段{intk;for(k=0;k=N-1;k++){if(k==0){p[k].starttime=p[k].arrivetime;p[k].finishtime=p[k].arrivetime+p[k].servicetime;}else{p[k].starttime=p[k-1].finishtime;p[k].finishtime=p[k-1].finishtime+p[k].servicetime;}}for(k=0;k=N-1;k++){p[k].zztime=p[k].finishtime-p[k].arrivetime;p[k].dqzztime=p[k].zztime/p[k].servicetime;}}voidFCFS(fcfs*p,intN){floatarrivetime=0,servicetime=0,starttime=0,finishtime=0,zztime=0,dqzztime=0;sort(p,N);deal(p,arrivetime,servicetime,starttime,finishtime,zztime,dqzztime,N);Print(p,arrivetime,servicetime,starttime,finishtime,zztime,dqzztime,N);getchar();}//先来先服务算法到此结束structsjf{//最短进程优先调度算法从这里开始charname[10];floatarrivetime;//到达时间floatservicetime;//运行时间floatstarttime;//开始时间floatfinishtime;//完成时间};sjfa1[100];voidinput(sjf*p,intN1)//进程信息输入{inti;coutendl;printf(请您输入进程的名字到达时间服务时间:(例如:a0100)\n);for(i=0;i=N1-1;i++){printf(请您输入进程%d的信息:\t,i+1);scanf(\t\t\t%s%f%f,&p[i].name,&p[i].arrivetime,&p[i].servicetime);}}voidPrint(sjf*p,floatarrivetime,floatservicetime,floatstarttime,floatfinishtime,intN1)//最终结果输出{intk;printf(\n\t调用最短进程优先调度算法以后进程的调度顺序为:);printf(%s,p[0].name);for(k=1;kN1;k++){printf(--%s,p[k].name);}coutendl;printf(\n给个进程具体调度信息如下:\n);printf(\n\t进程名\t到达时间\t运行时间\t开始时间\t完成时间\n);for(k=0;k=N1-1;k++){printf(\t%s\t%-.2f\t\t%-.2f\t\t%-.2f\t\t%-.2f\t\n,p[k].name,p[k].arrivetime,p[k].servicetime,p[k].starttime,p[k].finishtime);}getchar();}voidsor