实验一：进程调度实验报告书

淮海工学院计算机科学系实验报告书课程名：《操作系统原理A》题目：进程调度班级：软件1学号：201112258姓名：评语：成绩：指导教师：批阅时间：年月日《操作系统原理A》实验报告-1-操作系统原理实验——进程调度实验报告一、目的与要求1）进程是操作系统最重要的概念之一，进程调度是操作系统内核的重要功能，本实验要求用C语言编写一个进程调度模拟程序，使用优先级或时间片轮转法实现进程调度。本实验可加深对进程调度算法的理解。2）按照实验题目要求独立正确地完成实验内容（编写、调试算法程序，提交程序清单及及相关实验数据与运行结果）3）于2013年10月22日以前提交本次实验报告（含电子和纸质报告，由学习委员以班为单位统一打包提交）。2实验内容或题目1）设计有5个进程并发执行的模拟调度程序，每个程序由一个PCB表示。2）模拟调度程序可任选两种调度算法之一实现（有能力的同学可同时实现两个调度算法）。3）程序执行中应能在屏幕上显示出各进程的状态变化，以便于观察调度的整个过程。4）本次实验内容（项目）的详细说明以及要求请参见实验指导书。3实验步骤与源程序1.PCB的结构：优先级算法中，设PCB的结构如右图所示，其中各数据项的含义如下：Id：进程标识符号，取值1—5。Prior：优先级，随机产生，范围1—5。Used：目前已占用的CPU时间数，初值为0；当该进程被调用执行时，每执行一个时间片，Used加1。Need：进程尚需的CPU时间数，初值表示该进程需要运行的总时间，取值范围为5—10。并随机产生，每运行一个时间片need减1；need为0则进程结束。Status：进程状态R（运行），J（就绪），F（完成）；初始时都处于就绪状态。Next：指向就绪队列中下一个进程的PCB的指针。2.初始状态及就绪队列组织：5个进程初始都处于就绪状态，进程标识1—5，used初值都为0。各进程的优先级随机产生，范围1—5。处于就绪状态的进程，用队列加以组织，队列按优先级由高到低依次排列，队首指针设为head，队尾指针设为tail。3.调度原则以及运行时间的处理：正在执行的进程每执行一个时间片，其优先级减1（允许优先级为负）。进程调度将在以下IdSpanUsedNeedStatusNext《操作系统原理A》实验报告-2-情况发生：当正在运行的程序其优先级小于就绪队列队首进程的优先级时。程序中进程的运行时间以逻辑时间片为单位。4.流程图:《操作系统原理A》实验报告-3-开始定义结构体PCB,*head,p[5]初始化进程队列调用sort()函数排序调用print()显示进程状态head=p1p+1=headp1-need0&&p1-prior=head-priorp1-need--p1-prior--p1-status='R'p1-used++print()p1-need==0p1-prior=-20p1-status='Fp1-status='J'sort()p=headhead-prior!=-20调用print()函数显示进程结束《操作系统原理A》实验报告-4-5.源程序:#includestring#includeiomanip#includeiostream#defineN5usingnamespacestd;structGzuo{charId;intArrtime;intSevtime;intFintime;intRuntime;floatWtime;};Gzuojobline[N];voidMenu(){cout┌─────────┐endl;cout│作业调度程序│endl;cout├─────────┤endl;cout│a.数据输入│endl;cout│b.FCFS算法│endl;cout│c.SJF算法│endl;cout│d.退出│endl;cout└─────────┘endl;cout请输入操作序号a-d:;}voidInput(){for(intb=0;bN;b++){cout作业编号(0-4):;cinjobline[b].Id;cout到达时间(单位为分钟):;cinjobline[b].Arrtime;cout服务时间(单位为分钟):;cinjobline[b].Sevtime;《操作系统原理A》实验报告-5-}}voidFCFS(){intb,j,i;floatt=0;floattime1=0.00,time2=0.00;inttemp;intTempArr,TempSev;for(b=0;bN;b++){for(j=0;jb;j++)if(jobline[b].Arrtimejobline[j].Arrtime){temp=jobline[j].Id;jobline[j].Id=jobline[b].Id;jobline[b].Id=temp;TempArr=jobline[j].Arrtime;jobline[j].Arrtime=jobline[b].Arrtime;jobline[b].Arrtime=TempArr;TempSev=jobline[j].Sevtime;jobline[j].Sevtime=jobline[b].Sevtime;jobline[b].Sevtime=TempSev;}}cout┌────────┬────┬────┬────┬────┬────┐endl;cout│FCFS运行顺序│;for(b=0;bN;b++){coutsetw(8)jobline[b].Id│;}coutendl;jobline[0].Fintime=jobline[0].Sevtime-jobline[0].Arrtime;for