广工操作系统实验报告.docx
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广工操作系统实验报告
《操作系统》实验报告
学院计算机学院
专业软件工程
学号
姓名
指导教师
日期2014年7月
实验一：
进程调度实验
题目1
1.实验要求：
编写并调试一个模拟的进程调度程序，采用“最高优先数优先”调度算法对五个进程进行调度。
2、实验原理
“最高优先数优先”调度算法的基本思想是把CPU分配给就绪队列中优先数最高的进程。
静态优先数是在创建进程时确定的，并在整个进程运行期间不再改变。
动态优先数是指进程的优先数在创建进程时可以给定一个初始值，并且可以按一定原则修改优先数。
例如：
在进程获得一次CPU后就将其优先数减少1。
或者，进程等待的时间超过某一时限时增加其优先数的值，等等
3、流程图
4、源代码
#include"stdio.h"
#include
#include
#definegetpch（type）（type*）malloc（sizeof（type））
//#defineNULL0
structpcb{/*定义进程控制块PCB*/
charname[10];
charstate;
intsuper;
intntime;
intrtime;
structpcb*link;
}*ready=NULL,*p;
typedefstructpcbPCB;
voidsort（）/*建立对进程进行优先级排列函数*/
{
PCB*first,*second;
intinsert=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;
}
}
voidinput（）/*建立进程控制块函数*/
{
inti,num;
//clrscr（）;/*清屏*/
printf（"\n请输入进程号?
"）;
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*/
}
}
intspace（）
{
intl=0;PCB*pr=ready;
while（pr!
=NULL）
{
l++;
pr=pr->link;
}
return（l）;
}
voiddisp（PCB*pr）/*建立进程显示函数,用于显示当前进程*/
{
printf（"\nqname\tstate\tsuper\tndtime\truntime\n"）;
printf（"|%s\t",pr->name）;
printf（"|%c\t",pr->state）;
printf（"|%d\t",pr->super）;
printf（"|%d\t",pr->ntime）;
printf（"|%d\t",pr->rtime）;
printf（"\n"）;
}
voidcheck（）/*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*/
disp（p）;
pr=ready;
printf（"\n****当前就绪队列状态为:
\n"）;/*显示就绪队列状态*/
while（pr!
=NULL）
{
disp（pr）;
pr=pr->link;
}
}
voiddestroy（）/*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）;
}
voidrunning（）/*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*/
}
}
intmain（）/*主函数*/
{
intlen,h=0;
charch;
input（）;
len=space（）;
while（（len!
=0）&&（ready!
=NULL））
{
ch=getchar（）;
h++;
printf（"\nTheexecutenumber:
%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（"\n\n进程已经完成.\n"）;
ch=getchar（）;
return0;
}
5、运行结果
6、体会心得
题目2
1、实验要求:
编写并调试一个模拟的进程调度程序，采用“轮转法”调度算法对五个进程进行调度。
2、实验原理：
轮转法可以是简单轮转法、可变时间片轮转法，或多队列轮转法。
简单轮转法的基本思想是：
所有就绪进程按FCFS排成一个队列，总是把处理机分配给队首的进程，各进程占用CPU的时间片相同。
如果运行进程用完它的时间片后还为完成，就把它送回到就绪队列的末尾，把处理机重新分配给队首的进程。
直至所有的进程运行完毕。
3、流程图：
4、源代码：
#include"stdio.h"
#include
#include
#definegetpch（type）（type*）malloc（sizeof（type））
//#defineNULL0
structpcb{/*定义进程控制块PCB*/
charname[10];
charstate;
intsuper;
intntime;
intrtime;
structpcb*link;
}*ready=NULL,*p;
typedefstructpcbPCB;
voidsort（）/*FCFS函数*/
{
PCB*loc;
PCB*re;
loc=ready;
if（ready==NULL）
ready=p;
else{
while（loc!
