操作系统实验报告一(进程调度).docx

操作系统实验报告一(进程调度)操作系统实验报告一进程调度实验地点：指导教师：实验时间：专业班级：姓名：学号一、实验目的1、理解有关进程控制块、进程队列的概念2、掌握进程优先权调度算法和时间片轮转调度算法的处理逻辑二、实验基本要求1、设计进程控制块PCB的结构，分别适用于优先权调度算法和时间片轮转调度算法2、建立进程就绪队列3、编制两种进程调度算法：优先权调度算法和时间片轮转调度算法三、实验内容要求1、优先权调度算法和时间片轮转调度算法原理2、程序流程图3、程序及注释四、实验内容及原理1.算法原理时间片轮转调度算法a.该算法采取了非常公平的方式，即让就绪队列上的每个进程每次仅运行一个时间片如果就绪队列上有N个进程，则每个进程每次大约都可获得1/N的处理机时间b.时间片的大小对于系统性能有很大的影响若选择很小的时间片，将有利于短作业，但意味着会频繁地执行进程调度和进程上下文的切换，这无疑会增加系统的开销反之，若时间片选择得太长，且为使每个进程都能在一个时间片内完成，RR算法便退化为FCFS算法，无法满足短作业和交互式用户的需求c.进程的切换时机体现出RR算法的特点若一个进程在时间片还没结束时就已完成，此时立即激活调度程序，将它从执行队列中删除。

若一个进程在时间片结束时还未运行完毕，则调度程序将把它送往就绪队列的末尾，等待下一次执行优先权调度算法a.在时间片算法中，无法对进程的紧急程度加以区分而优先级算法正好可以解决这一问题b.进程优先级的确定同样重要进程优先级可以分为静态优先级和动态优先级静态优先级是在进程创建初期就被确定的值，此后不再更改动态优先级指进程在创建时被赋予一个初值，此后其值会所进程的推进或等待时间的增加而改变c.用C语言模拟调度程序时，可用run->prio -= 3; /*优先级减去三,若设为0则优先级不变*/ 这条语句控制静态动态优先级的切换 2.程序流程图 3.程序代码及注释#include#include#includetypedef struct node{char name[20]; /*进程的名字*/int prio; /*进程的优先级*/int round; /*分配CPU的时间片*/int cputime; /*CPU执行时间*/int needtime; /*进程执行所需要的时间*/char state; /*进程的状态，W--就绪态，R--执行态，F--完成态*/int count; /*记录执行的次数*/struct node *next; /*链表指针*/}PCB;PCB *ready=NULL,*run=NULL,*finish=NULL; /*定义三个队列，就绪队列，执行队列和完成队列*/int num;void GetFirst(); /*从就绪队列取得第一个节点*/void Output(); /*输出队列信息*/void InsertPrio(PCB *in); /*创建优先级队列，规定优先数越小，优先级越高*/void InsertTime(PCB *in); /*时间片队列*/void InsertFinish(PCB *in); /*时间片队列*/void PrioCreate(); /*优先级输入函数*/void TimeCreate(); /*时间片输入函数*/void Priority(); /*按照优先级调度*/void RoundRun(); /*时间片轮转调度*/int main(void){char chose;printf("请输入要创建的进程数目:\n");scanf("%d",&num); printf("输入进程的调度方法：(P/R)\n"); scanf("%c",&chose);switch(chose){case P:case p:PrioCreate();Priority();break;case R:case r:TimeCreate();RoundRun();break;default:break;}Output();return 0;}void GetFirst() /*取得第一个就绪队列节点*/{run = ready;if(ready!=NULL){run ->state = R;ready = ready ->next;run ->next = NULL;}}void Output() /*输出队列信息*/{PCB *p;/*p = ready;*/printf("进程名\t优先级\t时间片\tcpu时间\t需要时间\t进程状态\t计数器\n");p = ready;while(p!=NULL){printf("%s\t%d\t%d\t%d\t%d\t\t%c\t\t%d\n",p->name,p->prio,p->round,p->cputime,p->needtim e,p->state,p->count);p = p->next;} while(p!=NULL) {printf("%s\t%d\t%d\t%d\t%d\t\t%c\t\t%d\n",p->name,p->prio,p->round,p->cputime,p->needtim e,p->state,p->count);p = p->next;}p = run;while(p!