操作系统进程调度实验.docx
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操作系统进程调度实验
操作系统实验报告
实验一：
进程调度实验
学号2015141443031
姓名
专业通信工程
日期2016.12.12 、
一、实验目的
用高级语言编写和调试一个进程调度程序，以加深对进程的概念及进程调度算法的理解。
二、进程调度
1、进程的状态
2、进程的结构——PCB
进程都是由一系列操作（动作）所组成，通过这些操作来完成其任务。
因此，不同的进程，其内部操作也不同。
在操作系统中，描述一个进程除了所需要的程序外，最主要的是需要一个与动态过程想联系的数据结构，该数据结构用来描述进程的外部特性（名字、状态等）以及与其他进程的（通信关系）等信息，该数据结构称为进程控制块（PCB、ProcessControlBlock）。
进程控制块PCB与进程一一对应，PCB中记录了系统所需的全部信息、用于描述进程状况所需的全部信息和控制运行所需的全部信息。
因此，系统可以通过进程的PCB来对进程进行管理。
三、试验内容
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）和先来先服务算法。
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。
进程的优先数以及需要的运行时间可以实现人为的指定（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时间加一来表示。
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，则撤销该进程，如果运行一个时间片后进程的已占用CPU时间还未达到所需要的运行时间，也就是进程还需要继续运行，此时应将进程的优先数减一（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将打印一次运行进程、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：
进程调度源程序如下：
#include"stdio.h"
#include
#include
#definegetpch（type）（type*）malloc（sizeof（type））
#defineNULL0
structpcb{
charname[10];//进程名
charstate;//进程状态
intsuper;//进程优先级
intntime;//进程需要运行时间
intrtime;//进程已经运行时间
structpcb*link;
}*ready=NULL,*p;
typedefstructpcbPCB;
voidsort（）/*建立对进程进行优先排列函数*/
{
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;
system（"cls"）;/*清屏*/
printf（"\n请输入进程信息：
\n"）;
for（i=0;i<5;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（）//计算进程控制的个数
{
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）;
disp（p）;
pr=ready;
printf（"\n****当前就绪队列状态为:
\n"）;
while（pr!
=NULL）
{
disp（pr）;
pr=pr->link;
}
}
voiddestroy（）/*建立进程撤销函数*/
{
printf（"\n进程[%s]已完成.\n",p->name）;
free（p）;
}
voidrunning（）/*建立进程就绪函数*/
{
（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*/
}
}
voidmain（）//高级优先算法的程序入口
{
intlen,h=0;
charch;
system（"cls"）;
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..."）;
}
printf（"\n\n进程已经完成.\n"）;
ch=getchar（）;
}
四、实验结果
1、运行成功
2、输入数据
3、运行结果
实验运行结果：
进程2完成
继续
进程4完成
进程1完成
五、实验总结
本次实验，任务是用c语言代码实现进程调度模拟系统，从而观察进程的运行过程及加深对进程的了解。
这次实验，加深了我对进程概念及进程调度的理解；熟悉了进程调度算法。
使得理论知识得到的实践，也使我的编程能力得到了进一步提高。
实验中，我们共同学习、共同努力，虽然在实验中遇到了一些问题，但在查阅资料后都解决了。
实验过程也让我认识到自己的不足，好多知识已经模糊不清，在今后自己要多一些实验及相关的小项目，来提高自己的编程能力。
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