=NULL）{
re=loc;
loc=loc->link;
}
re->link=p;
}
}
voidinput（）/*建立进程控制块函数*/
{
inti,num=5;
printf（"输入5个进程控制块：
"）;
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*/
}
}
intspace（）
{
intl=0;PCB*pr=ready;
while（pr!
=NULL）
{
l++;
pr=pr->link;
}
return（l）;
}
voiddisp（PCB*pr）/*建立进程显示函数,用于显示当前进程*/
{
printf（"\nqname\tstate\tsuper\tndtimeruntime\n"）;
printf（"|%s\t",pr->name）;
printf（"|%c\t",pr->state）;
printf（"|%d\t",pr->super）;
printf（"|%d\t",pr->ntime）;
printf（"|%d\t",pr->rtime）;
printf（"\n"）;
}
voidcheck（）/*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*/
disp（p）;
pr=ready;
printf（"\n****当前就绪队列状态为:
\n"）;/*显示就绪队列状态*/
while（pr!
=NULL）
{
disp（pr）;
pr=pr->link;
}
}
voiddestroy（）/*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）;
}
voidrunning（）/*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*/
}
}
intmain（）
{
intlen,h=0;
charch;
input（）;
len=space（）;
while（（len!
=0）&&（ready!
=NULL））
{
ch=getchar（）;
h++;
printf（"\nTheexcutenumber:
%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（"\n\n进程已经完成.\n"）;
ch=getchar（）;
return0;
}
5、运行结果：
6、体会心得：
实验二：
作业调度实验
题目1
1、实验要求
编写并调试一个单道处理系统的作业等待模拟程序。
作业等待算法：
分别采用先来先服务（FCFS），最短作业优先（SJF）、响应比高者优先（HRN）的调度算法。
对每种调度算法都要求打印每个作业开始运行时刻、完成时刻、周转时间、带权周转时间，以及这组作业的平均周转时间及带权平均周转时间，以比较各种算法的优缺点。
2、实验原理
FCFS：
在计算机并行任务处理中，被视为最简单的任务排序策略，即是无论任务大小和所需完成时间，对先到的任务先处理，后到的任务后处理。
它是一种非抢占式策略。
SJF：
以进入系统的作业所要求的CPU时间为标准，总选取估计计算时间最短的作业投入运行。
HRN：
最高响应比优先法（HRN）是对FCFS方式和SJF方式的一种综合平衡。
FCFS方式只考虑每个作业的等待时间而未考虑执行时间的长短，而SJF方式只考虑执行时间而未考虑等待时间的长短。
因此，这两种调度算法在某些极端情况下会带来某些不便。
3、流程图
4、源代码
#include
#include
usingnamespacestd;
structjcb{/*定义作业控制块PCB*/
stringszJname;//作业名
intiStime;//提交时间
intiRtime;//运行时间
intiBtime;//开始运行时间
intiFtime;//完成时间
floatfTtime;//周转时间
floatfWtime;//带权周转时间
charcState;//作业状态
floatfSuper;//优先权
structjcb*link;
}*ready=NULL,*p;
intiRecord=0;
voidFCFS（intiCnt）
{
iRecord=0;
floatfATtime=0;
floatfAWtime=0;
jcb*q=ready;
cout<<"作业名称\t开始运行时间\t完成时间\t周转时间\t带权周转时间"<for（;q!
=NULL;q=q->link）
{
q->iBtime=iRecord;
q->iFtime=q->iBtime+q->iRtime;
q->fTtime=q->iFtime-q->iStime;
q->fWtime=q->fTtime/q->iRtime;
cout<szJname<<"\t";
cout<iBtime<<"\t";
cout<iFtime<<"\t";
cout<fTtime<<"\t";
cout<fWtime<<"\t"<iRecord+=q->iRtime;
fATtime+=q->fTtime;
fAWtime+=q->fWtime;
}
cout<<"平均周转时间：
"<cout<<"平均带权周转时间：
"<}
voidSJF（intiCnt）
{
iRecord=0;
floatfATtime=0;
floatfAWtime=0;
jcb*pshort,*q;
cout<<"作业名称\t开始运行时间\t完成时间\t周转时间\t带权周转时间"<for（inti=0;i{
if（i==iCnt-1）
{
q=ready;
do
{
if（q->cState=='W'）
{
pshort=q;
pshort->cState='F';
break;
}
q=q->link;
}while（q!
