操作系统实验报告

实验二进程调度

1．目的和要求

通过这次实验，理解进程调度的过程，进一步掌握进程状态的转变、进程调度的策略，进一步体会多道程序并发执行的特点，并分析具体的调度算法的特点，掌握对系统性能的评价方法。

2．实验内容

阅读教材《计算机操作系统》第二章和第三章，掌握进程管理及调度相关概念和原理。

编写程序模拟实现进程的轮转法调度过程，模拟程序只对PCB进行相应的调度模拟操作，不需要实际程序。假设初始状态为：有n个进程处于就绪状态，有m个进程处于阻塞状态。采用轮转法进程调度算法进行调度(调度过程中，假设处于执行状态的进程不会阻塞)，且每过t个时间片系统释放资源，唤醒处于阻塞队列队首的进程。

程序要求如下：

1）输出系统中进程的调度次序；

2）计算CPU利用率。

3．实验环境

Windows操作系统、VC++6.0

C语言

4设计思想：

（1）程序中进程可用PCB表示，其类型描述如下：

struct PCB_type

{

int pid ; //进程名

int state ; //进程状态

2——表示“执行”状态

1——表示“就绪”状态

0——表示“阻塞”状态

int cpu_time ; //运行需要的CPU时间（需运行的时间片个数）

}

用PCB来模拟进程；

（2）设置两个队列，将处于“就绪”状态的进程PCB挂在队列ready中；

将处于“阻塞”状态的进程PCB挂在队列blocked中。队列类型描述如下：struct QueueNode{

struct PCB_type PCB;

Struct QueueNode *next;

}

并设全程量：

struct QueueNode *ready_head=NULL,//ready队列队首指针

*ready_tail=NULL , //ready队列队尾指针

*blocked_head=NULL,//blocked队列队首指针

*blocked_tail=NULL; //blocked队列队尾指针（3）设计子程序：

start_state();

读入假设的数据，设置系统初始状态，即初始化就绪队列和阻塞队列。

dispath();

模拟调度，当就绪队列的队首进程运行一个时间片后，放到就绪队列

末尾，每次都是队首进程进行调度，一个进程运行结束就从就绪队列

中删除，当到t个时间片后，唤醒阻塞队列队首进程。

calculate();

就绪进程运行一次，usecpu加1，当就绪队列为空时unusecpu加1，CPU利用率为use_cpu/(use_cpu+unuse_cpu)。

5源代码：

#include

#include

struct PCB_type

{

int pid ; //进程名

int state ; //进程状态

//2--表示"执行"状态

//1--表示"就绪"状态

//0--表示"阻塞"状态

int cpu_time ; //运行需要的CPU时间（需运行的时间片个数）};

struct QueueNode{

struct PCB_type PCB;

struct QueueNode *next;

};

struct QueueNode *ready_head=NULL, //ready队列队首指针

*ready_tail=NULL, //ready队列队尾指针

*block_head=NULL, //blocked队列队首指针

*block_tail=NULL; //blocked队列队尾指针int use_cpu,unuse_cpu;

void start_state() //读入假设的数据，设置系统初始状态

{

int n,m;

int i;

struct QueueNode *p,*q;

printf("输入就绪节点个数n:");

scanf("%d",&n);

printf("输入阻塞节点个数m:");

scanf("%d",&m);

p=(struct QueueNode *)malloc(sizeof(struct QueueNode));

p->next =NULL;

ready_head=ready_tail=p;

for(i=0;i

{

p=(struct QueueNode *)malloc(sizeof(struct QueueNode));

p->next =NULL;

p->PCB.state=1;

printf("输入就绪进程%d的pid和cpu_time:",i+1);

scanf("%d%d",&p->PCB.pid,&p->PCB.cpu_time);

ready_tail->next=p;

ready_tail=p;

}

q=(struct QueueNode *)malloc(sizeof(struct QueueNode));

q->next =NULL;

block_head=block_tail=q;

for(i=0;i

{

q=(struct QueueNode *)malloc(sizeof(struct QueueNode));

q->next=NULL;

q->PCB.state=0;

printf("输入阻塞进程%d的pid和cpu_time:",i+1);

scanf("%d%d",&q->PCB.pid,&q->PCB.cpu_time);

block_tail->next=q;

block_tail=q;

}

printf("\n处于就绪状态的进程有:\n");

p=ready_head->next;

i=1;

while(p)

{printf(“进程%d的pid和state和cpu_time:%5d%5d%5d\n",i,p->PCB.pid,p->PCB.state,p->PCB.cpu_time);

p=p->next;

i++;

}

}

void dispath() //模拟调度

{

int x=0,t;

use_cpu=0;

unuse_cpu=0;

printf("输入t:");

scanf("%d",&t);

printf("开始调度\n");

while(ready_head!=ready_tail||block_head!=block_tail)

{

struct QueueNode *p,*q;

if(ready_head!=ready_tail)

{

p=ready_head->next;

ready_head->next=p->next;

p->next=NULL;

if(ready_head->next==NULL)

{

ready_tail=ready_head;

}

p->PCB.state=2;

printf("进程%d调度\t",p->PCB.pid);