計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)進(jìn)程調(diào)度實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)題：設(shè)計(jì)一若干并發(fā)進(jìn)程的進(jìn)程調(diào)度程序?qū)嶒?yàn)?zāi)康臒o(wú)論是批處理系統(tǒng)、分時(shí)系統(tǒng)述是實(shí)時(shí)系統(tǒng)，用戶(hù)進(jìn)程數(shù)一般都大于處理機(jī)數(shù)，這將 導(dǎo)致用戶(hù)進(jìn)程互相爭(zhēng)奪處理機(jī)。這就要求進(jìn)程調(diào)度程序按一定的策略，動(dòng)態(tài)地把處理及分 配給處于就緒隊(duì)列中的某一進(jìn)程，以使z執(zhí)行。進(jìn)程調(diào)度是處理機(jī)管理的核心內(nèi)容。本實(shí) 驗(yàn)要求采用最高優(yōu)先數(shù)優(yōu)先的調(diào)度算法（即把處理機(jī)分配給優(yōu)先數(shù)最高的進(jìn)程）和先來(lái)先 服務(wù)算法編寫(xiě)和調(diào)試一個(gè)簡(jiǎn)單的進(jìn)程調(diào)度程序。通過(guò)本實(shí)驗(yàn)可以加深理解有關(guān)進(jìn)程控制塊、 進(jìn)程隊(duì)列的概念。并體會(huì)了優(yōu)先數(shù)和先來(lái)先服務(wù)調(diào)度算法的具體實(shí)施辦法。二、實(shí)驗(yàn)要求用高級(jí)語(yǔ)言編寫(xiě)和調(diào)試一個(gè)進(jìn)程調(diào)度程序，以加深對(duì)進(jìn)程的概念及進(jìn)程調(diào)度算

2、法的理 解.三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)程調(diào)度算法：采用最高優(yōu)先數(shù)優(yōu)先的調(diào)度算法（即把處理機(jī)分配給優(yōu)先數(shù)最高的進(jìn) 程）和先來(lái)先服務(wù)算法（將用戶(hù)作業(yè)和就緒進(jìn)程按提交順序或變?yōu)榫途w狀態(tài)的先后排成隊(duì) 列，并按照先來(lái)先服務(wù)的方式進(jìn)行調(diào)度處理）。每個(gè)進(jìn)程有一個(gè)進(jìn)程控制塊（pcb）表示。進(jìn)程控制塊口j以包含如下信息：進(jìn)程名、 優(yōu)先數(shù)、到達(dá)時(shí)間、需要運(yùn)行時(shí)間、已用cpu時(shí)間、進(jìn)程狀態(tài)等等。進(jìn)程的優(yōu)先數(shù)及需要的運(yùn)行時(shí)間可以事先人為地指定（也可以由隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生）。進(jìn)程的 到達(dá)時(shí)間為進(jìn)程輸入的時(shí)間。進(jìn)程的運(yùn)行時(shí)間以時(shí)間片為單位進(jìn)行計(jì)算。每個(gè)進(jìn)程的狀態(tài)可以是就緒w （wait）、運(yùn)行r （run）、或完成f （finish）三種狀

3、態(tài) 之一。就緒進(jìn)程獲得cpu后都只能運(yùn)行一個(gè)時(shí)間片。用已占用cpu時(shí)間加1來(lái)表示。如果運(yùn)行一個(gè)時(shí)間片后，進(jìn)程的已占用cpu時(shí)間已達(dá)到所需要的運(yùn)行時(shí)間，則撤消該 進(jìn)程，如果運(yùn)行一個(gè)吋間片后進(jìn)程的已占用cpu時(shí)間還未達(dá)所需耍的運(yùn)行吋間，也就是進(jìn) 程述需要繼續(xù)運(yùn)行，此時(shí)應(yīng)將進(jìn)程的優(yōu)先數(shù)減1 （即降低一級(jí)），然后把它插入就緒隊(duì)列等 待 cpuo每進(jìn)行一次調(diào)度程序都打印一次運(yùn)行進(jìn)程、就緒隊(duì)列、以及各個(gè)進(jìn)程的pcb,以便進(jìn) 行檢查。重復(fù)以上過(guò)程，直到所要進(jìn)程都完成為止。四、實(shí)驗(yàn)算法流程調(diào)度算法的流程圖如下：五、實(shí)驗(yàn)程序清單#include nstdio.hh#include <stdlib.h>

