处理机调度实验报告.docx

1、处理机调度实验报告深 圳 大 学 实 验 报 告 课程名称: 操作系统 试验项目名称: 处理机调度 学院: 计算机与软件学院 专业: 软件工程 指导老师: 汇报人: 学号: 班级: 试验时间: 5 月 7 日 试验汇报提交时间: 5 月 22 日 教务处制一、 试验目与要求: 试验目: 模拟在单处理器多进程操作系统CPU调度。帮助学生掌握多个CPU调度算法知识原理和运作机制。本试验为模拟试验, 不要求实现真正进程创建与进程调度。关键实现多种调度算法。试验要求:1、阅读了解例程, 掌握例程运作步骤。运行例程, 了解先来先服务算法调度原理和运行结果。2、参考先来先服务算法, 尝试实现其她四种调度算

2、法: 短作业优先、 高响应比、 时间片轮转、 多级反馈队列。要求最少实现一个算法。a)除了多级反馈队列, 其她算法采取非抢占调度b)短作业优先算法使用例题一数据或程序内置数据, 要求运行结果给出调度次序、 完成时间、 周转时间、 带权周转时间c)高响应比算法使用例题二数据, 要求运行结果给出调度次序、 完成时间、 周转时间、 带权周转时间d)时间片轮转算法能够使用程序内置数据, 要求运行结果给出每个时间片是被哪个进程使用, 每个进程完成时, 要修改状态并输出提醒。e)多级反馈队列算法使用例题三数据, 要求运行结果给出正确进程调度次序和过程描述。二、 方法、 步骤: (说明程序相关算法原理或知识

3、内容, 程序设计思绪和方法, 能够用步骤图表述, 程序关键数据结构设计、 关键函数之间调用关系等)先来先服务算法: 按抵达时间前后, 选择最先来作业最先实施实现思想: 对作业抵达时间按大小进行排序, 然后按次序实施短作业优先算法: 在后备队列中, 选择服务时间最短作业最先实施实现思想: 对作业按抵达时间排序, 接着对抵达作业, 即后备队列中作业按服务时间排序, 取服务时间最小作业最先实施高响应比算法: 对作业优先权（响应时间/要求服务时间）进行计算, 对优先权最高最先实施实现实现: 计算后备队列中作业优先权, 并排序, 优先权最高最先实施时间片轮转算法: 将全部就绪进程按先来先服务排成队列,

4、把CPU分配给队首进程, 进程只实施一个时间片, 时间片用完后, 将已使用时间片进程送往就绪队列末尾, 分配处理机给就绪队列中下一进程实现思想: 将作业按抵达时间排序, 在后备队列中选择第一个作业, 把CPU分配给它, 实施一个时间片, 时间片用完后, 将作业送往后备队列末尾, 把CPU分配给下一个作业, 直到全部作业完成多级反馈队列调度算法: 设置多个就绪队列, 各个队列优先级逐一降低, 各个队列时间片逐一增加, 优先级越高队列实施时间片就越短, 通常时间片按倍增规则, 每个新进程首优异入第一个队列, 遵照FCFS, 在目前队列时间片内, 进程若能完成, 退出, 进程若未完成, 降级到第二个

5、队列, 一样遵照FCFS依次类推, 若在第二个队列时间片内仍未完成, 再降级到第三个队列实现思想: 设置多个就绪队列, 各个队列优先级逐一降低, 各个队列时间片逐一增加, 优先级越高队列实施时间片就越短, 通常时间片按倍增规则, 比如, 第二队列时间片要比第一个队列时间片长一倍, , 第i+1个队列时间片要比第i个队列时间片长一倍, 整合了时间片、 FCFS、 优先级三种机制。三试验过程及内容: (对程序代码进行说明和分析, 越具体越好, 代码排版要整齐, 可读性要高)#include stdio.h#include/#include#include#include/#define NULL

6、0#define getpch(type)(type*)malloc(sizeof(type)typedef struct pcb PCB;struct pcb /定义进程控制块PCB int id; /标示符 char name10; /名称 int time_start; /抵达时间 int time_need; /服务时间 int time_left; /剩下运行时间 int time_used; /已使用时间 char state; /进程状态;/*系统函数void _sleep(int n) clock_t goal; goal=(clock_t)n*CLOCKS_PER_SEC+c

