操作系统进程调度算法模拟c++实验报告.docx
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操作系统进程调度算法模拟c++实验报告
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2018.01.8-2018.01.12
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;
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:
"<cout<<"先来先服务算法平均带权周转时间:
"<}
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];
for(i=1;i{
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:
"<cout<<"短作业优先算法平均带权周转时间:
"<}
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(m>0)//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
{
cout<
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;
}
}
}
}
cout</***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:
"<cout<<"时间片轮转算法平均带权周转时间:
"<}
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]{
floatm=a[j];
a[j]=a[j+1];
a[j+1]=m;
floatn=b[j];
b[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:
"<cout<<"优先级调度算法平均带权周转时间:
"<}
主函数源程序
intmain()//主函数
{
inti;//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:
";
cin>>n;
cout<<"请依次输入各个进程运行时间及优先级:
";
for(i=1;i<=n;i++)
cin>>Operation[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:
"<cout<<"进程号"<<'\t'<<"执行时间"<<'\t'<<"优先级"<<'\n';
for(i=1;i<=n;i++)
cout<<"job"<
/*********调用函数********/
First(Operation,n);
cout<Short(Operation,n);
cout<Time(Operation,n);
cout<Precedence(Priority,Operation,n);
return0;
}
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)
#include
usingnamespacestd;
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:
"<cout<<"先来先服务算法平均带权周转时间:
"<}
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;i{
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:
"<cout<<"短作业优先算法平均带权周转时间:
"<}
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(m>0)//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]-=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;
}
}
}
}
cout</***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:
"<cout<<"时间片轮转算法平均带权周转时间:
"<}
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]{
floatm=a[j];
a[j]=a[j+1];
a[j+1]=m;
floatn=b[j];
b[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:
"<cout<<"优先级调度算法平均带权周转时间:
"<}
intmain()//主函数
{
inti;//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:
";
cin>>n;
cout<<"请依次输入各个进程运行时间及优先级:
";
for(i=1;i<=n;i++)
cin>>Operation[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:
"<cout<<"进程号"<<'\t'<<"执行时间"<<'\t'<<"优先级"<<'\n';
for(i=1;i<=n;i++)
cout<<"job"<
/*********调用函数********/
First(Operation,n);
cout<Short(Operation,n);
cout<Time(Operation,n);
cout<Precedence(Priority,Operation,n);
return0;
}