操作系统 实验一 进程调度由刀豆文库小编整理，希望给你工作、学习、生活带来方便，猜你可能喜欢“操作系统进程调度实验”。
实验一
进程控制与处理机调度综合实验
一、实验目的通过模拟进程控制方法及单处理机系统的进程调度，了解进程的结构，进程的创建与撤消，进程的组织及进程的状态及其转换，掌握进程调度策略。
二、实验环境
开发工具使用windows平台下的vc++6.0。
三、实验内容
本实验为单机模拟进程调度算法，在程序设计时不需真正地建立线程或者进程。实验模拟创建若干进程（人为输入或随机数产生），选择一种或几种单处理机的进程调度算法，如FCFS（先来先服务），SPF（短进程优先），RR（时间片轮转法），优先级算法等，模拟进行进程调度。每进行一次调度，都打印一次运行进程、就绪队列、以及各个进程的PCB，并能在进程完成后及时撤消该进程。
四、完成情况
1、进程及进程的运行状态
进程是现代计算机中的基本要素，是系统分配资源和调度的基本单位。进程与程序不同，进程是系统中动态的实体，有它的创建、运行和撤销的过程。PCB块是系统感知进程存在的唯一实体。进程的创建必须首先创建进程的PCB块，而进程的运行也伴随着PCB块的变化，进城撤销也要同时撤销它的PCB块。所以本实验的任务就是通过模拟调度进程的PCB块来调度进程。进程的PCB块包含以下四方面的内容： a)进程标示符 b)处理及状态信息 c)进程调度信息 d)进程控制信息
进程在运行中存在三种基本状态，分别是运行状态、就绪状态和阻塞状态。
2、进程调度
一个运行进程的时间片用完或发生阻塞时，系统就会选择一个就绪进程调度执行。进程的调度算法有很多如FCFS、SPF、优先级调度和时间片轮转方法。进程调度算法模拟试验就是通过调度进程的PCB块来模拟调度进程。在系统中PCB块就表现为一个结构体，PCB块之间的连接方式存在两种，一种是连接方式，一种是索引方式。本试验中可选择任意一种连接方式。
3、例程
设计一个有 N个进程共行的进程调度程序。进程调度算法：采用最高优先数优先的调度算法（即把处理机分配给优先数最高的进程）。
每个进程有一个进程控制块（PCB）表示。进程控制块可以包含如下信息：进程名、优先数、到达时间、需要运行时间、已用CPU时间、进程状态等等。进程的优先数及需要的运行时间可以事先人为地指定（也可以由随机数产生）。进程的到达时间为进程输入的时间。进程的运行时间以时间片为单位进行计算。每个进程的状态可以是就绪 W（Wait）、运行R（Run）、或完成F（Finish）三种状态之一。就绪进程获得 CPU后都只能运行一个时间片。用已占用CPU时间加1来表示。如果运行一个时间片后，进程的已占用 CPU时间已达到所需要的运行时间，则撤消该进程，如果运行一个时间片后进程的已占用CPU时间还未达所需要的运行时间，也就是进程还需要继续运行，此时应将进程的优先数减1（即降低一级），然后把它插入就绪队列等待CPU。每进行一次调度程序都打印一次运行进程、就绪队列、以及各个进程的 PCB，以便进行检查。重复以上过程，直到所要进程都完成为止。
调度算法的流程图如下：
开始初始化进程PCB，输入进程信息各进程按优先数从高到低排列y就绪队列空？结束就绪队列首进程投入运行时间片到CPU占用时间+1运行已占用CPU时间已达到所需CPU时间y进程完成撤销该进程是运行进程的优先数减1把运行进程插入就绪队列 图1-1 流程图
源代码：#include “stdio.h” #include #include #define getpch(type)(type*)malloc(sizeof(type))#define NULL 0 struct pcb { /* 定义进程控制块PCB */ char name[10];char state;int super;int ntime;int rtime;struct pcb* link;}*ready=NULL,*p;typedef struct pcb PCB;void sort()/* 建立对进程进行优先级排列函数*/ { PCB *first, *second;
int insert=0;if((ready==NULL)||((p->super)>(ready->super)))/*优先级最大者,插入队首 */ {
p->link=ready;ready=p;} else /* 进程比较优先级,插入适当的位置中*/ {
first=ready;second=first->link;
while(second!=NULL)
{
if((p->super)>(second->super))/*若插入进程比当前进程优先数
大,*/
{ /*插入到当前进程前面*/
p->link=second;
first->link=p;
second=NULL;
insert=1;}
else /* 插入进程优先数最低,则插入到队尾*/
{
first=first->link;second=second->link;
}
}
if(insert==0)
first->link=p;} } void input()/* 建立进程控制块函数*/ { int i,num;printf(“n请输入进程数量:”);scanf(“%d”,&num);for(i=0;i
printf(“n 进程号No.%d:n”,i);
p=getpch(PCB);
printf(“n 输入进程名:”);
scanf(“%s”,p->name);
printf(“n 输入进程优先数:”);
scanf(“%d”,&p->super);
printf(“n 输入进程运行时间:”);
scanf(“%d”,&p->ntime);
printf(“n”);
p->rtime=0;p->state='w';
p->link=NULL;
sort();/* 调用sort函数*/ } }
int space(){ int l=0;PCB* pr=ready;while(pr!=NULL){
l++;
pr=pr->link;} return(l);} void show(){ printf(“nqnametstatetsupertndtimetruntimen”);} void disp(PCB * pr)/*建立进程显示函数,用于显示当前进程*/ {
printf(“ %st”,pr->name);printf(“ %ct”,pr->state);printf(“ %dt”,pr->super);printf(“ %dt”,pr->ntime);printf(“ %dt”,pr->rtime);printf(“n”);} void check()/* 建立进程查看函数 */ { PCB* pr;printf(“n****当前正在运行的进程是:%s”,p->name);/*显示当前运行进程*/ show();disp(p);pr=ready;if(pr==NULL)
printf(“n****当前就绪队列为空!”);
else
{
printf(“n****当前就绪队列状态为:”);/*显示就绪队列状态*/
show();
while(pr!=NULL)
{
disp(pr);
pr=pr->link;
}
} } void destroy()/*建立进程撤消函数(进程运行结束,撤消进程)*/ { printf(“n 进程[%s]已完成.n”,p->name);free(p);} void running()/* 建立进程就绪函数(进程运行时间到,置就绪状态*/ {(p->rtime)++;if(p->rtime==p->ntime)destroy();/* 调用destroy函数*/ else {
(p->super)--;
p->state='w';
sort();/*调用sort函数*/ } } void main()/*主函数*/ { int len,h=0;char ch;input();len=space();while((len!=0)&&(ready!=NULL)){
ch=getchar();
h++;
printf(“n 当前运行次数为:%d n”,h);
p=ready;
ready=p->link;
p->link=NULL;
p->state='R';
check();
running();
printf(“n 按任一键继续......”);
ch=getchar();} printf(“nn 进程已经完成.n”);ch=getchar();}
输入数据后运行结果如下图所示：
五、问题及解决办法
问题：当插入的进程优先级大于当前进程优先级的时候，插入的进程应该放在什么
位置？
方法：通过指针的指向变换，把插入的进程放置在当前进程前面。
六、实验心得
通过本次实验，了解了进程的结构，进程的创建、撤销，掌握了进程调度策略处理机调度的理解，我更加深刻的认识到调度进程的pcb块来调度进程的过程，以及按照优先权进行排序的算法实现。对操作系统有了进一步的认识，后面会更加努力学习，掌握这门学科。
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