進(jìn)程調(diào)度算法操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)

1、計(jì)算機(jī)科學(xué)與應(yīng)用系操作系統(tǒng)原理課程設(shè)計(jì)報(bào)告題目進(jìn)程調(diào)度算法班級(jí)：姓名：專業(yè)：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)指導(dǎo)老師：進(jìn)程調(diào)度算法、實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^(guò)優(yōu)先權(quán)法與輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法的模擬加深對(duì)進(jìn)程概念和進(jìn)程調(diào)度過(guò)程的理掌握進(jìn)程狀態(tài)之間的切換，同時(shí)掌握進(jìn)程調(diào)度算法的實(shí)現(xiàn)方法和技巧。、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、用語(yǔ)言或語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)個(gè)進(jìn)程采用優(yōu)先算法以及輪轉(zhuǎn)算法的進(jìn)程調(diào)度。、每個(gè)用來(lái)標(biāo)示進(jìn)程的進(jìn)程控制塊用結(jié)果來(lái)描述，包括以下字段()進(jìn)程標(biāo)識(shí)，其中為閑逛進(jìn)程,用戶進(jìn)程的標(biāo)識(shí)數(shù)為()進(jìn)程優(yōu)先級(jí)，閑逛進(jìn)程()的優(yōu)先級(jí)為0用戶有進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)大于0，且隨機(jī)產(chǎn)生，標(biāo)識(shí)數(shù)越大，優(yōu)先級(jí)越高。()進(jìn)程占用的時(shí)間，進(jìn)程每運(yùn)一次，累積等于(進(jìn)程總共需要運(yùn)行時(shí)間，利用

2、隨機(jī)函數(shù)產(chǎn)生。()進(jìn)程狀態(tài)，一就緒態(tài)，一運(yùn)行態(tài)，一阻塞態(tài)。()隊(duì)列指針，用來(lái)將多個(gè)進(jìn)程控制塊鏈接為隊(duì)列。(、(優(yōu)3先數(shù)改變的原則(、(進(jìn)程在就緒隊(duì)列中每呆一個(gè)時(shí)間片，優(yōu)先數(shù)增加、.(2(進(jìn)程每運(yùn)行一個(gè)時(shí)間片，優(yōu)先數(shù)增加、.(4在調(diào)度前，系統(tǒng)中擁有的進(jìn)程數(shù)有鍵盤輸入，進(jìn)初始化后，所有的進(jìn)程控制塊連接成就緒隊(duì)列。5、為了清楚的觀察諸進(jìn)程的調(diào)度過(guò)程，程序應(yīng)將每個(gè)時(shí)間片內(nèi)的進(jìn)程的情況顯示出來(lái)。(,三、實(shí)驗(yàn)步驟、進(jìn)程管理程序調(diào)式好后，運(yùn)行進(jìn)程管理程序操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì) #2、優(yōu)先權(quán)調(diào)度(1)輸入1選擇優(yōu)先權(quán)調(diào)度算法模擬。()輸入開(kāi)始進(jìn)程個(gè)數(shù)，創(chuàng)建個(gè)并加入就緒隊(duì)列中。()就緒隊(duì)列不為空，調(diào)度

3、就緒隊(duì)列中第一個(gè)進(jìn)程運(yùn)行，否則，從閑逛隊(duì)列中調(diào)度閑逛進(jìn)程運(yùn)行。()在運(yùn)行過(guò)程中，當(dāng)遇到阻塞，則該進(jìn)程插入到阻塞隊(duì)列中，且將該進(jìn)程從中刪除。()如果運(yùn)行時(shí)間大于等于，該進(jìn)程運(yùn)行完畢，釋放該進(jìn)程；否則插入到就緒隊(duì)列中。()更新就緒隊(duì)列中的優(yōu)先級(jí)數(shù)。()隨機(jī)對(duì)阻塞隊(duì)列中的進(jìn)程詢問(wèn)是否要喚醒，喚醒，即從喚醒隊(duì)列中選擇第一個(gè)進(jìn)程，且插入就緒隊(duì)列中；阻塞隊(duì)列中沒(méi)有阻塞進(jìn)程返回。()重復(fù)上述步驟，直到本次調(diào)度結(jié)束。3、輪轉(zhuǎn)調(diào)度(1)輸入2選擇優(yōu)先權(quán)調(diào)度算法模擬。()輸入開(kāi)始進(jìn)程個(gè)數(shù)，創(chuàng)建個(gè)并加入就緒隊(duì)列中。()就緒隊(duì)列不為空，調(diào)度就緒隊(duì)列中第一個(gè)進(jìn)程運(yùn)行，否則，從閑逛隊(duì)列中調(diào)度閑逛進(jìn)程運(yùn)行。()在運(yùn)行過(guò)程中