(b=1;bN;b++){jobline[b].Fintime=jobline[b-1].Fintime+jobline[b].Sevtime;《操作系统原理A》实验报告-6-}cout├────────┼────┼────┼────┼────┼────┤endl;cout│完成时间分别│;for(b=0;bN;b++){coutsetw(8)jobline[b].Fintime│;}coutendl;jobline[0].Runtime=jobline[0].Sevtime-jobline[0].Arrtime;for(b=1;bN;b++){jobline[b].Runtime=jobline[b-1].Fintime+jobline[b].Sevtime-jobline[b].Arrtime;}cout├────────┼────┼────┼────┼────┼────┤endl;cout│周转时间分别│;for(b=0;bN;b++){coutsetw(8)jobline[b].Runtime│;}coutendl;for(b=0;bN;b++){jobline[b].Wtime=(float)jobline[b].Runtime/(float)jobline[b].Sevtime;}cout├────────┼────┼────┼────┼────┼────┤endl;cout│带权周转时间│;for(b=0;bN;b++){coutsetw(8)jobline[b].Wtime│;}coutendl;cout├────────┼────┴────┴────┴────┴────┤endl;《操作系统原理A》实验报告-7-for(b=0;bN;b++){time1+=jobline[b].Runtime;time2+=jobline[b].Wtime;}cout│平均周转时间│setw(8)time1│endl;cout├────────┼────────────────────────┤endl;cout│平均带权周转时间│setw(8)time2│endl;cout└────────┴────────────────────────┘endl;}voidSJF(){intb,j,i;floatt=0;floattime1=0.00,time2=0.00;inttemp;intTempArr,TempSev;for(b=0;bN;b++){for(j=0;jb;j++)if(jobline[b].Arrtimejobline[j].Arrtime){temp=jobline[j].Id;jobline[j].Id=jobline[b].Id;jobline[b].Id=temp;TempArr=jobline[j].Arrtime;jobline[j].Arrtime=jobline[b].Arrtime;jobline[b].Arrtime=TempArr;TempSev=jobline[j].Sevtime;jobline[j].Sevtime=jobline[b].Sevtime;jobline[b].Sevtime=TempSev;}}《操作系统原理A》实验报告-8-for(b=1;bN;b++){for(j=1;jb;j++){inttemp;if(jobline[b].Sevtimejobline[j].Sevtime){temp=jobline[b].Id;jobline[b].Id=jobline[j].Id;jobline[j].Id=temp;temp=jobline[b].Arrtime;jobline[b].Arrtime=jobline[j].Arrtime;jobline[j].Arrtime=temp;temp=jobline[b].Sevtime;jobline[b].Sevtime=jobline[j].Sevtime;jobline[j].Sevtime=temp;}}}cout┌────────┬────┬────┬────┬────┬────┐endl;cout│SJF运行顺序│;for(b=0;bN;b++){coutsetw(8)jobline[b].Id│;}coutendl;jobline[0].Fintime=jobline[0].Sevtime-jobline[0].Arrtime;for(b=1;bN;b++){jobline[b].Fintime=jobline[b-1].Fintime+jobline[b].Sevtime;}cout├────────┼────┼────┼────┼────┼────┤endl;cout│完成时间│;for(b=0;bN;b++)《操作系统原理A》实验报告-9-{coutsetw(8)jobline[b].Fintime│;}coutendl;jobline[0].Runtime=jobline[0].Sevtime-jobline[0].Arrtime;for(b=1;bN;b++){jobline[b].Runtime=jobline[b-1].Fintime+jobline[b].Sevtime-jobline[b].Arrtime;}cout├────────┼────┼────┼────┼────┼────┤endl;cout│周转时间│;for(b=0;bN;b++){coutsetw(8)jobline[b].Runtime│;}coutendl;for(b=0;bN;b++){jobline[b].Wtime=(float)jobline[b].Runt