动态优先权进程调度算法模拟实验报告.docx

1、动态优先权进程调度算法模拟实验报告华北电力大学实 验 报 告 实验名称 动态优先权进程调度算法模拟 课程名称 计算机操作系统 专业班级： 学生姓名： 学 号： 成 绩：指导教师： 实验日期： 一实验目的：通过动态优先权算法的模拟加深对进程概念和进程调度过程的理解。二实验内容：（1）用C语言（或其它语言，如Java）实现对N个进程采用某种进程调度算法（如动态优先权调度）的调度。（2）每个用来标识进程的进程控制块PCB可用结构来描述，包括以下字段： 进程标识数ID。 进程优先数PRIORITY，并规定优先数越大的进程，其优先权越高。 进程已占用CPU时间CPUTIME。 进程还需占用的CPU时间A

2、LLTIME。当进程运行完毕时，ALLTIME变为0。 进程的阻塞时间STARTBLOCK，表示当进程再运行STARTBLOCK个时间片后，进程将进入阻塞状态。 进程被阻塞的时间BLOCKTIME，表示已阻塞的进程再等待BLOCKTIME个时间片后，将转换成就绪状态。 进程状态STATE。 队列指针NEXT，用来将PCB排成队列。（3）优先数改变的原则： 进程在就绪队列中呆一个时间片，优先数增加1。 进程每运行一个时间片，优先数减3。（4）为了清楚地观察每个进程的调度过程，程序应将每个时间片内的进程的情况显示出来，包括正在运行的进程，处于就绪队列中的进程和处于阻塞队列中的进程。（5）分析程序运

3、行的结果，谈一下自己的认识。三、设计思路和方法通过VC+程序模拟动态优先权程序调度算法，主要思路和方法就是，通过结构体模拟计算机的控制模组，构造一个PCB结构体即进程控制块结构体，用来记录当前进程的的相关状态信息，包括进程标识符、处理机状态、进程调度信息、进程控制信息。并通过C+语言模拟计算机的相关调度算法，对构建的PCB进程进行模拟调度和运行，从而实现用计算机对进程的调度过程进行过程仿真。四、数据结构和算法数据结构：1. 包含PCB信息的结构体2. 包含进程信息的顺序表结构算法： 优先权=(等待时间+要求服务时间)/要求服务时间 Rp=(等待时间+要求服务时间)/要求服务时间=相应时间/要求

4、服务时间系统将所有就绪队列按优先级高低排成一个队列，每次调度时，将CPU分配给优先级最高的进程，并令其执行一个时间片，而后中断，寻找并运行下一个优先级最高的进程。而所有进程的优先权在随进程的推进或随其等待时间的增加而增加，而被调度之后的程序则降低一定的优先级，从而使所有进程都有运行的机会，从而保证系统能在给定的时间内响应所有用户的请求。五程序代码和输出1 程序代码如下#include iostream.h#include windows.h/#define N 3typedef struct int ID; int PRIORITY; int CPUTIME; int ALLTIME; int

5、 STARTBLOCK; int BLOCKTIME; int STATE;/0-运行 1-阻塞 2-就绪 3-结束 4-未到达 int REACH; int TIME;PROCESS;void textcolor (int color) SetConsoleTextAttribute (GetStdHandle (STD_OUTPUT_HANDLE), color );void main() int i,time,max,l,l1,time1,flag=0,total=0,N,server10,sum=0; PROCESS pro10; textcolor(13); cout注意：本程序中状

6、态代表如下endl0-运行 1-阻塞 2-就绪 3-结束 4-未到达endlendl; textcolor(15); coutN; couttime; cout请输入各进程初始状态:endl; coutID PRIORITY REACH ALLTIME STARTBLOCK BLOCKTIMEendl; for(i=0;iproi.IDproi.PRIORITYproi.REACH; cinproi.ALLTIMEproi.STARTBLOCKproi.BLOCKTIME; serveri=proi.ALLTIME; if(proi.REACH=0) proi.STATE=0; else pr

7、oi.STATE=4; do coutendl当前时刻为:total; textcolor(12); coutendl=各进程状态为=endl; textcolor(15); coutID PRIORITY CPUTIME ALLTIME STARTBLOCK BLOCKTIME STATEendl; for(i=0;iN;i+) coutproi.ID proi.PRIORITY proi.CPUTIME ; coutproi.ALLTIME proi.STARTBLOCK proi.BLOCKTIME proi.STATE; coutendl; total+=time; for(i=0;i

8、N;i+) if(proi.STATE=4&proi.REACHtotal) proi.STATE=1; for(i=0;iN;i+) time1=proi.ALLTIME; if(proi.STATE=0) if(proi.ALLTIME=time) /proi.CPUTIME+=time1; proi.ALLTIME=0; proi.STATE=3; proi.TIME=total-time+time1; else /proi.CPUTIME+=time; proi.ALLTIME-=time; proi.STARTBLOCK-; if(proi.STARTBLOCK=0) proi.ST

9、ATE=1; proi.BLOCKTIME=time1; proi.STARTBLOCK=time1; proi.PRIORITY-=3; proi.TIME=total; if(proi.STATE=1) proi.BLOCKTIME-; if(proi.BLOCKTIME=0) proi.STATE=2; proi.TIME=total; if(proi.STATE=2) /proi.CPUTIME+=time; proi.PRIORITY+; proi.TIME=total; max=-100; l1=-1; l=-1; for(i=0;imax&(proi.STATE=0|proi.S

