操作系统实验二报告-时间片轮转进程调度算法

操作系统实验报告实验二时间片轮转进程调度算法学号：班级：姓名:【实验题目】：时间片轮转进程调度算法【实验目的】通过这次实验，加深对进程概念的理解，进一步掌握进程状态的转变、进程调度的策略及对系统性能的评价方法。

【实验内容】问题描述：设计程序模拟进程的时间片轮转RR调度过程。

假设有n个进程分别在T1, … ,T n时刻到达系统，它们需要的服务时间分别为S1, … ,S n。

分别利用不同的时间片大小q，采用时间片轮转RR进程调度算法进行调度，计算每个进程的完成时间，周转时间和带权周转时间，并且统计n个进程的平均周转时间和平均带权周转时间。

程序要求如下：1）进程个数n；每个进程的到达时间T1, … ,T n和服务时间S1, … ,S n；输入时间片大小q。

2）要求时间片轮转法RR调度进程运行，计算每个进程的周转时间，带权周转时间，并且计算所有进程的平均周转时间，带权平均周转时间；3）输出：要求模拟整个调度过程，输出每个时刻的进程运行状态，如“时刻3：进程B开始运行”等等；4）输出：要求输出计算出来的每个进程的周转时间，带权周转时间，所有进程的平均周转时间，带权平均周转时间。

实现提示：用C++语言实现提示：1）程序中进程调度时间变量描述如下：int ArrivalTime[100];int ServiceTime[100];int PServiceTime[100];int FinishTime[100];int WholeTime[100];double WeightWholeTime[100];double AverageWT,AverageWWT;bool Finished[100];2）进程调度的实现过程如下：变量初始化；接收用户输入n，T1, … ,T n，S1, … ,S n；时间片大小q；按照时间片轮转RR算法进行进程调度，计算进程的完成时间、周转时间和带权周转时间；计算所有进程的平均周转时间和平均带权周转时间；按格式输出调度结果。

实验要求：1)上机前认真复习时间片轮转RR进程调度调度算法，熟悉进程调度的执行过程；2)上机时独立编程、调试程序；3)根据具体实验要求，完成好实验报告（包括实验的目的、内容、要求、源程序、实例运行结果截图）。