4、;#include <conio.h>#define getpch(type) (type*)malloc(sizeof(type)#define null 0struct pcb /*定義進(jìn)程控制塊pcb */ char name10;char state;int super;int ntime;int rtime;struct pcb* link; *ready=null,*p;typedef struct pcb pcb;char sort() /*建立對(duì)進(jìn)程進(jìn)行優(yōu)先級(jí)排列函數(shù)*/pcb * first, second;int insert=0;if(ready=null)l

5、l(p->super)>(ready->super) /* 優(yōu)先級(jí)最大者，插入隊(duì)首 */p> link=ready;ready=p;else/*進(jìn)程比較優(yōu)先級(jí),插入適當(dāng)?shù)奈恢弥?/first=ready;second=first->link;while(second!=null)if(p->super)>(second->super) /*若插入進(jìn)程比當(dāng)前進(jìn)程優(yōu)先數(shù)人,*/ /*插入到當(dāng)前進(jìn)程前面*/p->link=second;first->link=p;second=null;insert=l;else/*插入進(jìn)程優(yōu)先數(shù)最低，則插

6、入到隊(duì)尾*/first=first->link;second=second->link;if(insert=o) first->link=p;char input() /*建立進(jìn)程控制塊函數(shù)*/int i,num;/clrscr(); /* 清屏 */printf("n請(qǐng)輸入被調(diào)度的進(jìn)程數(shù)s：");scanf(h%d",&num);for(i=0;i<num;i+) printf(un 進(jìn)程號(hào)no.%d:nn,i); p=getpch(pcb);printf(nn輸入進(jìn)程名:”);scanf("%s",p >

7、; name);printf("n輸入進(jìn)程優(yōu)先數(shù):”)；scanf(n%d",&p->super);printf(nn輸入進(jìn)程運(yùn)行時(shí)間:”)；scanf(h%dn,&p->ntime);printf(nnh);p->rti me=();p >state=w;p->link=null;sort(); /* 調(diào)用sort函數(shù)*/int space()int 1=0; pcb* pr=ready;while(pr!=null)1+;pr=pr->link;retum(l);char disp(pcb * pi*) /*建立進(jìn)程顯

8、示函數(shù)，用于顯示當(dāng)前進(jìn)程*/printf(un qname t state t super t ndtime t runtime nn); printf(”l%st”,p>name);pri ntf(" i %ct",pr->state);printf(,'l%dt,',pr->super); printf(,l%dt,pr->ntime); printf(h i %dtn ,pr->rtime);printf(” n“);char check() /*建立進(jìn)程查看函數(shù)*/pcb* pr;printf(hn *當(dāng)前正在運(yùn)行的進(jìn)程

9、是:%s",p->name); /*顯示當(dāng)前運(yùn)行進(jìn)程*/ disp(p);pi-ready;printf(hn *當(dāng)前就緒隊(duì)列狀態(tài)為:);/*顯示就緒隊(duì)列狀態(tài)*/ while(pr!=null)disp(pr);pr=pr->link;char destroyo /*建立進(jìn)程撤消函數(shù)（進(jìn)程運(yùn)行結(jié)朿，撤消進(jìn)程嚴(yán)/ printf("n 進(jìn)程%s已完成.n",p->name);free(p);char runningo /*建立進(jìn)程就緒函數(shù)(進(jìn)程運(yùn)行時(shí)間到,置就緒狀態(tài)勺(p->rtime)+;if(p->rtime=p->ntime)

