时间片轮转调度算法实验报告

xx大学操作系统实验报告姓名：学号：班级：实验日期：实验名称：时间片轮转RR进程调度算法实验二时间片轮转RR进程调度算法1.实验目的：通过这次实验，理解时间片轮转RR进程调度算法的运行原理，进一步掌握进程状态的转变、进程调度的策略及对系统性能的评价方法。2.需求分析(1)输入的形式和输入值的范围；输入：进程个数n范围：0n=100时间片q依次输入（进程名进程到达时间进程服务时间）(2)输出的形式进程名到达时间服务时间完成时间周转时间带权周转时间所有进程平均周转时间：所有进程平均带权周转时间：(3)程序所能达到的功能1）进程个数n，输入时间片大小q，每个进程的到达时间T1,…,Tn和服务时间S1,…,Sn。2）要求时间片轮转法RR调度进程运行，计算每个进程的周转时间和带权周转时间，并且计算所有进程的平均周转时间和带权平均周转时间；3）输出：模拟整个调度过程，输出每个时刻的进程运行状态；4）输出：输出计算出来的每个进程的周转时间、带权周转时间、所有进程的平均周转时间以及带权平均周转时间。(4)测试数据，包括正确的输入及其输出结果和含有错误的输入及其输出结果。正确输入：错误输入：2、概要设计所有抽象数据类型的定义：staticintMaxNum=100intArrivalTime//到达时间intServiceTime//服务时间intFinishedTime//结束时间intWholeTime//周转时间doubleWeightWholeTime//带权周转时间doubleAverageWT//平均周转时间doubleAverageWWT//平均带权周转时间主程序的流程:变量初始化接受用户输入的n，q，T1…..Tn,S1….Sn;进行进程调度，计算进程的开始运行时间、结束时间、执行顺序、周转时间、带权周转时间；计算所有进程的平均周转时间、平均带权周转时间；按照格式输出调度结果。各程序模块之间的层次(调用)关系Main函数通过对Input函数进行调用，对函数的成员变量进行赋值，再通过RRAlgorithm函数求出题目要求的各个数据结果，最后通过display函数对结果进行格式输出。3、详细设计实现程序模块的具体算法。voidRRAlgorithm(){charprocessMoment[100];//存储每个时间片p对应的进程名称RRqueue.push(RRarray[0]);intprocessMomentPoint=0;intCurrentTime=0;inttempTime;//声明此变量控制CurrentTime的累加时间，当前进程的服务时间小于时间片q的时候，起到重要作用inti=1;//指向还未处理的进程的下标intfinalProcessNumber=0;//执行RR算法后，进程的个数intprocessTime[50];//CurrentTime的初始化if(RRarray[0].ServiceTime=q){CurrentTime=q;}else{CurrentTime=RRarray[0].ServiceTime;}while(!RRqueue.empty()){for(intj=i;jn;j++)//使得满足进程的到达时间小于当前时间的进程都进入队列{if(RRarray[j].name!=NULL&&CurrentTime=RRarray[j].ArrivalTime){RRqueue.push(RRarray[j]);i++;}}if(RRqueue.front().ServiceTimeq){tempTime=RRqueue.front().ServiceTime;}else{tempTime=q;}RRqueue.front().ServiceTime-=q;//进程每执行一次，就将其服务时间-q//将队首进程的名称放入数组中processMoment[processMomentPoint]=RRqueue.front().name;processMomentPoint++;processTime[finalProcessNumber]=tempTime;finalProcessNumber++;if(RRqueue.front().ServiceTime=0)//把执行完的进程退出队列{//RRqueue.front().FinishedTime=CurrentTime;RRqueue.pop();//如果进程的服务时间小于等于，即该进程已经服务完了，将其退栈}else{//将队首移到队尾RRqueue.push(RRqueue.front());RRqueue.pop();}CurrentTime+=tempTime;}//进程输出处理每个时间段对应的执行的进程cout各进程的执行时刻信息：endl;cout0时刻--setw(2)processTime[0]时刻;processTime[finalProcessNumber]=0;inttime=processTime[0];intcount=0;for(i=0;ifinalProcessNumber;i++){count=0;coutsetw(3)processMoment[i]setw(3)endl;while(RRarray[count].name!=processMoment[i]&&countn){count++;}RRarray[count].FinishedTime=time;if(ifinalProcessNumber-1){coutsetw(3)time时刻--setw(2)time+processTime[i+1]时刻setw(3);time+=processTime[i+1];}}coutendl;//周转时间、带权周转时间、平均周转时间、带权平均周转时间的计算//1.