【源程序】头文件RR.h#include<iostream>#include<stdio.h>#include<string.h>#include<stdlib.h>#include<ctype.h>#define MaxNum 100typedef struct pcb //定义进程控制块{char Name[MaxNum]; //进程名int arrivetime; //到达时间int runtime; //运行时间int wholetime; //固定运行时间int FinishTime; //完成时间double WeightTime; //周转时间double WeightWholeTime; //带权周转时间char state; //运行后的状态struct pcb *next;}PCB;//全局变量int N; //实际进程数double SumWT; //周转时间之和double SumWWT; //带权周转时间之和double AverageWT; //平均周转时间double AverageWWT; //平均带权周转时间typedef struct //定义队列，封装头结点，指针分别指向队头和队尾{PCB *front,*rear;}queue;queue *init() //进程队列置空{queue *head;head=(queue*)malloc(sizeof(queue));head->front=NULL;head->rear=NULL;return head;}int empty(queue *head) //检验队列是否为空{return (head->front?0:1);}queue *append(queue *head,char c[MaxNum],int a,int r,char s) //进程队列入队，往后插入{PCB *p;p=(PCB *)malloc(sizeof(PCB));strcpy(p->Name,c);p->arrivetime=a;p->runtime=r;p->wholetime=r;p->state=s;//p->FinishTime=0;//p->WeightTime=0;//p->WeightWholeTime=0;p->next=NULL;if(empty(head))head->front=head->rear=p;else{head->rear->next=p;head->rear=p;}return head;}queue *creat(queue *head) //创建进程队列{char c[MaxNum];char s='R';int a,r,i;printf("请输入共有几个进程：\n");scanf("%d",&N);for(i=1;i<=N;i++){printf("请输入第%d 个进程的进程名:\n",i);getchar();gets(c);printf("请输入第%d 个进程的到达时间:\n",i);scanf("%d",&a);printf("请输入第%d 个进程的服务时间:\n",i);scanf("%d",&r);head=append(head,c,a,r,s);}return head;}void print(queue *head) //输入创建的进程队列{PCB *p;p=head->front;if(!p)printf("时间片轮转调度队列为空!\n");while(p){printf("Name=%s arrivetime=%d runtime=%d state=%c",p->Name,p->arrivetime,p->runtime,p->state);printf("\n");p=p->next;}}/*******************时间片轮转法调度算法的实现**************************/void RR(queue *head,int q){int t=head->front->arrivetime, lt=head->rear->arrivetime;if(head->front->runtime<q)t=t+head->front->runtime;elset=t+q;/****进程队列为不空才可调度*****/while(!empty(head)){PCB *p1,*p2;printf("\n时刻进程运行后的状态\n");/*第一种情况：当前运行的时间小于最后一个进程到达时间做一下操作*/while(t<lt){p1=head->front;printf("%2d %s",t,p1->Name);p1->runtime=p1->runtime-q;//1.运行时间小于0，删除队首if(p1->runtime<=0){p1->state='C';printf(" %c\n",p1->state);p1->FinishTime=t;p1->WeightTime=p1->FinishTime-p1->arrivetime;p1->WeightWholeTime=p1->WeightTime/p1->wholetime;SumWT+=p1->WeightTime;SumWWT+=p1->WeightWholeTime;printf("时刻%2d进程%s运行结束,进程%s周转时间=%5.2f,带权周转时间=%5.2f\n",t,p1->Name,p1->Name,p1->WeightTime,p1->WeightWholeTime);head->front=p1->next;free(p1);}//2.运行时间大于0，向后找位置插入else{printf(" %c\n",p1->state);p2=p1->next;while(p2->next && p2->arrivetime != t){p2=p2->next;}//此时无新进入队列的进程，有两种情况：1.不用找位置往后插入，队首不变，不做操作//2.找位置往后插入if(p2->arrivetime != t){PCB *p3=p1,*p4;while(p3->next && p3->arrivetime<t){p4=p3;p3=p3->next;}if(p3->arrivetime>t){if(p4!=p1) //p1插在p4后，头为p1->next{head->front=p1->next;p1->next=p4->next;p4->next=p1;}else //不做操作p4=p3=p2=NULL;}elsep4=p3=p2=NULL;}//此时有新进入队列的进程时：p1插在新进入队列的进程p2后，队首为p1->nextelse{head->front=p1->next;p1->next=p2->next;p2->next=p1;}}//时刻变化if(head->front->runtime<q)t=t+head->front->runtime;elset=t+q;}/*************第一种情况结束**************//******************第二种情况：当期运行的时间大于最后一个进程到达的时间做以下操作*********************/while(t>=lt){p1=head->front;printf("%2d %s",t,p1->Name);p1->runtime=p1->runtime-q;//1.运行时间小于0，删除队首if(p1->runtime<=0){p1->state='C';printf(" %c\n",p1->state);p1->FinishTime=t;p1->WeightTime=p1->FinishTime-p1->arrivetime;p1->WeightWholeTime=p1->WeightTime/p1->wholetime;SumWT+=p1->WeightTime;SumWWT+=p1->WeightWholeTime;printf("时刻%2d进程%s运行结束,进程%s周转时间=%5.2f,带权周转时间=%5.2f\n",t,p1->Name,p1->Name,p1->WeightTime,p1->WeightWholeTime);//printf("时刻%2d进程%s运行结束",t,p1->pname);head->front=p1->next;free(p1);}//2.运行时间大于0，直接插在队尾else{printf(" %c\n",p1->state);//若原队列只有一个进程，不必往队尾插if(!p1->next)head->front=p1;//若原队列有多个进程else{head->front=p1->next;head->rear->next=p1;head->rear=p1;p1->next=NULL;}}//时刻变化，队列为空时不做时刻变化if(empty(head))return;else{if(head->front->runtime<q)t=t+head->front->runtime;elset=t+q;}}/*******第二种情况结束*********/}}//主程序Main.cpp#include<iostream>#include<stdio.h>#include<string.h>#include<stdlib.h>#include<ctype.h>void main(){queue *head;int q;head=init();head=creat(head);printf("\n您输入的时间片轮转进程队列为:\n");print(head);printf("\n请输入时间片轮转调度的时间片为:");scanf("%d",&q);//时间片轮转调度RR(head,q);AverageWT=SumWT/N;AverageWWT=SumWWT/N;printf("平均周转时间=%5.2f,平均带权周转时间=%5.2f",AverageWT,AverageWWT); }【实例运行结果截图】Q=2Q=4。