实验一 进程调度实验报告.docx
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实验一进程调度实验报告
广东技术师范学院实验报告
学院:
计算机科学学院
专业:
计算机科学与技术（师范）
班级:
成绩:
姓名:
学号:
组别:
组员:
实验地点:
实验日期:
指导教师签名:
预习情况
操作情况
考勤情况
数据处理情况
实验名称:
实验一、进程调度实验
一、实验目的
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、实验类别
综合性实验。
综合高级语言编程、进程调度模型、进程调度算法及数据结构等多方面的知识
三、实验内容和步骤
1。
编写并调试一个模拟的进程调度程序,采纳“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能够给定一个初始值,同时能够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
该题依照老师给的代码用ViｓuａlC+＋运行,结果以及分析如下:
结果分析:
依照上述输入的三个进程的信息能够得到:
优先级最高的是进程ｃc最先调度进程cc的状态为运行态,需要执行的时间为１０当前就绪队列状态为:
进程aａ先级比较高,处于就绪队列前面,而进程bb先级是三者中最低的,因此处于就绪队列的最后。
而此时这两个进程的状态都为就绪态。
结果分析:
当进程cc了一个时间片之后而它已占用 CPＵ时间已达到所需要的运行时间,则将它的优先级减１之后,再将三个进程按优先级的大小排列,从中选择优先级大的进程进入运行状态,则该次进入运行态的是进程aa
依照这种方式一直运行下去:
直到:
结果分析:
当进程bb的ＣPU占用时间等于它需要的执行时间时,进程bb度完成。
则这时进程调度中还有两个进程:
进程aａ进程ｃc
结果分析:
当调度进程中只剩下进程aa程cc这时依照进程优先级的大小,进程aa入运行态。
当进程aa调度时,进程调度程序中直剩下进程cc这时进程cc进入运行态,而当前就绪队列将为空。
直到:
结果分析:
当进程i的CPＵ占用时间等于所需要的执行时间时,进程cｃ调度完成,则这时进程调度中差不多没有需要调度的进程了,则整个进程调度完成、
２、编写并调试一个模拟的进程调度程序,采纳“轮转法"调度算法对五个进程进行调度。
轮转法能够是简单轮转法、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。
假如运行进程用完它的时间片后还为完成,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、
将老师给的源程序修改成简单的时间片轮转法
流程图如下:
时间片轮转法
＃iｎcｌuｄe〈sｔｄio。
h＞
＃ｉnｃlude〈sｔｄｌｉb、ｈ〉
#iｎclude〈conio、h>
＃dｅｆｉne ｇeｔｐcｈ（tｙpe）（ｔypｅ＊）maｌloc（siｚeｏf（ｔype））
＃dｅｆiｎeNULＬ0
#defineＴIMＥ2／/时间片长度
//／/／／／／/////
typedｅｆstructpcb｛／/／／／/进程管理块
charnａme［10］;///////进程名字
cｈaｒ ｓｔate;ﻩ／／/／／／/进程状态
iｎtqｕeue;ﻩ/／/／／／进程所在的队列
intnｔime;ﻩ／////进程需要运行的时间
intｒtｉme;/／／/／/进程差不多运行的时间
ｉntetime;ﻩ////进程在本队列可运行的时间片
ｓtructpｃb*ｌｉnk;
}ＰCＢ;
PCBﻩ*ready＝NULL,＊pinsert＝NＵLL,＊pｆend=NＵＬL,＊ｐ ＝NULL;/*就绪队列,进程插入位置的变量＊/
iｎtgeｔi（）//使用户仅能输入整数
{
charｃｈ;
ﻩinｔi= ０;
ffｌush（stdｉn）;
ﻩch＝getｃｈar（）;
ｗhｉle（ch ==’\ｎ’）｛
ﻩpｒiｎｔf（”\tf输入不能为空。
。
请重新输入\n＂）;
ﻩfflush（stdiｎ）;
cｈ =ｇｅｔchar（）;
}
ﻩwhiｌe（ch!
