試驗一進程控制與處理機調(diào)度綜合試驗

1、實驗一進程控制與處理機調(diào)度綜合實驗一、實驗?zāi)康耐ㄟ^模擬進程控制方法及單處理機系統(tǒng)的進程調(diào)度，了解進程的結(jié)構(gòu)，進程的創(chuàng)建與撤消，進程的組織及進程的狀態(tài)及其轉(zhuǎn)換，掌握進程調(diào)度策略。二、實驗內(nèi)容本實驗為單機模擬進程調(diào)度算法，在程序設(shè)計時不需真正地建立線程或者進程。實驗?zāi)M創(chuàng)建若干進程（人為輸入或隨機數(shù)產(chǎn)生），選擇一種或幾種單處理機的進程調(diào)度算法，如FCFS（先來先服務(wù)），SPF （短進程優(yōu)先），RR （時間片輪轉(zhuǎn)法），優(yōu)先級算法等，模擬進行進程調(diào)度。每進行一次調(diào)度，都打印一次運行進程、就緒隊列、以及各個進程的PCB并能在進程完成后及時撤消該進程。三、算法描述1進程及進程的運行狀態(tài)進程是現(xiàn)代計算機中的

2、基本要素，是系統(tǒng)分配資源和調(diào)度的基本單位。進程與程序不同， 進程是系統(tǒng)中動態(tài)的實體，有它的創(chuàng)建、運行和撤銷的過程。PC破是系統(tǒng)感知進程存在的唯一實體。進程的創(chuàng)建必須首先創(chuàng)建進程的pcbm而進程的運行也伴隨著 pc破的變化，進城撤銷也要同時撤銷它的PCBM所以本實驗的任務(wù)就是通過模擬調(diào)度進程的PCB塊來調(diào)度進程。 進程的PCBtfe包含以下四方面的內(nèi)容： a）進程標(biāo)示符 b）處理及狀態(tài)信息 c）進程調(diào)度信息 d）進程控制信息 進程在運行中存在三種基本狀態(tài)，分別是運行狀態(tài)、就緒狀態(tài)和阻塞狀態(tài)。2進程調(diào)度一個運行進程的時間片用完或發(fā)生阻塞時，系統(tǒng)就會選擇一個就緒進程調(diào)度執(zhí)行。進程的調(diào)度算法有很多如

3、FCFS SPF、優(yōu)先級調(diào)度和時間片輪轉(zhuǎn)方法。進程調(diào)度算法模擬試驗就是通 過調(diào)度進程的PCB塊來模擬調(diào)度進程。在系統(tǒng)中PCB塊就表現(xiàn)為一個結(jié)構(gòu)體，PCB塊之間的連接方式存在兩種，一種是連接方式，一種是索引方式。本試驗中可選擇任意一種連接方式。3例程設(shè)計一個有N個進程共行的進程調(diào)度程序。進程調(diào)度算法：采用最高優(yōu)先數(shù)優(yōu)先的調(diào)度算法（即把處理機分配給優(yōu)先數(shù)最高的進程）。每個進程有一個進程控制塊（PCB表示。進程控制塊可以包含如下信息：進程名、優(yōu)先數(shù)、 到達時間、需要運行時間、已用 CP叫間、進程狀態(tài)等等。進程的優(yōu)先數(shù)及需要的運行時間 可以事先人為地指定 （也可以由隨機數(shù)產(chǎn)生）。進程的到達時間為進程輸

4、入的時間。進程的運行時間以時間片為單位進行計算。每個進程的狀態(tài)可以是就緒 W(Wait)、運行R(Run)、或完成F (Finish )三種狀態(tài)之一。 就緒進程獲得CPU后都只能運行一個時間片。用已占 用CPU時間加1來表示。 如果運行一個時間片后，進程的已占用CPU時間已達到所需要的運行時間，則撤消該進程，如果運行一個時間片后進程的已占用CPU寸間還未達所需要的運行時間，也就是進程還需要繼續(xù)運行，此時應(yīng)將進程的優(yōu)先數(shù)減1 (即降低一級)，然后把它插入就緒隊列等待 CPU每進行一次調(diào)度程序都打印一次運行進程、就緒隊列、以及各個進程的PCB,以便進行檢查。重復(fù)以上過程，直到所要進程都完成為止。調(diào)