7、lock(); while(goalclock();char _keygo() char c; printf(按任意键继续n); c=getchar(); return c;/*用户函数int time_unit=2;int num=5; /实际进程数量PCB pcbdata10= /例程内置数据 1000,A,0,4,4,0,R, 1001,B,1,3,3,0,R, 1002,C,2,5,5,0,R, 1003,D,3,2,2,0,R, 1004,E,4,4,4,0,R,;int num1=4;PCB pcbdata110= /例题一数据 1000,Job1,1,9,9,0,R, 1001,

8、Job2,1,16,16,0,R, 1002,Job3,1,3,3,0,R, 1003,Job4,1,11,11,0,R,;int num2=4;PCB pcbdata210= /例题二数据 1000,P1,10,8,8,0,R, 1001,P2,12,12,12,0,R, 1002,P3,14,4,4,0,R, 1003,P4,16,6,6,0,R,;int num3=4;PCB pcbdata310= /例程三数据 1000,A,0,7,7,0,R, 1001,B,5,4,4,0,R, 1002,C,7,13,13,0,R, 1003,D,12,9,9,0,R,;int ready10;

9、/就绪队列, 存放进程在pcbdata中位置int order10; /统计排序使用哪个数值作为排序对象void intput() int i; printf(进程总数为: ); scanf(%d,&num); for(i=0;inum;i+) pcbdatai.id=1000+i; printf(输入第%d个进程名: ,i+1); scanf(%s,&pcbdatai.name); printf(输入第%d个进程抵达时间: ,i+1); scanf(%d,&pcbdatai.time_start); printf(输入第%d个进程服务时间: ,i+1); scanf(%d,&pcbdatai

10、.time_need); pcbdatai.time_left=pcbdatai.time_need; printf(n); pcbdatai.time_used=0; pcbdatai.state=R; /*调度函数void FCFS() int i,j,temp; double k; for(i=0;inum;i+) orderi=pcbdatai.time_start; readyi=i; for(i=0;inum;i+) /按抵达时间排序 for(j=i+1;jorderj) temp=orderi; orderi=orderj; orderj=temp; temp=readyi; r

11、eadyi=readyj; readyj=temp; printf(-先来先服务算法调度: 非抢占, 无时间片-n); temp=pcbdataready0.time_start; for(i=0;inum;i+) printf(第%d个进程-%s,i+1,pcbdatareadyi.name); printf(本进程正在运行); _sleep(1); printf(运行完成n); temp+=pcbdatareadyi.time_need; j=temp-pcbdatareadyi.time_start; k=(float)j/pcbdatareadyi.time_need; printf(

12、完成时间-%d,周转时间-%d,带权周转时间-%.1fn,temp,j,k); printf(-全部进程调度完成-n);void SJF() int i,j,temp,l,temp_num; double k; int time=0; for(i=0;inum1;i+) orderi=pcbdata1i.time_start; readyi=i; for(i=0;inum1;i+) /按抵达时间排序 for(j=i+1;jorderj) temp=orderi; orderi=orderj; orderj=temp; temp=readyi; readyi=readyj; readyj=tem

13、p; printf(-短作业算法调度: 非抢占, 无时间片-n); int t_ready10; /就绪队列, 存放进程在pcbdata中位置 int t_order10; /统计排序使用哪个数值作为排序对象 for(i=0;inum1;i+) t_orderi=pcbdata1readyi.time_need;/服务时间作为排序对象 t_readyi=readyi; time=order0; for(l=0;lnum1;l+) /判定抵达进程数, 用temp_num存放 for(i=0;inum&pcbdata1readyi.time_start=time;i+) temp_num=i+1;

14、 /把抵达进程按服务时间大小进行排序 for(i=0;itemp_num;i+) for(j=i+1;jt_orderj&t_orderj!=0|t_orderi=0) temp=t_orderi; t_orderi=t_orderj; t_orderj=temp; temp=t_readyi; t_readyi=t_readyj; t_readyj=temp; printf(第%d个进程-%s,l+1,pcbdata1t_ready0.name); printf(正在运行); _sleep(1); printf(运行完成n); time+=pcbdata1t_ready0.time_need

15、; j=time-pcbdata1t_ready0.time_start; k=(float)j/pcbdata1t_ready0.time_need; t_order0=0; printf(完成时间-%d,周转时间-%d,带权周转时间-%.1fn,time,j,k); printf(-全部进程调度完成-n);void HRF() int i,j,temp,l,temp_num; double k; int time=0; for(i=0;inum2;i+) orderi=pcbdata2i.time_start; readyi=i; for(i=0;inum2;i+) /按抵达时间排序 fo