=’＼ｎ’）｛
if（ch〉’9’ || ｃh〈'0＇）｛
ﻩﻩprintf（＂\t输入有误！
！
输入只能为正整数,请重新输入、、。
\n"）;
ﻩﻩfflusｈ（stdｉn）;
ﻩi ＝0;
ﻩﻩｃh =gｅｔcｈar（）;
ﻩﻩ}elｓe{
ﻩﻩﻩi=i＊10＋（ch -'０’）;
ﻩﻩﻩch= geｔｃhar（）;
}
｝
retｕrn i;
｝
void fｉnｄpｏs（）/／/////更新状态量
{
ﻩPCＢ*pｓ ＝pfenｄ;
if（!
ps｜|!
ps－>link |｜ （ｐs-〉 link->queue -ｐs—〉qｕeｕe）〉 1）
ﻩ ｐinｓert＝ ps;
ﻩelｓe｛
whｉｌe（ｐs—>link&&ｐｓ －＞ｌiｎk－>ｑueue!
＝（pfend－>queｕe+２））
ﻩｐｓ＝ps－>link;
ﻩpinsert=ps;
ﻩ
ﻩ
ﻩ｝
｝
ｖoｉｄｉnseｒt（）/／/／/／插入进程
｛
ﻩiｆ（!
reａdy）｛
ﻩ
ﻩｒeadｙ=ｐ;
ﻩpｆeｎｄ= p;
ﻩpinsert=p;
｝eｌseif（ready—>queｕe ＝=1）//////第一队列存在
{ﻩp—>link=pfend—＞link;
ﻩpfend->link=ｐ;
ﻩpfend=p;
ﻩfinｄpoｓ（）;
ﻩ}
ﻩElsｅ
{
ﻩｐ－＞link＝ reａdy;
ﻩﻩrｅady = ｐ;
ﻩfindｐoｓ（）;
｝
}
voiｄinpｕｔ（）/＊建立进程控制块函数*/
｛
inti,ｎuｍ;
ﻩ
ﻩprinｔf（”＼ｎ请输入进程的个数:
"）;
num=gｅti（）;
for（i=０;i < ｎｕm;i＋+）
ﻩ{
ﻩprintf（"\n进程号Nｏ、％d:
＼n",i+1）;
ﻩp=getpch（PCB）;
prｉntf（”\n输入进程名:
”）;
ﻩﻩscａnｆ（"%s＂,p->ｎame）;
ﻩprintｆ（＂\n输入进程运行时间:
＂）;
ﻩp-〉ntimｅ＝geti（）;
priｎtｆ（"\n"）;
ﻩp－>rｔime=0;
ﻩﻩp->state='w＇;
ﻩp－〉queue=1;
ﻩｐ—〉etiｍｅ=TIMＥ;
ﻩp-〉link=NULL;
ﻩiｎseｒt（）;/＊调用inｓert函数*/
}
}
ｖoiddisｐ（PCB＊pr）/＊建立进程现实函数,用于显示当前进程＊/
｛
ﻩprｉntｆ（"\ｎname\tstaｔe\tquｅuｅ\ｔ ntime\tｒtｉme＼ｔ在队列可停留时间\ｔ\n＂）;
ｐrｉntｆ（”|％s\ｔ”,pｒ—〉name）;
pｒintf（” |%ｃ\ｔ”,ｐｒ—〉stａｔe）;
pｒiｎｔf（＂|%ｄ\t”,ｐr—>ｑueue）;
ﻩprinｔf（＂|％d\t”,pｒ-＞ntime）;
pｒinｔf（"|％d\t”,pｒ—〉rtime）;
ﻩpriｎtｆ（" ｜%ｄ\t＂,ｐr—〉etｉmｅ）;
ﻩｐriｎtｆ（”\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＂,ｒeady—>nａme）;/＊显示当前运行的进程＊/
ｄisp（rｅady）;
pr= ｒeaｄy-＞ｌiｎk;
prinｔf（”\n＊*＊*当前就绪队列状态为:
\n”）;/＊显示就绪队列状态＊／
ﻩｗhile（pr！
=NＵLL）
ﻩ｛
ﻩdｉsｐ（ｐr）;
pr=pr－>lｉnk;
}
}
voiｄsｏｒt（）/／调整进程队列
｛
if（!
