进程调度算法模拟程序设计.docx
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进程调度算法模拟程序设计
华北科技学院计算机学院综合性实验
实验报告
课程名称操作系统B
实验学期2011至2012学年第二学期
学生所在系部计算机学院
年级09专业班级网络工程B093
学生姓名李金栋学号2
任课教师杜杏菁
实验成绩
计算机学院制
《操作系统B》课程综合性实验报告
开课实验室：
基础实验室七2012年5月10日
实验题目
进程调度算法模拟程序设计
一、实验目的
通过对进程调度算法的模拟，进一步理解进程的基本概念，加深对进程运行状态和进程调度过程、调度算法的理解。
二、设备与环境
1.硬件设备：
PC机一台。
2.软件环境：
安装Windows操作系统或Linux操作系统，并安装相关的程序开发环境，如C/C++/Java等编程语言环境。
三、实验内容
（1）用C语言（或其它语言，如Java）编程实现对N个进程采用某种进程调度算法（如动态优先权调度算法、先来先服务算法、短进程优先算法、时间片轮转调度算法）调度执行的模拟。
（2）每个用来标识进程的进程控制块PCB可用结构来描述，包括以下字段：
✧进程标识数ID。
✧进程优先数PRIORITY，并规定优先数越大的进程，其优先权越高。
✧进程已占用CPU时间CPUTIME。
✧进程还需占用的CPU时间ALLTIME。
当进程运行完毕时，ALLTIME变为0。
✧进程的阻塞时间STARTBLOCK，表示当进程再运行STARTBLOCK个时间片后，进程将进入阻塞状态。
✧进程被阻塞的时间BLOCKTIME，表示已阻塞的进程再等待BLOCKTIME个时间片后，将转换成就绪状态。
✧进程状态STATE。
✧队列指针NEXT，用来将PCB排成队列。
（3）优先数改变的原则：
✧进程在就绪队列中呆一个时间片，优先数增加1。
✧进程每运行一个时间片，优先数减3。
（4）为了清楚地观察每个进程的调度过程，程序应将每个时间片内的进程的情况显示出来，包括正在运行的进程，处于就绪队列中的进程和处于阻塞队列中的进程。
（5）分析程序运行的结果，谈一下自己的认识。
四、实验结果及分析
1.主程序流程图：
2.关键算法：
（1）PCB结构：
设置进程ID、剩余服务时间、剩余阻塞时间、NEXT指针四项记录。
typedefstructPCBType
{
intid;
intallTime;/*剩余服务时间*/
intblockTime;/*剩余阻塞时间*/
structPCBType*next;
}Process;
（2）创建新进程：
使用函数creatProcess（）创建一个进程的PCB，并挂接在队列一的末尾。
voidcreatNew（）
{
charchoose[8];
do
{
printf（"\n请输入新进程信息：
\n"）;
printf（"----------------------------\n"）;
firstRear->next=creatProcess（）;
firstRear=firstRear->next;
printf（"----------------------------\n"）;
printf（"是否继续创建新进程？
：
"）;
scanf（"%s",choose）;
while（strcmp（choose,"y"）&&strcmp（choose,"Y"）&&strcmp（choose,"n"）&&strcmp（choose,"N"））
{
printf（"输入有误，请重新输入！
\n"）;
printf（"是否继续创建新进程？
：
"）;
scanf（"%s",choose）;
}
}while（!
strcmp（choose,"y"）||!
strcmp（choose,"Y"））;
}
（3）改变进程所在队列：
对头指针只需改变其NEXT指针指向，对尾指针则需使用指针的指针。
voidchangeQueue（Process*oldHead,Process**oldRear,Process**newRear）
{
（*newRear）->next=oldHead->next;
*newRear=（*newRear）->next;
oldHead->next=oldHead->next->next;
if（NULL==oldHead->next）/*若摘去进程后队列为空，则复位尾指针*/
（*oldRear）=oldHead;
（*newRear）->next=NULL;
}
（4）搜索并阻塞进程：
使用两个辅助指针实现阻塞进程的队列转换。
intsearchBlock（Process*head,Process**rear,intid）
{
Process*p=head;
Process*q=NULL;
if（*rear!
=head）
{
while（p!
=*rear）
{
q=p;
p=p->next;
if（id==p->id）
{
printf（"请输入阻塞时间（1-8）：
"）;
scanf（"%d",&p->blockTime）;
while（p->blockTime<1||p->blockTime>8）
{
printf（"输入有误，请重新输入！
\n"）;
printf（"请输入阻塞时间（1-8）：
"）;
scanf（"%d",&p->blockTime）;
}
printf（"----------------------------\n"）;
changeQueue（q,rear,&blockRear）;
return1;
}
}
}
return0;
}
3.运行结果及分析：
（1）显示进程信息及选单：
显示各队列中进程的ID、剩余服务时间和阻塞服务时间，并显示菜单供用户选择。
（2）创建进程：
获取新进程的ID及所需服务时间总量，并为其创建PCB，可循环创建多个进程。
上图表示的是第一次调度前后的结果，第一队的时间片是1，第二队列的时间片是2，以此类推，一共有4个队列。
（3）阻塞进程：
获取要阻塞进程的ID并搜索该进程进行阻塞，可循环阻塞多个进程。
（4）进程执行完毕提示：
当某一进程执行完毕时，释放其PCB并显示相应的提示信息。
（5）程序结束提示：
当所有进程执行完毕时，释放所有队列元素并显示提示信息。
4.实验感想：
（1）编写代码时，应将相同操作提取为函数供其它代码调用，以提高程序代码的复用率并使程序结构简洁明了。
（2）程序执行中应在合适的时间给予用户恰当的提示信息，并对用户的输入信息进行格式检查，以保证程序正常运行。
（3）在结构化程序设计过程中，应遵循自顶向下的原则，先确定程序的整体结构，再实现具体细节，以保证程序结构的完整合理。
（4）多级反馈调度算法能够及时响应用户的请求，满足各种类型用户的需要，故被现代操作系统广泛采用。
（5）通过编写多级反馈队列调度算法，加深了对进程调度的理解，对于其基于时间片的算法原理，能够转化成实在的程序算法并验证。
教师评价
评定项目
A
B
C
D
评定项目
A
B
C
D
算法正确
界面美观，布局合理
程序结构合理
操作熟练
语法、语义正确
解析完整
实验结果正确
文字流畅
报告规范
题解正确
其他：
评价教师签名：
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