操作系统进程调度算法模拟(c++)实验报告

1南通大学计算机科学与技术学院操作系统课程设计报告书设计题目模拟实现进程调度中的先来先服务算法，短作业优先算法，时间片轮转算法，优先级调度算法专业班级计xxx学生姓名xxxxx学号161xxxxxxxx日期2018.01.8-2018.01.122课程设计题目：模拟实现进程调度中的先来先服务算法，短作业优先算法，时间片轮转算法，优先级调度算法一、主要目的模拟实现进程调度中的先来先服务算法，短作业优先算法，时间片轮转算法，优先级调度算法二、设备与环境1.硬件设备：PC机一台2.软件环境：Windows操作系统，vc6.0三、实验要求1.实验题目模拟实现进程调度中的先来先服务算法，短作业优先算法，时间片轮转算法，优先级调度算法2.数据结构及主要符号说明。用两个数组分别表示进程的运行时间和优先级，数组大小定义为100，用以适应多种进程算法计算在各个算法模块函数中，所有的符号都是采用了同一种浮点型变量符号（如下所示）；floatt=0;//保存周转时间和floatr=0;//保存各进程周转时间floatT;//用于保存平均周转时间floatS=0;//用于保存带权周转时间和floats;//用于保存各程序带权周转时间floatW;//用于保存平均带权周转时间特殊的：在所有算法里出现的“i”“j”均表示计数，在功能函数编写过程中，参数均是以a，b，c代替的其中c表示固定输入的进程数量，用以作为函数中循环跳出的标志；3在时间片轮转算法中，用time表示时间片的大小，用m表示尚未完成的进程数；在时间片轮转算法中，定义了新的数组d[100]，用来保存相应的进程运行时间在循环过程中用以操作，避免因操作过程中数值变化无法进行后续操作四、程序流程图和源程序先来先服务算法源程序及流程图voidFirst(floata[],intc)//先来先服务算法{floatt=0;//保存周转时间和floatr=0;//保存各进程周转时间floatT;//用于保存平均周转时间floatS=0;//用于保存带权周转时间和floats;//用于保存各程序带权周转时间floatW;//用于保存平均带权周转时间inti;//计数for(i=1;i=c;i++)//先来先服务算法具体实现{r+=a[i];//每个进程周转时间s=r/a[i];//每个进程加权周转时间t+=r;//总周转时间S+=s;//总加权周转时间}T=(float)t/c;//计算平均周转时间W=(float)S/c;//计算平均加权周转时间/****************输出******************/cout先来先服务算法平均周转时间：T'\n';cout先来先服务算法平均带权周转时间:W'\n';}4短作业优先算法计流程图voidShort(floata[],intc)//短作业优先算法{floatt=0;//保存周转时间和floatr=0;//保存各进程周转时间floatT;//用于保存平均周转时间floatS=0;//用于保存带权周转时间和floats;//用于保存各程序带权周转时间floatW;//用于保存平均带权周转时间intb[100];inti,j;//计数for(i=1;i=c;i++)b[i]=a[i];5for(i=1;ic;i++)//对进程按照作业运行时间进行排序（冒泡）{for(j=1;j=c-i;j++)if(b[j]=b[j+1]){floatm=b[j];b[j]=b[j+1];b[j+1]=m;}}for(i=1;i=c;i++)//根据排序顺序实行短作业优先算法{r+=b[i];s=(float)r/b[i];t+=r;S+=s;}/*平均周转时间及平均加权周转时间计算*/T=(float)t/c;W=(float)S/c;/*************计算结果输出************/cout短作业优先算法平均周转时间：T'\n';cout短作业优先算法平均带权周转时间:W'\n';}6时间片轮转算法源程序及流程图voidTime(floata[],intc)//时间片轮转算法{floattime=1;//规定时间片的大小floatt=0;//保存周转时间和floatT;//用于保存平均周转时间floatr=0;//保存各进程周转时间floatS=0;//用于保存带权周转时间和floats;//用于保存各程序带权周转时间floatW;//用于保存平均带权周转时间inti;//计数intm=c;//用于判定循环结束标准floatd[100];for(i=1;i=c;i++)//将待运行进程时间存入新的数组当中，便于之后的运算d[i]=a[i];cout时间片轮转算法进程运行次序：;while(m0)//时间片轮转，当所有进程执行完毕以后跳出{7for(i=1;i=c;i++)//每一个单次循环，每一个未完成进程分配一次时间片{if(d[i]0)//进程完成与否的判断{couti;r+=1;d[i]-=1;if(d[i]=0)//进程若执行完毕，周转时间得出，加权周转时间得出，总时间得出{m--;s=r/a[i];S+=s;t+=r;}}}}coutendl;/***计算平均周转时间，平均加权周转时间***/T=t/c;W=S/c;/*********计算结果输出*********/cout时间片轮转算法平均周转时间：T'\n';cout时间片轮转算法平均带权周转时间:W'\n';}8优先级调度算法源程序及流程图voidPrecedence(floata[],floatb[],intc)//优先级调度算法{floatt=0;//保存周转时间和floatr=0;//保存各进程周转时间floatT;//用于保存平均周转时间floatS=0;//用于保存带权周