=NULL）;
}
else
{
pshort=NULL;
q=ready;
do
{
if（q->cState=='W'&&pshort==NULL&&q->iStime<=iRecord）
pshort=q;
elseif（q->cState=='W'&&pshort->iRtime>q->iRtime&&q->iStime<=iRecord）
pshort=q;
q=q->link;
}while（q!
=NULL）;
pshort->cState='F';
}
pshort->iBtime=iRecord;
pshort->iFtime=pshort->iBtime+pshort->iRtime;
pshort->fTtime=pshort->iFtime-pshort->iStime;
pshort->fWtime=pshort->fTtime/pshort->iRtime;
cout<szJname<<"\t";
cout<iBtime<<"\t";
cout<iFtime<<"\t";
cout<fTtime<<"\t";
cout<fWtime<<"\t"<iRecord+=pshort->iRtime;
fATtime+=pshort->fTtime;
fAWtime+=pshort->fWtime;
}
cout<<"平均周转时间：
"<cout<<"平均带权周转时间：
"<}
voidreset（）//把作业的状态都重新设定为Wait
{
jcb*q=ready;
while（q!
=NULL）
{
q->cState='W';
q=q->link;
}
}
voidHRN（intiCnt）
{
iRecord=0;
floatfATtime=0;
floatfAWtime=0;
jcb*psuper,*q;
reset（）;//把作业的状态都重新设定为Wait
cout<<"作业名称\t开始运行时间\t完成时间\t周转时间\t带权周转时间"<for（inti=0;i{
if（i==iCnt-1）
{
q=ready;
do
{
if（q->cState=='W'）
{
psuper=q;
psuper->cState='F';
break;
}
q=q->link;
}while（q!
=NULL）;
}
else
{
psuper=NULL;
q=ready;
do
{
if（q->cState=='W'&&psuper==NULL&&q->iStime<=iRecord）
psuper=q;
elseif（q->cState=='W'&&（（psuper->iRtime-psuper->iStime）+psuper->iRtime）/psuper->iRtime
>（（q->iRtime-q->iStime）+q->iRtime）/q->iRtime&&q->iStime<=iRecord）
psuper=q;
q=q->link;
}while（q!
=NULL）;
psuper->cState='F';
}
psuper->iBtime=iRecord;
psuper->iFtime=psuper->iBtime+psuper->iRtime;
psuper->fTtime=psuper->iFtime-psuper->iStime;
psuper->fWtime=psuper->fTtime/psuper->iRtime;
cout<szJname<<"\t";
cout<iBtime<<"\t";
cout<iFtime<<"\t";
cout<fTtime<<"\t";
cout<fWtime<<"\t"<iRecord+=psuper->iRtime;
fATtime+=psuper->fTtime;
fAWtime+=psuper->fWtime;
}
cout<<"平均周转时间：
"<cout<<"平均带权周转时间：
"<}
intmain（）
{
intnum;
jcb*loc;
cout<<"输入作业数量：
";
cin>>num;
for（inti=0;i{
p=newjcb;
cout<cout<<"作业"<"<cout<<"输入作业名：
";
cin>>p->szJname;
cout<<"输入所需的运行时间：
";
cin>>p->iRtime;
p->iStime=i;
p->cState='W';
p->link=NULL;
if（ready==NULL）
{
ready=p;
loc=p;
}
else
{
loc->link=p;
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