5、度算法的流程圖如下:初始化進程PCB輸入進程信息各進程按優(yōu)先數(shù)從高到低排列是運行進程的優(yōu)先數(shù)減1把運行進程插入就緒隊列圖1-1流程圖四、參考程序void sort()(PCB *first, *second;優(yōu)先級最大者，插入隊首*/int insert=0;if(ready=NULL)|(p->super)>(ready->super) /*(p->link=ready;ready=p;else /*進程比較優(yōu)先級，插入適當(dāng)?shù)奈恢弥?/(first=ready;second=first->link;while(second!=NULL) (if(p->su

6、per)>(second->super) /*若插入進程比當(dāng)前進程優(yōu)先數(shù)大,*/ /*插入到當(dāng)前進程前面*/ p->link=second; first->link=p;second=NULL;insert=1; else /*插入進程優(yōu)先數(shù)最低，則插入到隊尾*/first=first->link;second=second->link; if(insert=0) first->link=p; 五、選做題完成FCFS SPF算法。#include "string"#include "iostream"#defin

7、e N 10using namespace std;struct Gzuo char Id;int Runtime;Gzuo joblineN;void Menu() cout<<"*歡迎使用作業(yè)調(diào)度模擬程序*"<<endl;cout<<"* a.輸入 *"<<endl;cout<<"* b.FCFS *"<<endl;cout<<"* c.SJF *"<<endl;cout<<"* d.退出 *&

8、quot;<<endl;cout<<"請輸入 ad:")void Input()(for(int b=0;b<N;b+)(cout<<" 作業(yè)編號(19，按0鍵結(jié)束):"cin>>joblineb.Id;if(joblineb.Id='0')break;cout<<"運行時間(單位為分鐘):"cin>>joblineb.Runtime;)void FCFS()(int b=0,j,time=0;float t=0;(for(b=0;b<

9、N;b+)(for(j=0;j<b;j+)(int temp;if(joblineb.Id='0')break;if(joblineb.Id>joblinej.Id)(temp=joblineb.Id;joblineb.Id=joblinej.Id;joblinej.Id=temp;temp=joblineb.Runtime;joblineb.Runtime=joblinej.Runtime;joblinej.Runtime=temp;)cout<<"FCFS 運行順序是：”； for(int b=0;b<N;b+) cout<&l

10、t;joblineb.Id<<"")cout<<endl;for(b=0;b<N;b+) if (joblineb.Id = '0')break;cout<<joblineb.Id<<""for (j = 0; j <= b; j+)time+=joblinej.Runtime;) ) cout<<endl; cout<<"平均周轉(zhuǎn)時間是："<<time/b<<endl; )void SJF()void main

11、()char n;while(1)Menu();cin>>n;switch(n)case 'a':Input();continue;case 'b':FCFS();continue;case 'c':SJF();continue;case 'd':exit(0);default:cout<<"輸入錯誤，請重新輸入"<<endl;continue;void SJF()int b=0,j,time=0;float t=0;(for(b=0;b<N;b+) (if(jobli

12、neb.Id='0')break;for(j=0;j<b;j+) (int temp;if(joblineb.Runtime<joblinej.Runtime) ( temp=joblineb.Id;joblineb.Id=joblinej.Id; joblinej.Id=temp;temp=joblineb.Runtime;joblineb.Runtime=joblinej.Runtime; joblinej.Runtime=temp; cout<<"SJF運行順序是："for(int b=0;b<N;b+) cout<

13、<joblineb.Id<<""cout<<endl;for(b=0;b<N;b+) (if (joblineb.Id = '0')break; cout<<joblineb.Id<<"" for (j = 0; j <= b; j+) ( time+=joblinej.Runtime; cout<<endl;cout<<"平均周轉(zhuǎn)時間是："<<time/b<<endl;七、實驗出現(xiàn)的問題及其解決方案編寫程序過程中，沒有思路，在馮慧媛同學(xué)的指導(dǎo)幫助下，終于理清楚了思路，順利 的完成了這第一次的實驗報告。八、實驗感想通過這第一次的軟件工程實驗， 通過模擬進程控制方法及單處理機系統(tǒng)的進程調(diào)度， 了解進程的結(jié)構(gòu)，進程的創(chuàng)建與撤消， 進程的組織及進程的狀態(tài)及其轉(zhuǎn)換，我