4、，當(dāng)遇到阻塞，則該進(jìn)程插入到阻塞隊(duì)列中，且將該進(jìn)程從中刪除。()如果運(yùn)行時(shí)間大于等于，該進(jìn)程運(yùn)行完畢，釋放該進(jìn)程；否則插入到就緒隊(duì)列中。()隨機(jī)對(duì)阻塞隊(duì)列中的進(jìn)程詢問(wèn)是否要喚醒，喚醒，即從喚醒隊(duì)列中選擇第一個(gè)進(jìn)程，且插入就緒隊(duì)列中；阻塞隊(duì)列中沒(méi)有阻塞進(jìn)程返回。(7)如果時(shí)間到，本次調(diào)度結(jié)束，否則重復(fù)上述步驟，直到本次調(diào)度結(jié)束。:叭processDebugprccess.exe*x卜就緒隊(duì)列初始化成功AIDpriorityCPUtimeALLtimeState96readyk393ready*292readyb392ready廡度葩IDpriorityCPUtimeALLtimeState96r

5、eadyk393ready*292readyG392readyuheidlepeocessidpunning*:peadv一pi.inning忸遷readsr-punningk333PLirmingUheprocessnolisblocked?tt313blocked變遷running-blocked忸遷readsr-punning*222PLirmingUheprocessno2:ifcompleted?銷毀：running-Destixiry廈遷readu-punning0322PLirminjjuheprocessno3Iifcompleted*銷毀：running-Destix)ryu

6、heidlepeocessidrunning*:peadv一riinning廢遷i：readvpunningk122rurminguheprocessno4isblocked?k122blocked變遷2：running-blockedE487E8457438957-1fffffffgfgf9903894378954375894378954375廢遷readu-punning*311PLirminjjuheprocessno6ifcompleted*-Destix)ryL本次調(diào)度片閏片到？關(guān)本次調(diào)度結(jié)束。J操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì) #操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì) # #輸入開(kāi)始進(jìn)程

7、數(shù)n創(chuàng)建n個(gè)PCB并加入readyqueue中Nready-queue是否為Runningv=idRunningv=逐個(gè)將redy_pc中的PCBYN阻塞Running操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì) # #將Running從ready_queue中刪除，再將running加入block_queueb是否創(chuàng)建新PCBY操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì) # #操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì) # #創(chuàng)建新進(jìn)程并加入到ready_queue中隨機(jī)對(duì)block_queue中的進(jìn)程PCB詢問(wèn)是否要喚醒？操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì) # #操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì) # 處理完了嗎N是否要喚醒

8、Yv操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì) # #將其從blick_queuek隊(duì)列是中刪除，再將其加入ready_queuekY #四、實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的問(wèn)題及解決方案1、請(qǐng)仔細(xì)閱讀動(dòng)態(tài)優(yōu)先權(quán)的進(jìn)程調(diào)度算法的模擬實(shí)現(xiàn)代碼,說(shuō)明該算法與教材中介紹的算法做了哪些簡(jiǎn)單化處理.優(yōu)先權(quán)模擬時(shí)優(yōu)先權(quán)是隨機(jī)產(chǎn)生，在實(shí)際的系統(tǒng)中，系統(tǒng)進(jìn)程的優(yōu)先權(quán)高于一般用戶進(jìn)程的優(yōu)先權(quán)。2、為什么對(duì)進(jìn)程的優(yōu)先數(shù)可按上述原則進(jìn)行修改?最高優(yōu)先權(quán)調(diào)度算法僅照顧了優(yōu)先權(quán)高的進(jìn)程，當(dāng)不斷有優(yōu)先權(quán)高的進(jìn)程需調(diào)度時(shí)，而優(yōu)先權(quán)低的進(jìn)程將很難得到處理機(jī)的調(diào)度，所以進(jìn)程在就緒隊(duì)列中每呆一個(gè)時(shí)間片，優(yōu)先數(shù)增加1，使優(yōu)先權(quán)低的進(jìn)程不總是忙等。3、請(qǐng)給出