10、destroyo; /* 調(diào)用destroy函數(shù)*/else(p> super);p> state='w'sort(); /* 調(diào)用 sort函數(shù) */main() /*主函數(shù)*/int len,h=0;char ch;input();len=space();while(len!=o)&&(ready !=null)ch=getchar();h+;printf(nn the execute number:%d n",h);p=ready;ready=p->link;p->link=null;p->state='rr

11、;check();runningo;printf(un按任一鍵繼續(xù)”)；ch=getchar();printf(nnn進(jìn)程己經(jīng)完成.n”)；ch=getchar();六. 運(yùn)行結(jié)果分析結(jié)果分析：根據(jù)上述輸入的三個(gè)進(jìn)程的信息可以得到：優(yōu)先級(jí)最高的是進(jìn)程ping,所以 最先調(diào)度進(jìn)程ping,它的狀態(tài)為運(yùn)行態(tài)，需要執(zhí)行的時(shí)間為5。而當(dāng)前就緒隊(duì)列狀態(tài)為：進(jìn) 程xu的優(yōu)先級(jí)比較高，處于就緒隊(duì)列前面，而進(jìn)程gui的優(yōu)先級(jí)是三者中最低的，所以處 于就緒隊(duì)列的最后。而此時(shí)這兩個(gè)進(jìn)程的狀態(tài)都為就緒態(tài)。結(jié)果分析：當(dāng)進(jìn)程ping執(zhí)行了一個(gè)時(shí)間片z后而它已占用cpu時(shí)間已達(dá)到所需要的運(yùn) 行吋間，則將它的優(yōu)先級(jí)減1之后

12、，再將三個(gè)進(jìn)程按優(yōu)先級(jí)的大小排列，從中選擇優(yōu)先級(jí)大 的進(jìn)程進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)，則該次進(jìn)入運(yùn)行態(tài)的是進(jìn)程xu。按照這種方式一直運(yùn)行下去，直到:結(jié)果分析：當(dāng)進(jìn)程ping的cpu占用吋間等于它需要的執(zhí)行吋間吋，進(jìn)程ping調(diào)度完成。 則這時(shí)進(jìn)程調(diào)度中還有兩個(gè)進(jìn)程：進(jìn)程gui和進(jìn)程xuo結(jié)果分析：當(dāng)調(diào)度進(jìn)程中只剩下進(jìn)程gui和進(jìn)程xu時(shí)，這時(shí)根據(jù)進(jìn)程優(yōu)先級(jí)的大小，進(jìn) 程gui將進(jìn)入運(yùn)行態(tài)。結(jié)果分析：當(dāng)進(jìn)程xu完成調(diào)度時(shí)，進(jìn)程調(diào)度程序中直剩下進(jìn)程gui 了，這吋進(jìn)程gui將 進(jìn)入運(yùn)行態(tài)，而當(dāng)前就緒隊(duì)列將為空。結(jié)果分析：當(dāng)進(jìn)程gui的cpu占用時(shí)間等于所需要的執(zhí)行時(shí)間時(shí)，進(jìn)程gui調(diào)度完成， 則這時(shí)進(jìn)程調(diào)度中已經(jīng)沒(méi)有需要調(diào)度的進(jìn)程了，則整個(gè)進(jìn)程調(diào)度完成。七、總結(jié)與體會(huì)該實(shí)驗(yàn)利用進(jìn)程調(diào)度屮的優(yōu)先級(jí)算法調(diào)度進(jìn)程，開(kāi)始給每一個(gè)進(jìn)程設(shè)定一個(gè)優(yōu)先級(jí)數(shù), 對(duì)于優(yōu)先級(jí)高的進(jìn)程先調(diào)度，優(yōu)先級(jí)低的進(jìn)程后調(diào)度，在調(diào)度一個(gè)進(jìn)程時(shí)，其他進(jìn)程將處 于就緒態(tài)，而止在被調(diào)度的進(jìn)程應(yīng)處