16、r(j=i+1;jorderj) temp=orderi; orderi=orderj; orderj=temp; temp=readyi; readyi=readyj; readyj=temp; printf(-高响应比算法调度: 非抢占, 无时间片-n); int t_ready10; int t_order10; for(i=0;inum2;i+) t_orderi=1; t_readyi=readyi; time=order0; for(l=0;lnum2;l+) /判定抵达进程数 for(i=0;inum&pcbdata2readyi.time_start=time;i+) temp

17、_num=i+1; for(i=0;itemp_num;i+) /计算已抵达进程优先权 if(t_orderi)t_orderi=(time-pcbdata2t_readyi.time_start+ pcbdata2t_readyi.time_need)/pcbdata2t_readyi.time_need; for(i=0;itemp_num;i+) /按优先权排序 for(j=i+1;jtemp_num;j+) if(t_orderit_orderj) temp=t_orderi; t_orderi=t_orderj; t_orderj=temp; temp=t_readyi; t_rea

18、dyi=t_readyj; t_readyj=temp; printf(第%d个进程-%s,l+1,pcbdata2t_ready0.name); printf(正在运行); _sleep(1); printf(运行完成n); time+=pcbdata2t_ready0.time_need; j=time-pcbdata2t_ready0.time_start; k=(float)j/pcbdata2t_ready0.time_need; t_order0=0; printf(完成时间-%d,周转时间-%d,带权周转时间-%.1fn,time,j,k); printf(-全部进程调度完成-n

19、);void Timeslice() int i,j,temp,l,temp_num; double k; int time=0; int done=0; for(i=0;inum;i+) orderi=pcbdatai.time_start; readyi=i; for(i=0;inum;i+) /按抵达时间排序 for(j=i+1;jorderj) temp=orderi; orderi=orderj; orderj=temp; temp=readyi; readyi=readyj; readyj=temp; printf(-时间片轮转算法调度: 非抢占, 时间片大小为2-n); int

20、t_ready10; for(i=0;inum;i+) t_readyi=readyi; time=order0; for(l=0;donenum;l+) /判定抵达进程数 for(i=0;inum&pcbdatareadyi.time_start=time;i+) temp_num=i+1; if(time!=order0) /将已使用时间片进程, 即第一个移到队列末尾 for(i=1;itemp_num;i+) temp=t_readyi; t_readyi=t_readyi-1; t_readyi-1=temp; if(pcbdatat_ready0.state!=F) printf(第

21、%d个时间片被进程%s使用,l+1,pcbdatat_ready0.name); printf(正在运行n ); _sleep(1); printf(时间片使用完, 所需时间%d,pcbdatat_ready0.time_left); time+=2; pcbdatat_ready0.time_used+=2; pcbdatat_ready0.time_left-=2; printf(使用时间%d,还需时间%d,2,pcbdatat_ready0.time_left); /判定进程是否结束 if(pcbdatat_ready0.time_left=0) printf(进程%s结束n,pcbda

22、tat_ready0.name); done+; pcbdatat_ready0.state=F; else printf(进程%s就绪n,pcbdatat_ready0.name); printf(-全部进程调度完成-n);void MRLA() int i,j,temp,l,temp_num,temp_num2; double k; int time=0; /系统时间 int done=0; /已完成进程 int t_ready10; int queue10; /进程对应队列 int qtime10; /进程对应时间片 for(i=0;inum3;i+) orderi=pcbdata3i.

23、time_start; readyi=i; queuei=1; qtimei=0; for(i=0;inum3;i+) /按抵达时间排序 for(j=i+1;jorderj) temp=orderi; orderi=orderj; orderj=temp; temp=readyi; readyi=readyj; readyj=temp; printf(-多级反馈算法调度: 抢占式, 时间片大小为2-n); for(i=0;inum3;i+) t_readyi=readyi; time=order0; for(l=0;donenum3;l+) /判定抵达进程数 for(i=0;inum3&pcbdata3readyi.time_start=time;i+) temp_num=i+1; if(time!=order0) for(i=0;itemp_num;i+) /按队列优先级排序 for(j=1;jqueuej&pcbdata3t_readyj.state!=F) temp=queuej-1; queuej-1=queuej; queuej=temp; temp=t_readyj-1; t_readyj-1=t_readyj; t_readyj=temp; temp=qtimej-1; qtimej-1=qtimej; qtimej=temp;