10、TATE=2) l=i; max=proi.PRIORITY; if(proi.STATE=0) l1=i; if(l!=-1&l!=l1) prol.STATE=0; if(l1!=-1) prol1.STATE=2; flag=0; for(i=0;iN;i+) if(proi.STATE!=3) flag=1; break; if(flag=0) break; while(1); coutendl当前时刻:total; textcolor(12); coutendl=各进程状态为=endl; textcolor(15); coutID PRIORITY CPUTIME ALLTIME S

11、TARTBLOCK BLOCKTIME STATEendl; for(i=0;iN;i+) coutproi.ID proi.PRIORITY proi.CPUTIME ; coutproi.ALLTIME proi.STARTBLOCK proi.BLOCKTIME proi.STATE; coutendl; coutendl各进程运行结束!endl; cout进程号 到达时间 结束时间 周转时间 带权周转时间endl; textcolor(10); for(i=0;iN;i+) cout proi.ID proi.REACH proi.TIME proi.TIME-proi.REACH (

12、float)(proi.TIME-proi.REACH)/serveriendl; sum+=proi.TIME-proi.REACH; cout平均周转时间为:(float)sum/Nendl; textcolor(15);2输入注意：本程序中状态代表如下0-运行 1-阻塞 2-就绪 3-结束 4-未到达请输入进程数:5请设置时间片长度:4请输入各进程初始状态:ID PRIORITY REACH ALLTIME STARTBLOCK BLOCKTIME1 2 3 0 1 42 6 4 0 3 12 0 3 4 5 22 1 2 4 3 41 5 2 4 5 33输出结果当前时刻为:0=各进程

13、状态为=ID PRIORITY CPUTIME ALLTIME STARTBLOCK BLOCKTIME STATE1 2 0 0 1 4 42 6 0 0 3 1 42 0 0 4 5 2 42 1 0 4 3 4 41 5 0 4 5 3 4当前时刻为:4=各进程状态为=ID PRIORITY CPUTIME ALLTIME STARTBLOCK BLOCKTIME STATE1 2 0 0 1 3 12 6 0 0 3 1 42 0 0 4 5 1 12 1 0 4 3 3 11 5 0 4 5 2 1当前时刻为:8=各进程状态为=ID PRIORITY CPUTIME ALLTIME

14、STARTBLOCK BLOCKTIME STATE1 2 0 0 1 2 12 7 0 0 3 0 02 1 0 4 5 0 22 1 0 4 3 2 11 5 0 4 5 1 1当前时刻为:12=各进程状态为=ID PRIORITY CPUTIME ALLTIME STARTBLOCK BLOCKTIME STATE1 2 0 0 1 1 12 7 0 0 3 0 32 2 0 4 5 0 22 1 0 4 3 1 11 6 0 4 5 0 0当前时刻为:16=各进程状态为=ID PRIORITY CPUTIME ALLTIME STARTBLOCK BLOCKTIME STATE1 3

15、0 0 1 0 02 7 0 0 3 0 32 3 0 4 5 0 22 2 0 4 3 0 21 6 0 0 5 0 3当前时刻为:20=各进程状态为=ID PRIORITY CPUTIME ALLTIME STARTBLOCK BLOCKTIME STATE1 3 0 0 1 0 32 7 0 0 3 0 32 4 0 4 5 0 02 3 0 4 3 0 21 6 0 0 5 0 3当前时刻为:24=各进程状态为=ID PRIORITY CPUTIME ALLTIME STARTBLOCK BLOCKTIME STATE1 3 0 0 1 0 32 7 0 0 3 0 32 4 0 0

16、5 0 32 4 0 4 3 0 01 6 0 0 5 0 3当前时刻:28=各进程状态为=ID PRIORITY CPUTIME ALLTIME STARTBLOCK BLOCKTIME STATE1 3 0 0 1 0 32 7 0 0 3 0 32 4 0 0 5 0 32 4 0 0 3 0 31 6 0 0 5 0 3各进程运行结束!进程号 到达时间 结束时间 周转时间 带权周转时间 1 3 16 13 1.#INF 2 4 8 4 1.#INF 2 3 24 21 5.25 2 2 28 26 6.5 1 2 16 14 3.5平均周转时间为:15.6六遇到问题和体会本次试验感觉难

17、度比较大，有很多生疏的指令。但在老师和同学的帮助下都解决了。总体上还是对进程概念和进程调度过程有了一个更深的理解。在这次试验中也暴露出自己不少的缺点，希望以后试验中可以改正！本文利用C 语言对动态优先权的进程调度算法进行了设计和模拟实现。程序可实现动态的进行各个进程相关信息的录入, 如CPUTIME、ALLTIME、STARTBLOCK、BLOCKTIME 等信息。并充分考虑了进程在执行过程中可能发生的多种情况, 更好的体现了进程的就绪态、执行态、阻塞态三者之间的关系以及相互的转换。程序的运行过程清晰的体现了动态优先权的调度算法的执行过程, 有利于加深对算法的理解和掌握。由于抢占式调度算法与硬件密切相关, 由软件实现非常困难, 所以本程序实现的是非抢占式的动态优先权进程调度算法。抢占式的动态优先权进程调度算法的模拟实现有待于进一步研究。