西安石油大学操作系统原理实验一进程及其管理.docx

1、西安石油大学操作系统原理实验一进程及其管理实验报告课程名称 操作系统原理 实验名称 进程及其管理 姓 名 张文江 学 号 201107010122 专业班级 计科1201 成 绩 指导教师 赵安科 实验一 进程及其管理进程调度算法模拟，用动态优先数及时间片轮转法实现进程调度1内容：设计一个简单的进程调度算法，模拟OS中的进程调度过程2要求： 进程数不少于5个； 进程调度算法任选； 最好选用动态优先数法，每运行一个时间片优先数减3 用C+（或C）语言编程； 程序运行时显示进程调度过程。3步骤： 设计PCB及其数据结构： 进程标识数：ID 进程优先数：PRIORITY（优先数越大，优先级越高） 进

2、程已占用时间片：CPUTIME 进程尚需时间片：ALLTIME（一旦运行完毕，ALLTIME为0） 进程队列指针：NEXT，用来将PCB排成队列 进程状态：STATE（一般为就绪，不用） 设计进程就绪队列及数据结构； 设计进程调度算法，并画出程序流程图； 设计输入数据和输出格式； 结构格式：当前正运行的进程：0 当前就绪队列：2，1，3，4 编程上机，验证结果。4提示：假设调度前，系统中有5个进程，其初始状态如下：ID01234可否考虑用二维数组去实现PRIORITY93830290CPUTIME00000ALLTIME33634STATEreadyreadyreadyreadyready 以

3、时间片为单位调度运行； 每次总是从ALLTIME中不为0，且PRIORITY最大的进程调度运行一个时间片； 上述进程运行后其优先数减3，再修改其CPUTIME和ALLTIME，重复， 直到所有进程的ALLTIME均变为0。5书写实验报告 实验题目； 程序中所用数据结构及说明； 程序清单及描述； 执行结果。6 实验源代码：#include#includetypedef int Status;#define ERROR 0#define OK 1typedef struct PCB char NAME10; /进程名字 int PRIO; /进程优先数 int ROUNT; /轮转时间片 int

4、COUNT; /计数器 int NEEDTIME; /需要的CPU时间 int CPUTIME; /占用cpu时间 char *STATE; /进程状态ElemPCB;typedef struct QNode ElemPCB pcb; struct QNode *next;QNode, *QueuePtr;typedef struct /就绪队列 QueuePtr RUN; /当前运行进程指针 QueuePtr READY; /头指针 QueuePtr TAIL; /尾指针READYQueue;typedef struct /完成队列 QueuePtr FINISH; /头指针 QueuePt

5、r TAIL; /尾指针FINISHQueue;Status Create(READYQueue &ready); Status Print(READYQueue ready,FINISHQueue finish);Status Printr(READYQueue ready,FINISHQueue finish);Status Fisrt(READYQueue &ready); Status Insert1(READYQueue &ready);Status Insert2(READYQueue &ready);Status Prisch(READYQueue &ready,FINISHQu

6、eue &finish);Status Roundsch(READYQueue &ready,FINISHQueue &finish);void main() char ch; READYQueue ready; FINISHQueue finish; ready.READY=ready.TAIL=(QueuePtr)malloc(sizeof(QNode); /存储分配 ready.RUN=(QueuePtr)malloc(sizeof(QNode); ready.RUN-next=NULL; finish.FINISH=finish.TAIL=(QueuePtr)malloc(sizeof

7、(QNode); Create(ready); /创建后就绪对列中 printf(n就绪对列中初始值：n); Print(ready,finish); Fisrt(ready); printf(请输入要选择调度的算法(p-优先数调度,r-时间片轮转法):n); while(1) do ch=getchar(); scanf(%c,&ch); while(ch!=p & ch!=r); switch(ch) case p: /优先数调度 Prisch(ready,finish); break; case r: /时间片轮转法 Roundsch(ready,finish); break; Stat

8、us Print(READYQueue ready,FINISHQueue finish) /打印就绪队列中的进程状态 QueuePtr p,q; p=ready.READY; q=finish.FINISH; /运行中的进程 if(ready.RUN-next!=NULL) printf(%s,ready.RUN-next-pcb.NAME); printf(:%st,ready.RUN-next-pcb.STATE); printf(优先数:%dn,ready.RUN-next-pcb.PRIO); /就绪队列的进程 while(p!=ready.TAIL) printf(%s,p-nex

9、t-pcb.NAME); printf(:%st,p-next-pcb.STATE); printf(优先数:%dn,p-next-pcb.PRIO); p=p-next; /完成队列的进程 while(q!=finish.TAIL) printf(%s,q-next-pcb.NAME); printf(:%st,q-next-pcb.STATE); printf(优先数:%dn,q-next-pcb.PRIO); q=q-next; return OK;Status Printr(READYQueue ready,FINISHQueue finish) /打印就绪队列中的进程状态 Queue