9、設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的輪轉(zhuǎn)發(fā)進(jìn)程調(diào)度算法的設(shè)計(jì)思想.時(shí)間輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法：系統(tǒng)將所有的就像進(jìn)程按先來(lái)先服務(wù)的原則，排成一個(gè)隊(duì)列，每次調(diào)度時(shí)，把分配給首進(jìn)程，并令其執(zhí)行一個(gè)時(shí)間片。當(dāng)執(zhí)行的時(shí)間片用完時(shí)，發(fā)出中斷請(qǐng)求，調(diào)度程序便據(jù)此信號(hào)來(lái)停止該進(jìn)程的執(zhí)行，并將其送到就緒隊(duì)列的末尾，如此反復(fù)，就可以保證就緒隊(duì)列中的所有進(jìn)程在一個(gè)給定的時(shí)間內(nèi)，均能獲得一時(shí)間片處理機(jī)執(zhí)行時(shí)間。4、在實(shí)際的進(jìn)程調(diào)度中，除了按調(diào)度算法選擇下一個(gè)執(zhí)行的進(jìn)程外,還應(yīng)處理哪些工作最高優(yōu)先權(quán)調(diào)度算法，常用于批處理系統(tǒng)中，作為作業(yè)調(diào)度算法，也作為多種操作系統(tǒng)中的進(jìn)程調(diào)度算法，還可以用于實(shí)時(shí)系統(tǒng)中：時(shí)間輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法，一般用于分時(shí)系統(tǒng)中。五、課程設(shè)計(jì)總

10、結(jié)1、當(dāng)把該算法用于作業(yè)調(diào)度時(shí)，系統(tǒng)將從后備隊(duì)列中選擇若干個(gè)優(yōu)先權(quán)最高的作業(yè)，裝入內(nèi)存，當(dāng)用于進(jìn)程調(diào)度算法時(shí)，該算法是把處理及分配給就緒隊(duì)列中優(yōu)先權(quán)最高的進(jìn)程。2、當(dāng)系統(tǒng)空閑（就緒隊(duì)列為空）時(shí)，系統(tǒng)運(yùn)行閑逛進(jìn)程，否則運(yùn)行其他進(jìn)程，發(fā)生變遷（就緒T運(yùn)行）3在運(yùn)行進(jìn)程（包括閑逛進(jìn)程）的過(guò)程中，可能發(fā)生變遷運(yùn)行T阻塞）即將運(yùn)行進(jìn)程插入到阻塞隊(duì)列（閑逛進(jìn)程不能不被阻塞），可能有其他的進(jìn)程創(chuàng)建，還可能喚醒阻塞隊(duì)列中的某些進(jìn)程，發(fā)生變遷（阻塞T就緒），即從阻塞隊(duì)列中插入就緒隊(duì)列中。4時(shí)間片運(yùn)行結(jié)束后，若進(jìn)程累積占用時(shí)間大于等于進(jìn)程需要運(yùn)行時(shí)間，則進(jìn)程執(zhí)行結(jié)束，釋放其。若進(jìn)程累積占用時(shí)間小于進(jìn)程需要運(yùn)行時(shí)間

11、，發(fā)生變遷（運(yùn)行T就緒），即將當(dāng)前運(yùn)行的進(jìn)程插入就緒隊(duì)列中。 # 附：進(jìn)程調(diào)度算法代碼產(chǎn)生進(jìn)程，輸入用戶進(jìn)程數(shù)目，調(diào)用輸出進(jìn)程屬性信息輸出所有的初始值生成進(jìn)程屬性信息，插入進(jìn)程就緒隊(duì)列運(yùn)行進(jìn)程，隨機(jī)阻塞進(jìn)程、產(chǎn)生新進(jìn)程，插入就緒隊(duì)列，喚醒阻塞進(jìn)程調(diào)用將進(jìn)程插入阻塞隊(duì)列喚醒進(jìn)程，插入就緒隊(duì)列優(yōu)先權(quán)調(diào)度算法模擬輪轉(zhuǎn)法調(diào)度算法模擬更新進(jìn)程信息將插入到隊(duì)列的尾部將插入到隊(duì)列中，使得插入后，隊(duì)列中按照優(yōu)先級(jí)從高到低有序?qū)χ械慕Y(jié)點(diǎn)進(jìn)行排序，按照優(yōu)先級(jí)從大到小就緒隊(duì)列，阻塞隊(duì)列及閑逛進(jìn)程指針變量將插入到阻塞隊(duì)列的尾部將插入到阻塞隊(duì)列的尾部 # 輸/出/進(jìn)/程屬性信息 將插入到隊(duì)列中，使得插入后，隊(duì)列中按照優(yōu)

