天津理工大学操作系统实验报告实验一Word文档格式.doc
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0668036
实验时间
2012年12月3日第3、4节
实验地点
软件实验室7-216
批改意见
成绩
教师签字：
实验内容：
1．设定系统中有五个进程，每一个进程用一个进程控制块表示。
2．输入每个进程的“优先数”和“要求运行时间”。
3．为了调度方便，将五个进程按给定的优先数从大到小连成就绪队列。
用一单元指出队列首进程，用指针指出队列的连接情况。
4．处理机调度总是选队首进程运行。
采用动态优先数算法，进程每运行一次优先数就减“1”，同时将运行时间减“1”。
5．若某进程运行时间为零，则将其状态置为“结束”,且退出队列。
6．运行所设计程序，显示或打印逐次被选中进程的进程名，以及进程控制块的动态变化过程。
实验要求：
1．详细描述实验设计思想、程序结构及各模块设计思路；
2．详细描述程序所用数据结构及算法；
3．明确给出测试用例和实验结果；
4．为增加程序可读性，在程序中进行适当注释说明；
5．认真进行实验总结，包括：
设计中遇到的问题、解决方法与收获等；
6．实验报告撰写要求结构清晰、描述准确逻辑性强；
7．实验过程中，同学之间可以进行讨论互相提高，但绝对禁止抄袭。
【实验过程记录（源程序、测试用例、测试结果及心得体会等）】
设计思想：
1.模拟单CPU系统时间片切换、进程切换。
2.使用优先队列，让优先级高的进程位于队列顶端。
在每次时钟周期时，从优先队列队首取出优先级最高的进程，并使其运行一个时钟周期，然后将其优先级减1，已运行时间加1。
然后判断程序是否完成，如果未完成，则重新加入优先队列，参与时钟周期。
数据结构：
使用优先队列，以获得优先级最高程序。
源代码：
#include<
cstdio>
queue>
usingnamespacestd;
//进程控制块PCB
structPCB{
unsignedintpid;
//进程id
unsignedintpriority;
//进程优先级
unsignedintclaimTime;
//需要运行时间
unsignedintrunTime;
//已经运行时间
//构造函数
PCB（unsignedintid,unsignedintp,unsignedintct）{
pid=id;
priority=p;
claimTime=ct;
runTime=0;
}
//运行当前进程一个时钟周期，并使进程优先级减1，已运行时间加1
voidrun（）{
runTime++;
if（priority>
0）priority--;
//判断进程是否完成
boolisFinished（）{
if（claimTime==runTime）
returntrue;
elsereturnfalse;
//重载<
运算符，以使用STL中的priority_queue
booloperator<
（constPCB&
p）const{
if（priority!
=p.priority）
returnpriority<
p.priority;
//比较优先级
else
//优先级相同的话快完成的任务先执行
returnclaimTime-runTime<
p.claimTime-p.runTime;
};
intmain（intargc,char**argv）{
intclock=0;
priority_queue<
PCB>
q;
//优先队列
for（inti=0;
i<
5;
i++）{
intp,t;
printf（"
请输入pid=%u的进程的优先级（非负数）:
\n"
i）;
scanf（"
%u"
&
p）;
请输入pid=%u的进程的要求运行时间（非负数）:
t）;
pid=%u,优先级=%u,要求运行时间=%u\n\n"
i,p,t）;
q.push（PCB（i,p,t））;
while（!
q.empty（））{//模拟单CPU
当前时钟%2d\t"
clock++）;
PCBt=q.top（）;
q.pop（）;
pid=%u进程运行,优先级=%u,已运行时间=%u\n"
t.pid,t.priority,t.runTime）;
t.run（）;
执行过后：
\tpid=%u,优先级=%u,已运行时间=%u\n"
if（!
t.isFinished（））
q.push（t）;
printf（"
pid=%d进程结束\n"
t.pid）;
printf（"
程序结束\n"
）;
return0;
}
测试用例：
进程pid
优先级
需要运行时间
4
3
1
2
5
6
执行结果：
实验问题：
1.在进程优先级相同时，调度结果不确定。
原因：
在优先级相同时，未进行相关处理。
解决：
添加优先级相同时判断逻辑，快结束的进程先调度
2.程序陷入死循环。
当忘记判断进程是否结束就加入队列。
判断进程是否结束，如果未结束，则继续参与调度，否则不参与。
实验总结：
要根据调度算法，选择合适的数据结构，以实现相应的调度程序。
在调度时，应明确：
哪个程序被调度，调度后优先级有什么变化，该进程是否还参与调度等问题。
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