10、Ptr p,q; p=ready.READY; q=finish.FINISH; /运行中的进程 if(ready.RUN-next!=NULL) printf(%s,ready.RUN-next-pcb.NAME); printf(:%st,ready.RUN-next-pcb.STATE); printf(剩余时间:%dn,ready.RUN-next-pcb.NEEDTIME); /就绪队列的进程 while(p!=ready.TAIL) printf(%s,p-next-pcb.NAME); printf(:%st,p-next-pcb.STATE); printf(剩余时间:%dn,

11、p-next-pcb.NEEDTIME); p=p-next; /完成队列的进程 while(q!=finish.TAIL) printf(%s,q-next-pcb.NAME); printf(:%st,q-next-pcb.STATE); printf(剩余时间:%dn,q-next-pcb.NEEDTIME); q=q-next; return OK;Status Create(READYQueue &ready) QueuePtr p; int i=0 ; int n; printf(请输入进程个数:); scanf(%d,&n); while(ipcb.NAME); printf(输

12、入进程需要的时间:); scanf(%d,&p-pcb.NEEDTIME); printf(输入进程的进程优先数:); scanf(%d,&p-pcb.PRIO); p-pcb.STATE=W; p-pcb.ROUNT=2; p-pcb.COUNT=0; i+; p-next=NULL; ready.TAIL-next=p; ready.TAIL=p; return OK;Status Fisrt(READYQueue &ready) if(ready.READY=ready.TAIL) return ERROR; ready.RUN-next=ready.READY-next; ready.

13、RUN-next-pcb.STATE=RUN; /修改进程状态 if(ready.TAIL=ready.READY-next) ready.READY=ready.TAIL; else ready.READY-next=ready.READY-next-next; /头指针后移 printf(n%s被从就绪队列调度运行n,ready.RUN-next-pcb.NAME); return OK;Status Insert1(READYQueue &ready) int i=0,j=0; QueuePtr p=ready.READY,q; ElemPCB temp; QueuePtr s=(Que

14、uePtr)malloc(sizeof(QNode); s-pcb=ready.RUN-next-pcb; s-next=NULL; /将未完成的进程插入就绪队列 ready.TAIL-next=s; ready.TAIL=s; /按优先数从大到小排序 for(p;p!=ready.TAIL;p=p-next) for(q=p-next;q!=ready.TAIL;q=q-next) if(p-next-pcb.PRIO next-pcb.PRIO) temp=p-next-pcb; p-next-pcb=q-next-pcb; q-next-pcb=temp; return OK; Stat

15、us Insert2(READYQueue &ready) QueuePtr p=ready.RUN-next; if(p-pcb.NEEDTIME 0) ready.TAIL-next=p; /插入到就绪队列 ready.TAIL=p; ready.RUN-next=NULL; return OK;Status Prisch(READYQueue &ready,FINISHQueue &finish) int i=0 ; while(ready.RUN-next!=NULL) ready.RUN-next-pcb.CPUTIME+; ready.RUN-next-pcb.NEEDTIME-;

16、 ready.RUN-next-pcb.PRIO-=3; if(ready.RUN-next-pcb.NEEDTIME=0) finish.TAIL-next=ready.RUN-next; /插入到完成队列 finish.TAIL=ready.RUN-next; /尾指针后移 ready.RUN-next-pcb.STATE=FINISH; ready.RUN-next=NULL; if(ready.READY!=ready.TAIL) Fisrt(ready); else if(ready.READY != ready.TAIL & (ready.RUN-next-pcb.PRIO) ne

17、xt-pcb.PRIO) ready.RUN-next-pcb.STATE=W; printf(%s被调到就绪队列里n,ready.RUN-next-pcb.NAME); Insert1(ready); Fisrt(ready); i+; printf(n进程执行第%d个时间片的结果：n,i); Print(ready,finish); return OK;Status Roundsch(READYQueue &ready,FINISHQueue &finish) int i=0; while(ready.RUN-next!=NULL) ready.RUN-next-pcb.CPUTIME+;

18、 ready.RUN-next-pcb.NEEDTIME-; ready.RUN-next-pcb.COUNT+; if(ready.RUN-next-pcb.NEEDTIME=0) finish.TAIL-next=ready.RUN-next; /插入到完成队列 finish.TAIL=ready.RUN-next; /尾指针后移 ready.RUN-next-pcb.STATE=FINISH; ready.RUN-next=NULL; if(ready.READY!=ready.TAIL) Fisrt(ready); else if(ready.RUN-next-pcb.COUNT=re

19、ady.RUN-next-pcb.ROUNT) ready.RUN-next-pcb.COUNT=0; if(ready.READY != ready.TAIL) ready.RUN-next-pcb.STATE=W; printf(%s被调到就绪队列里n,ready.RUN-next-pcb.NAME); Insert2(ready); Fisrt(ready); i+; printf(n进程执行第%d个时间片的结果：n,i); Printr(ready,finish); return OK;7 运行结果截图：8实验心得 操作系统是计算机系统中必不可少的系统软件，它是计算机系统中各种资源的管理者和各种活动的组织者、指挥者。操作系统采用时间片法调度进程，是系统资源得到充分利用，用户可以花更少的时间完成过多的工作。通过这次实验，将以前只会做题的过程转化外程序执行的过程，模拟了在单处理机情况下的处理及调度问题，体会到了程序执行的过程，加深了对进程调度的理解。