12、先級(jí)從高到低有序?qū)χ械慕Y(jié)點(diǎn)進(jìn)行排序，按照優(yōu)先級(jí)從大到小生/成/進(jìn)/程屬性信息，插入進(jìn)程就緒隊(duì)列,顯示進(jìn)程信息建立建立 輸/出/進(jìn)/程屬性信息 #生成個(gè)進(jìn)程屬性信息，插入進(jìn)程就緒隊(duì)列，顯示進(jìn)程信息產(chǎn)生進(jìn)程，輸入用戶進(jìn)程數(shù)目，調(diào)用閑逛進(jìn)程放入就緒隊(duì)列閑逛進(jìn)程放入就緒隊(duì)列也可以假定初始時(shí)系統(tǒng)中只有一個(gè)進(jìn)程輸入初始進(jìn)程的個(gè)數(shù)就緒隊(duì)列*初始化成功就緒隊(duì)列*初始化成功 #輸/出/進(jìn)/程屬性信息 #調(diào)用將進(jìn)程插入阻塞隊(duì)列變遷：更/新/進(jìn)/程信息,就緒隊(duì)列中進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)均增加喚/醒/進(jìn)/程，插入就緒隊(duì)列：此時(shí)沒(méi)有阻塞的進(jìn)程，無(wú)所謂的喚醒 輸/出/進(jìn)/程屬性信息 #變遷運(yùn)行進(jìn)程，隨機(jī)阻塞進(jìn)程、產(chǎn)生新進(jìn)程，插入就

13、緒隊(duì)列，喚醒阻塞進(jìn)程變遷每運(yùn)行一個(gè)時(shí)間片，其優(yōu)先數(shù)減變遷不是閑逛進(jìn)程，滿足條件側(cè)阻塞此進(jìn)程已執(zhí)行完畢，應(yīng)該銷毀進(jìn)程銷毀：否則看該進(jìn)程是否執(zhí)行完畢，如果執(zhí)行完，則釋放，否則再次放入就緒隊(duì)列釋放銷毀:更新就緒隊(duì)列的優(yōu)先級(jí)數(shù)運(yùn)/行/進(jìn)/程，隨機(jī)阻塞進(jìn)程、產(chǎn)生新進(jìn)程，插入就緒隊(duì)列，喚醒阻塞進(jìn)程變遷變遷不是閑逛進(jìn)程，滿足條件側(cè)阻塞此進(jìn)程銷毀:優(yōu)先權(quán)調(diào)度算法模擬調(diào)度前調(diào)度開(kāi)始本次調(diào)度結(jié)束。輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法模擬調(diào)度前每次運(yùn)行一個(gè)進(jìn)程減去每次運(yùn)行一個(gè)進(jìn)程減去 #輸/出/進(jìn)/程屬性信息 #每次運(yùn)行一個(gè)進(jìn)程減去每次運(yùn)行一個(gè)進(jìn)程減去 # #輸/出/進(jìn)/程屬性信息 #到阻塞隊(duì)列如果運(yùn)行時(shí)被阻塞，則運(yùn)行個(gè)時(shí)間單位時(shí)間不過(guò)，

14、則阻塞該進(jìn)程，放本次調(diào)度時(shí)*間片到本次調(diào)度結(jié)束。輸/出/進(jìn)/程屬性信息 #18 #輸/出/進(jìn)/程屬性信息 #進(jìn)程管理、實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪M(jìn)程描述符即為進(jìn)程控制塊。的進(jìn)程控制塊由結(jié)果表示,其結(jié)構(gòu)在里定義。主要進(jìn)城標(biāo)識(shí)、調(diào)度相關(guān)信息、進(jìn)程虛擬空間信息、文件相關(guān)信息、信號(hào)處理信息、記賬信息及統(tǒng)計(jì)信息、描述進(jìn)程間關(guān)系的指針等。加深對(duì)進(jìn)程概念的理解,明確進(jìn)程和程序的區(qū)別,進(jìn)一步認(rèn)識(shí)并發(fā)的實(shí)質(zhì),通過(guò)分析進(jìn)程爭(zhēng)用資源的現(xiàn)象，學(xué)習(xí)解決進(jìn)程互斥的方法，了解系統(tǒng)中進(jìn)程通信的基本原理。、二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容閱讀的源碼文件，加深對(duì)進(jìn)程管理概念的理解。閱讀的源碼文件，分析進(jìn)程的創(chuàng)建過(guò)程。學(xué)習(xí)系統(tǒng)進(jìn)行程序的編譯調(diào)式方法。是宿寫，是語(yǔ)言的編

