2022年2022年进程调度算法模拟程序设计 .pdf

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1、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 200907024324 任课教师杜杏菁实验成绩计算机学院制名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 12 页 - - - - - - - - - 华北科技学院计算机系综合性实验报告第 1 页操作系统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

2、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

3、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：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - -

4、- 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 12 页 - - - - - - - - - 华北科技学院计算机系综合性实验报告第 2 页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：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - -

5、- - - 第 3 页，共 12 页 - - - - - - - - - 华北科技学院计算机系综合性实验报告第 3 页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。typedef struct PCBType int id; int allTime; /*剩余服务时间*/ int blockTime; /* 剩余阻塞时间*/ struct PCBType* 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。void creatNew() char choose

6、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(!strcm

7、p(choose,y)|!strcmp(choose,Y); 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 12 页 - - - - - - - - - 华北科技学院计算机系综合性实验报告第 4 页 (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。void changeQueue(Process *oldHead,Process *oldRear,Process *newRear) (*newRear)-next=oldHead

8、-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。int searchBlock(Process *head,Process *rear,int id) Process *p=head; Process *q=NULL; if(*rear!=head) while(p!=*rear)

9、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-blockTimeblockTime8) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 12 页 - - - - - - - - - 华北科技学院计算机系综合性实验报告第 5 页printf( 输入有误，请重新输入！n); printf( 请输入阻塞时间(1-8)：); scanf(%d,&p-blockT

10、ime); printf(-n); changeQueue(q,rear,&blockRear); return 1; return 0; 3.运行结果及分析：(1)显示进程信息及选单：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 12 页 - - - - - - - - - 华北科技学院计算机系综合性实验报告第 6 页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：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - -

11、- - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 12 页 - - - - - - - - - 华北科技学院计算机系综合性实验报告第 7 页获取新进程的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：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 12 页 - - - - - -

12、 - - - 华北科技学院计算机系综合性实验报告第 8 页获取要阻塞进程的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：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 12 页 - - - - - - - - - 华北科技学院计算机系综合性实验报告第 9 页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：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - -

13、名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 12 页 - - - - - - - - - 华北科技学院计算机系综合性实验报告第 10 页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

14、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。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 12 页 - - - - - - - - - 华北科技学院计算机系综合性实验报告第 11 页教师评价评定项目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：年月日名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页，共 12 页 - - - - - - - - -