=NULL){printf("%s\t%d\t%d\t%d\t%d\t\t%c\t\t%d\n",p->name,p->prio,p->round,p->cputime,p->needtim e,p->state,p->count);p = p->next;}}void InsertPrio(PCB *in) /*创建优先级队列，规定优先数越小，优先级越低*/{PCB *fst,*nxt;fst = nxt = ready;if(ready == NULL) /*如果队列为空，则为第一个元素*/{in->next = ready;ready = in;}else /*查到合适的位置进行插入*/{if(in ->prio > fst ->prio) /*比第一个还要大(大于等于)，则插入到队头*/{in->next = ready;ready = in;}else{while(fst->next != NULL) /*移动指针查找第一个别它小的元素的位置进行插入*/{nxt = fst;fst = fst->next;}if(fst ->next == NULL) /*已经搜索到队尾，则其优先级数最小，将其插入到队 尾即可*/ {in ->next = fst ->next;fst ->next = in;}else /*插入到队列中*/{nxt = in;in ->next = fst;}}}}void InsertTime(PCB *in) /*将进程插入到就绪队列尾部*/ {PCB *fst;fst = ready;if(ready == NULL){in->next = ready;ready = in;}else{while(fst->next != NULL){fst = fst->next;}in ->next = fst ->next;fst ->next = in;}}void InsertFinish(PCB *in) /*将进程插入到完成队列尾部*/ {PCB *fst;fst = finish;if(finish == NULL){in->next = finish;finish = in;}else { while(fst->next != NULL){fst = fst->next;}in ->next = fst ->next;fst ->next = in;}}void PrioCreate() /*优先级调度输入函数*/{PCB *tmp;int i;printf("输入进程名字和进程所需时间：\n");for(i = 0;i {if((tmp = (PCB *)malloc(sizeof(PCB)))==NULL){perror("malloc");exit(1);}scanf("%s",tmp->name);getchar(); /*吸收回车符号*/scanf("%d",&(tmp->needtime));tmp ->cputime = 0;tmp ->state =W;tmp ->prio = 50 - tmp->needtime; /*设置其优先级，需要的时间越多，优先级越低*/tmp ->round = 0;tmp ->count = 0;InsertPrio(tmp); /*按照优先级从高到低，插入到就绪队列*/}}void TimeCreate() /*时间片输入函数*/{PCB *tmp;int i;printf("输入进程名字和进程时间片所需时间：\n");for(i = 0;i {if((tmp = (PCB *)malloc(sizeof(PCB)))==NULL){ perror("malloc"); exit(1);}scanf("%s",tmp->name);getchar();scanf("%d",&(tmp->needtime));tmp ->cputime = 0;tmp ->state =W;tmp ->prio = 0;tmp ->round = 2; /*假设每个进程所分配的时间片是2*/tmp ->count = 0;InsertTime(tmp);}}void Priority() /*按照优先级调度，每次执行一个时间片*/{int flag = 1;GetFirst();while(run != NULL) /*当就绪队列不为空时，则调度进程如执行队列执行*/{Output(); /*输出每次调度过程中各个节点的状态*/while(flag){run->prio -= 3; /*优先级减去三,若设为0则优先级不变*/run->cputime++; /*CPU时间片加一*/run->needtime--;/*进程执行完成的剩余时间减一*/if(run->needtime == 0)/*如果进程执行完毕，将进程状态置为F，将其插入到完成队列*/{run ->state = F;run->count++; /*进程执行的次数加一*/InsertFinish(run);flag = 0;}else 。