rｅady—＞lｉnk ｜｜ready-〉queuｅ 〈 ready—〉ｌink－〉queｕe）ｒeturn;
p=ｒｅａｄy-＞link;
ﻩready－〉lｉnk=pinsert－〉lｉnｋ;
pｉnserｔ－＞lｉｎk=ready;
pinsert=ｒeａdy;
reaｄy=p;
ﻩif（ｒeady&＆ready-> queuｅ==piｎsｅrt－>ｑｕｅue）｛
ﻩfindpoｓ（）;
｝
}
voidaddnew（）／/添加新的进程
｛
ﻩｉf（ready-〉qｕeue！
=１）｛
ﻩ（ｒeaｄy—〉qｕeue）++;
ﻩｒｅadｙ-〉etｉｍe＊＝2;
reａdy->ｓtａｔe=＇w＇;
sort（）;/＊调用sort函数＊/
ﻩinpuｔ（）;
}
ﻩelｓe｛
ﻩｉｎｐｕt（）;
ﻩ
ﻩ}
ﻩ
}
voiddestrｏy（）/＊建立进程撤销函数（进程运行结束,撤销进程）＊/
｛
prｉntf（"\n进程［%s]已完成、\n＂,rｅady->name）;
ﻩp=ready;
ﻩready =rｅａｄy->liｎk;
free（ｐ）;
ﻩｉf（rｅadｙ＆&ｒｅady-〉qｕeuｅ ==ｐinsert->queue）
findpｏs（）;
｝
voｉｄ runｎiｎｇ（）／＊建立进程就绪函数（进程运行时间到,置就绪状态）＊/
{
（reａdy -> rｔime）++;
ﻩrｅadｙ —＞etime -—;
ﻩiｆ（reaｄy－〉rtｉｍe== ｒeａｄy－〉ntiｍe）{
ﻩdestroｙ（）;
ﻩretuｒn;
ﻩ｝ｅｌseｉf（ready－〉eｔｉme== 0）{
ﻩﻩinttｉme ＝2;
（ｒｅａdy—> queｕe）++;
ﻩfor（inti=2; i !
= reａdy—>queue;＋+i）
ﻩﻩtime*=2;
ﻩreａｄｙ-＞ｅtｉme=tｉme;
ﻩﻩｒｅａｄy－>stａte=’w';
ﻩsort（）;／＊调用soｒt函数＊/
ﻩ}
｝
voidmａin（）
｛
charcｈ;
inｐuｔ（）;
ﻩwhｉlｅ（readｙ!
= NＵLL）
｛
ﻩﻩpｒｉｎtf（＂\ｎTheexeｃutename:
%s＼n＂,rｅady—〉name）;
ready->ｓtａｔe= ＇R’;
ﻩcｈeck（）;
ﻩﻩrｕｎｎiｎg（）;
ﻩpriｎtf（”＼n按i键添加新进程、。
。
、按其他任意键接着运行、。
、”）;
ﻩﻩｆflush（stdin）;
ﻩch =getｃhar（）;
ﻩif （cｈ＝=＇ｉ’|｜ｃh==’Ｉ'）
ﻩﻩﻩaddｎew（）;
ﻩﻩ
}
prｉｎｔf（"\n＼n进程差不多完成\n"）;
getchar（）;
ﻩ
｝
运行结果如下:
依照题意输入五个进程
按任意键接着
四、实验问题及原因
（1）本次试验,思路设计不难在这个多级反馈的实验中,我采取了用一条实际上的链表队列来模拟多个逻辑上的队列,通过维护几个链表的状态信息来找到每个进程运行完后应该插入的地方,还有一个标志位Fｅnd用来表明新插入的队列的位置。
（2）在建立优先数就绪队列时主要运用,链表插入模型、然而由于本题是从建立、到完成一个就绪对列,因此必须分多种情况讨论。
五、实验体会和收获
（1）本次试验后对优先数调度算法和时间片轮转调度算法实现的过程,有了特别清楚的认识、理解。
设计计数器来对进程执行状态的时间分析,使得进程调度这一抽象模型得到具体化。
之后,便是对进程的插入（执行完,插入到完成队列,否则插入到就绪）和再次调度（当改进程再次满足条件时,从就绪队列调度到执行队列）重复过程。
（2）通过设计PCB结构,模拟进程调度,加深了对进程的理解。
（3）提高了C语言编程动手能力
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