周转时间=完成时间-到达时间//2.带权周转时间=周转时间/服务时间for(i=0;in;i++){RRarray[i].WholeTime=RRarray[i].FinishedTime-RRarray[i].ArrivalTime;RRarray[i].WeightWholeTime=(double)RRarray[i].WholeTime/RRarray[i].ServiceTime;}doublex=0,y=0;for(i=0;in;i++){x+=RRarray[i].WholeTime;y+=RRarray[i].WeightWholeTime;}AverageWT=x/n;AverageWWT=y/n;}4、调试分析（1）调试过程中遇到的问题以及解决方法，设计与实现的回顾讨论和分析在算法设计时，由于一开始不知道如何将位于队首的进程，在执行完后如何移至队尾进行循环，所以思考了很久，后来想到将队首进程进行重新压入队列从而解决了此问题。（2）算法的性能分析每个进程被分配一个时间段，即该进程允许运行的时间。如果在时间片结束时进程还在运行，则CPU将被剥夺并分配给另一个进程。如果进程在时间片结束前阻塞或结束，则CPU当即进行切换。调度程序所要做的就是维护一张就绪进程列表，当进程用完它的时间片后，它被移到队列的末尾。（3）经验体会通过本次实验，深入理解了时间片轮转RR进程调度算法的思想，培养了自己的动手能力，通过实践加深了记忆。5、用户使用说明程序的使用说明，列出每一步的操作步骤。YN7、附录输入进程个数和时间篇长度按到达时间从小到大次序输入进程名，到达时间和预计服务时间运行队首进程开始运行时间=0进程运行时间-时间片时间中短进程，进程调至队列尾部运行完成，将进程从队列中取出输出结果结束带注释的源程序，注释应清楚具体#includeiostream#includequeue#includeiomanip#includefstream#defineMaxNum100usingnamespacestd;typedefstruct{charname;intArrivalTime;intServiceTime;intFinishedTime;intWholeTime;doubleWeightWholeTime;}RR;staticqueueRRRRqueue;//声明一个队列staticdoubleAverageWT=0,AverageWWT=0;staticintq;//时间片staticintn;//进程个数staticRRRRarray[MaxNum];//进程结构voidInput(){//文件读取模式ifstreaminData;inData.open(./data4.txt);//data.txt表示q=4的RR调度算法//data2.txt表示q=1的RR调度算法inDatan;inDataq;for(inti=0;in;i++){inDataRRarray[i].name;}for(i=0;in;i++){inDataRRarray[i].ArrivalTime;}for(i=0;in;i++){inDataRRarray[i].ServiceTime;}//用户输入模式cout****************************************************************endl;cout请输入进程个数n：;cinn;cout请输入时间片q：;cinq;cout请按到达时间的顺序依次输入进程名:endl;for(i=0;in;i++){cinRRarray[i].name;}cout请从小到大输入进程到达时间:endl;for(i=0;in;i++){cinRRarray[i].ArrivalTime;}cout请按到达时间的顺序依次输入进程服务时间:endl;for(i=0;in;i++){cinRRarray[i].ServiceTime;}cout****************************************************************endl;//输出用户所输入的信息coutTheinformationofprocessesisthefollowing:endl;coutsetw(10)进程名;coutsetw(10)到达时间;coutsetw(10)服务时间endl;for(i=0;in;i++){coutsetw(10)RRarray[i].name;coutsetw(10)RRarray[i].ArrivalTime;coutsetw(10)RRarray[i].ServiceTimeendl;}cout****************************************************************endl;}voidRRAlgorithm(){charprocessMoment[100];//存储每个时间片p对应的进程名称RRqueue.push(RRarray[0]);intprocessMomentPoint=0;intCurrentTime=0;inttempTime;//声明此变量控制CurrentTime的累加时间，当前进程的服务时间小于时间片q的时候，起到重要作用inti=1;//指向还未处理的进程的下标intfinalProcessNumber=0;//执行RR算法后，进程的个数intprocessTime[50];//CurrentTime的初始化if(RRarray[0].ServiceTime=q){CurrentTime=q;}else{CurrentTime