实验五 实验报告

实验五专业班级：学号：姓名：实验项目名称：操作系统进程调度算法教师评分：一、实验目的和要求目的：对操作系统中使用的进程调度算法进行改进性设计。

要求：对教材中所讲述的几种进程调度算法进行深入的分析，然后选取其中的一种算法进行改进，并编程实现此算法。

二、实验环境1、PC兼容机2、Windows2000/XP系统三、实验内容：1、设计进程控制块PCB表结构，分别适用于优先数调度算法和先来先服务调度算法。

2、建立进程就绪队列。

对两种不同算法编制入链子程序。

3、编制两种进程调度算法：1）优先数调度；2）先来先服务四、实验原理：先来先服务调度算法：按进程进入就绪队列的先后次序选择可以占用处理器的进程。

优先级调度算法：对每个进程确定一个优先数，该算法总是让优先数最高的进程先使用处理器。

对具有相同优先数的进程，再采用先来先服务的次序分配处理器。

系统常以任务的紧迫性和系统效率等因素确定进程的优先数。

进程的优先数可以固定的，也可随进程执行过程动态变化。

一个高优先数的进程占用处理器后，系统处理该进程时有两种方法，一是"非抢占式"，另一种是"可抢占式"。

前者是此进程占用处理器后一直运行到结束，除非本身主动让出处理器，后者则是严格保证任何时刻总是让优先数最高的进程在处理器上运行（本实验采用“可抢占式”）。

五、实验提示：1、用两种算法对多个进程进行调度，每个进程可有三个状态，并假设初始状态为就绪状态。

2、为了便于处理，程序中的某进程运行时间以时间片为单位计算。

各进程的优先数及进程需运行的时间片数的初始值均由用户给定。

3、在优先数算法中，优先数可以先取值为n，进程每执行一次，优先数减3，进程还需要的CPU时间片数减1。

在先来先服务算法中，采用固定时间片（即：每执行一次进程，该进程的执行时间片数为已执行了2个单位），这时进程还需要的时间片数减2，并排列到就绪队列的尾上。

4、对于遇到优先数一致的情况，采用FIFO策略解决。

5、流程图程序源代码：#include <stdio.h>#include <string.h>#include <windows.h>#define DELAY 100unsigned short TIME=0;unsigned short NUM=0;char TYPE='1';typedef struct PCB{char name[16];char state;unsigned short priority;unsigned short t_arrive;unsigned short t_start;unsigned short t_finish;unsigned short t_service;unsigned short t_run;unsigned short t_wait;struct PCB *next;} pcb;pcb *now=NULL, *head=NULL; //当前运行的pcb，pcb链头部指针void FCFS();void SJF();void YXJ();void INIT();pcb *sort(pcb*);void timer(); //计时器，发生延时的时候就调用void result(); //打印出进程调度的结果void FCFS(){if(now->t_arrive>TIME){printf("[时间：%d]\t无进程运行\n",TIME);return;}if(now->state=='N'){now->state='R';now->t_start=TIME;printf("[时间：%d]\t进程：%s首次运行\n",TIME,now->name);}else if(now->state=='R'){(now->t_run)++;if(now->t_run>=now->t_service){now->state='F';now->t_finish=TIME;printf("[时间：%d]\t进程：%s任务完成\n",TIME,now->name);now=now->next;if(now!=NULL) FCFS();}else printf("[时间：%d]\t进程：%s正在运行，已运行时间：%d\n",TIME,now->name,now->t_run);}}void YXJ(){pcb *p=head,*p_min=NULL;unsigned short t_min=0;while(p!=NULL && p->t_arrive<=TIME){if(p->state=='F'){p=p->next;continue;}if(p->state=='P'){p->t_wait++;p->priority+=p->t_wait/p->t_service+1; }if(p->priority>t_min){t_min=p->priority;p_min=p;}p=p->next;}if(p_min==NULL){char k='Y';p=head;while(p!=NULL){if(p->state!='F')k='N';p=p->next;}if(k=='Y')now=NULL;else printf("[时间：%d]\t无进程运行\n",TIME); return;}if(p_min!=now){if(now->state=='R'){now->state='P';printf("[时间：%d]\t进程：%s暂停运行\n",TIME,now->name);}}if(p_min==NULL) now=head;else now=p_min;if(now->state=='N'){now->state='R';now->t_start=TIME;printf("[时间：%d]\t进程：%s首次运行\n",TIME,now->name);}else{if(now->state=='P'){now->state='R';now->t_wait=0;printf("[时间：%d]\t进程：%s继续运行\n",TIME,now->name);}(now->t_run)++;if(now->t_run>=now->t_service){now->state='F';now->t_finish=TIME;printf("[时间：%d]\t进程：%s任务完成\n",TIME,now->name);SJF();}else printf("[时间：%d]\t进程：%s正在运行，已运行时间：%d\n",TIME,now->name,now->t_run);}}void SJF(){pcb *p=head,*p_min=NULL;unsigned short t_min=9999;while(p!