转时间和floats;//用于保存各程序带权周转时间floatW;//用于保存平均带权周转时间inti,j;//计数for(i=1;i=c;i++)//根据优先级确定进程执行顺序（冒泡排序）{for(j=1;j=c-i;j++)if(a[j]a[j+1]){floatm=a[j];a[j]=a[j+1];a[j+1]=m;floatn=b[j];9b[j]=b[j+1];b[j+1]=n;}}for(i=1;i=c;i++){r+=b[i];s=(float)r/b[i];t+=r;S+=s;}/*******计算及结果输出********/T=(float)t/c;W=(float)S/c;cout优先级调度算法平均周转时间：T'\n';cout优先级调度算法平均带权周转时间:W'\n';}主函数源程序intmain()//主函数{10inti;//计数确定进程到来次序intn;//保存进程数量floatOperation[100],Priority[100];//用于保存各个进程运行时间及优先级cout请输入进程数：;cinn;cout请依次输入各个进程运行时间及优先级:;for(i=1;i=n;i++)cinOperation[i]Priority[i];system(cls);//清屏/*********按表格显示进程参数*********/cout输入进程运行时间及优先级如下：endl;cout进程号'\t'执行时间'\t'优先级'\n';for(i=1;i=n;i++)coutjobi'\t'Operation[i]'\t''\t'Priority[i]'\n';/*********调用函数********/First(Operation,n);coutendl;Short(Operation,n);coutendl;Time(Operation,n);coutendl;Precedence(Priority,Operation,n);return0;}11五、程序运行结果截图六、收获以及心得体会经过这次程序编写过程，我比较深刻的了解到了进程调度算法的具体实现思想，在编程过程中我发现，假使我在编写一个操作系统时，编写一段代码，绝对不能仅仅以实现某个具体的实验目标作为编程的最终结果，而不考虑这一点很可能会造成后续程序的混乱，数据的流失与改变。这一次的课程设计任务，我仅仅是用了模块化的程序设计，并没有使用类，很大程度上影响了系统的安全性，在进行后续排序过程中，使用了并不稳定的排序方法，使得整个程序的输出结果出现了不稳定性，这也是操作系统中所并不能允许的事情。七、附录源程序（可运行调试）#includeiostreamusingnamespacestd;voidFirst(floata[],intc)//先来先服务算法{floatt=0;//保存周转时间和floatr=0;//保存各进程周转时间floatT;//用于保存平均周转时间floatS=0;//用于保存带权周转时间和floats;//用于保存各程序带权周转时间floatW;//用于保存平均带权周转时间12inti;//计数for(i=1;i=c;i++)//先来先服务算法具体实现{r+=a[i];//每个进程周转时间s=r/a[i];//每个进程加权周转时间t+=r;//总周转时间S+=s;//总加权周转时间}T=(float)t/c;//计算平均周转时间W=(float)S/c;//计算平均加权周转时间/****************输出******************/cout先来先服务算法平均周转时间：T'\n';cout先来先服务算法平均带权周转时间:W'\n';}voidShort(floata[],intc)//短作业优先算法{floatt=0;//保存周转时间和floatr=0;//保存各进程周转时间floatT;//用于保存平均周转时间floatS=0;//用于保存带权周转时间和floats;//用于保存各程序带权周转时间floatW;//用于保存平均带权周转时间intb[100];inti,j;//计数for(i=1;i=c;i++)b[i]=a[i];for(i=1;ic;i++)//对进程按照作业运行时间进行排序（冒泡）{for(j=1;j=c-i;j++)if(b[j]=b[j+1]){floatm=b[j];b[j]=b[j+1];b[j+1]=m;}}for(i=1;i=c;i++)//根据排序顺序实行短作业优先算法{r+=b[i];s=(float)r/b[i];t+=r;S+=s;}13/*平均周转时间及平均加权周转时间计算*/T=(float)t/c;W=(float)S/c;/*************计算结果输出************/cout短作业优先算法平均周转时间：T'\n';cout短作业优先算法平均带权周转时间:W'\n';}voidTime(floata[],intc)//时间片轮转算法{floattime=1;//规定时间片的大小floatt=0;//保存周转时间和floatT;//用于保存平均周转时间floatr=0;//保存各进程周转时间floatS=0;//用于保存带权周转时间和floats;//用于保存各程序带权周转时间floatW;//用于保存平均带权周转时间inti;//计数intm=c;//用于判定循环结束标准floatd[100];for(i=1;i=c;i++)//将待运行进程时间存入新的数组当中，便于之后的运算d[i]=a[i];while(m0)//时间片轮转，当所有进程执行完毕以后跳出{for(i=1;i=c;i++)//每一个单次循环，每一个未完成进程分配一次时间片{if(d[i]0)//进程完成与否的判断{r+=1;d[i]