15、譯器。因其后來(lái)可以多種語(yǔ)言的開(kāi)發(fā)，現(xiàn)在改變?yōu)?。使用可以生成?zhí)行的文件。的進(jìn)程狀態(tài)有五種：（運(yùn)行）：無(wú)論進(jìn)程是否正在占用，只要具備運(yùn)行條件，都處于該狀態(tài)。把處于該狀態(tài)的所有組織成一個(gè)可運(yùn)行隊(duì)列調(diào)度程序從這個(gè)隊(duì)列只中選擇進(jìn)程運(yùn)行。（可中斷阻塞）：將阻塞態(tài)劃分成ET三種不同的狀態(tài)：（不可中斷喚醒）：處于該狀態(tài)的進(jìn)程只有當(dāng)資源有效時(shí)被喚醒，不能通過(guò)信號(hào)或定時(shí)中斷喚醒；（暫停）：處于該狀態(tài)的進(jìn)程只能通過(guò)其他進(jìn)程的信號(hào)才能喚醒；（僵死I進(jìn)程已結(jié)束但尚未消亡，已經(jīng)釋放了大部分資源，仍未被釋放。處于狀態(tài)的進(jìn)程資源有效時(shí)被喚醒，也可以通過(guò)信號(hào)或定時(shí)中斷喚醒。三、實(shí)驗(yàn)步驟1、進(jìn)程的創(chuàng)建編寫一段程序，使用系統(tǒng)調(diào)用（

16、）創(chuàng)建兩個(gè)進(jìn)程。當(dāng)此程序運(yùn)行時(shí)，在系統(tǒng)中有一個(gè)父進(jìn)程和兩個(gè)子進(jìn)程活動(dòng)。讓每個(gè)進(jìn)程在屏幕上顯示一個(gè)字符：父進(jìn)程顯示字符“”子進(jìn)程分別顯示字符“”和字符“”。創(chuàng)建子進(jìn)程 # 輸/出/進(jìn)/程屬性信息 #、進(jìn)程的控制創(chuàng)建子進(jìn)程父進(jìn)程創(chuàng)建建（子進(jìn)進(jìn)=程=創(chuàng)建子進(jìn)程 #輸/出/進(jìn)/程屬性信息 #exit(1);elseif(cpid0)lseek(fd,0,0);if(lockf(fd,0,0)=-1)perror(lockfailure);exit(1);printf(Iamaparentprocess,mypidis%dn,getid();printf(Pleaseinputastring:n);sc

17、anf(%s,str);lseek(fd,0,0);write(fd,str,sizeof(str);lseek(fd,0,0);if(lockf(fd,0,0)=-1)perror(unlockfailure);exit(1);elsesleep(1);lseek(fd,0,0);if(lockf(fd,0,0)=-1)perror(lockfailure);exit(1);lseek(fd,0,0);read(fd,str,sizeof(str);lseek(fd,0,0);if(lockf(fd,0,0)=-1)perror(unlockfailure);exit(1);printf(n

18、Iamaparentprocess,mypidis%dn,getid();printf(Pleaseinputastring:n);printf(%sn,str);3、軟中斷通信編制一段程序，使其實(shí)現(xiàn)進(jìn)程的軟中斷通信。使用系統(tǒng)調(diào)度（）創(chuàng)建兩個(gè)子進(jìn)程，再用系統(tǒng)調(diào)用（）讓父進(jìn)程捕捉鍵盤上來(lái)的中斷信號(hào)（即按鍵）；當(dāng)捕捉到中斷信號(hào)后，父進(jìn)程用系統(tǒng)調(diào)用（）向兩個(gè)子進(jìn)程發(fā)出信號(hào)，子進(jìn)程捕捉到信號(hào)后分別輸出下列信息后中止。 輸/出/進(jìn)/程屬性信息 #、進(jìn)程的管道通信編制一段通信，實(shí)現(xiàn)進(jìn)程的管道通信。使用系統(tǒng)調(diào)用（）建立一條管道線；兩個(gè)子進(jìn)程和分別向管道寫一句話：Child2issend！ingamessaga而父進(jìn)程則從管道中讀出來(lái)自于兩個(gè)子進(jìn)程的消息，顯示在屏幕上。要求父進(jìn)程先收集子進(jìn)程發(fā)來(lái)的消息，然后在接受子進(jìn)程發(fā)來(lái)的消息。四、實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的問(wèn)題及解決方案、系統(tǒng)調(diào)用()可以創(chuàng)建一個(gè)新進(jìn)程，其聲明格式為：調(diào)用成功時(shí)，該調(diào)用對(duì)父進(jìn)程返回子進(jìn)程的I對(duì)子進(jìn)程返回調(diào)用失敗時(shí)，對(duì)父進(jìn)程返回1沒(méi)有創(chuàng)建子進(jìn)程。、在對(duì)可執(zhí)行文件加載時(shí)進(jìn)行了加鎖和解鎖，實(shí)現(xiàn)進(jìn)程間的互斥