=NULL && p->t_arrive<=TIME) {if(p->state=='F'){p=p->next;continue;}if((p->t_service-p->t_run)<t_min) {t_min=p->t_service;p_min=p;}p=p->next;}if(p_min==NULL){char k='Y';p=head;while(p!=NULL){if(p->state!='F')k='N';p=p->next;}if(k=='Y')now=NULL;elseprintf("[时间：%d]\t 无进程运行\n",TIME);return;}if(p_min!=now){if(now->state=='R'){now->state='P';printf("[时间：%d]\t 进程：%s 暂停运行\n",TIME,now->name);}}if(p_min==NULL) now=head;else now=p_min;if(now->state=='N'){now->state='R';now->t_start=TIME;printf("[时间：%d]\t 进程：%s 首次运行\n",TIME,now->name);}else{if(now->state=='P'){now->state='R';printf("[时间：%d]\t 进程：%s 继续运行\n",TIME,now->name);}(now->t_run)++;if(now->t_run>=now->t_service){now->state='F';now->t_finish=TIME;printf("[时间：%d]\t 进程：%s 任务完成\n",TIME,now->name);YXJ();}else printf("[时间：%d]\t 进程：%s 正在运行，已运行时间：%d\n",TIME,now->name,now->t_run);}}void result(){pcb *p=head;printf("\n～.～.～.～.～.～.～.～.～.～.～运行结果～.～.～.～.～.～.～.～.～.～.～ \n\n");printf("名称到达时间优先级开始时间完成时间服务时间周转时间带权周转时间\n");while(p!=NULL){printf(" %s \t %3d\t %3d\t %3d\t %3d\t %3d\t %5d\t %8.2f\n",p-> name,p->priority,p->t_arrive,p->t_start,p->t_finish,p->t_service,p->t_finish-p->t_arrive ,1.0*(p->t_finish-p->t_arrive)/p->t_service);p=p->next;}}void timer(){if(TYPE=='1') FCFS();else if(TYPE=='2') SJF();else if(TYPE=='3') YXJ();if(now==NULL) return;TIME++;Sleep(DELAY);timer();}void INIT(){pcb *p,*q;unsigned short i;printf("请输入模拟类型：\n 1：先来先服务调度算法\n 2：优先级调度算法\n 3：短作业优先调度算法 \n");scanf("%c",&TYPE);printf("请输入进程数目:\n");scanf("%d",&NUM);for(i=0; i<NUM; i++){p=(pcb *)malloc(sizeof(pcb));printf("[第%d个]请完整输入：进程名称优先度到达时间服务时间 \n",i+1);scanf("%s\t%d\t%d\t %d",&p->name,&p->priority,&p->t_arrive, &p->t_service);if(head==NULL){head=p;q=p;}q->next=p;p->t_start=0;p->t_finish=0;p->t_run=0;p->t_wait=0;p->next=NULL;p->state='N';q=p;}}pcb* sort_pcb(pcb *h_head) {pcb *p,*p1,*p2,*p3;pcb h, t;if (h_head == NULL)return NULL;h.next=h_head;p=&h;while (p->next!=NULL){p=p->next;}p=p->next=&t;while (p!=h.next){p3=&h;p1=p3->next;p2=p1->next;while (p2!=p){if ((p1->t_arrive)>(p2->t_arrive)) {p1->next=p2->next;p2->next=p1;p3->next=p2;p3=p2;p2=p1->next; }else{p3=p1;p1=p2;p2=p2->next; }}p=p1;}while (p->next!=&t){p=p->next;}p->next=NULL;return h.next;}void main(){INIT();system("CLS");head=sort_pcb(head);now=head;printf("进程正在模拟运行\n"); timer();result();return;}先来先服务调度算法模拟运行结果：①选择先来先服务调度算法：②运行结果：优先级调度算法模拟运行结果：①选择优先级调度算法：②运行结果：短作业优先调度算法模拟运行结果：①选择短作业优先调度算法：②运行结果：六、实验总结通过这次的实验，我体会到了调度算法的重要性，也复习了相关知识，对老师讲解的又有了进一步的认识。