計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)進(jìn)程調(diào)度實(shí)驗(yàn)報(bào)告

操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)題：設(shè)計(jì)一若干并發(fā)進(jìn)程的進(jìn)程調(diào)度程序一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康臒o(wú)論是批處理系統(tǒng)、分時(shí)系統(tǒng)還是實(shí)時(shí)系統(tǒng)，用戶進(jìn)程數(shù)一般都大于處理機(jī)數(shù)，這將導(dǎo)致用戶進(jìn)程互相爭(zhēng)奪處理機(jī)。這就要求進(jìn)程調(diào)度程序按一定的策略，動(dòng)態(tài)地把處理及分配給處于就緒隊(duì)列中的某一進(jìn)程，以使之執(zhí)行。進(jìn)程調(diào)度是處理機(jī)管理的核心內(nèi)容。本實(shí)驗(yàn)要求采用最高優(yōu)先數(shù)優(yōu)先的調(diào)度算法（即把處理機(jī)分配給優(yōu)先數(shù)最高的進(jìn)程）和先來(lái)先服務(wù)算法編寫和調(diào)試一個(gè)簡(jiǎn)單的進(jìn)程調(diào)度程序。通過(guò)本實(shí)驗(yàn)可以加深理解有關(guān)進(jìn)程控制塊、進(jìn)程隊(duì)列的概念。并體會(huì)了優(yōu)先數(shù)和先來(lái)先服務(wù)調(diào)度算法的具體實(shí)施辦法。二、實(shí)驗(yàn)要求用高級(jí)語(yǔ)言編寫和調(diào)試一個(gè)進(jìn)程調(diào)度程序，以加深對(duì)進(jìn)程的概念及進(jìn)程調(diào)度算法的理解.三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)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(jī)分配給優(yōu)先數(shù)最高的進(jìn)程）和先來(lái)先服務(wù)算法（將用戶作業(yè)和就緒進(jìn)程按提交順序或變?yōu)榫途w狀態(tài)的先后排成隊(duì)列，并按照先來(lái)先服務(wù)的方式進(jìn)行調(diào)度處理）。每個(gè)進(jìn)程有一個(gè)進(jìn)程控制塊（PCB）表示。進(jìn)程控制塊可以包含如下信息：進(jìn)程名、優(yōu)先數(shù)、到達(dá)時(shí)間、需要運(yùn)行時(shí)間、已用CPU時(shí)間、進(jìn)程狀態(tài)等等。進(jìn)程的優(yōu)先數(shù)及需要的運(yùn)行時(shí)間可以事先人為地指定（也可以由隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生）。進(jìn)程的到達(dá)時(shí)間為進(jìn)程輸入的時(shí)間。進(jìn)程的運(yùn)行時(shí)間以時(shí)間片為單位進(jìn)行計(jì)算。每個(gè)進(jìn)程的狀態(tài)可以是就緒W（Wait）、運(yùn)行R（Run）、或完成F（Finish）三種狀態(tài)之一。就緒進(jìn)程獲得CPU后都只能運(yùn)行一個(gè)時(shí)間片。用已占用CPU時(shí)間加1來(lái)表示。如果運(yùn)行一個(gè)時(shí)間片后，進(jìn)程的已占用CPU時(shí)間已達(dá)到所需要的運(yùn)行時(shí)間，則撤消該進(jìn)程，如果運(yùn)行一個(gè)時(shí)間片后進(jìn)程的已占用CPU時(shí)間還未達(dá)所需要的運(yùn)行時(shí)間，也就是進(jìn)程還需要繼續(xù)運(yùn)行，此時(shí)應(yīng)將進(jìn)程的優(yōu)先數(shù)減1（即降低一級(jí)），然后把它插入就緒隊(duì)列等待CPU。每進(jìn)行一次調(diào)度程序都打印一次運(yùn)行進(jìn)程、就緒隊(duì)列、以及各個(gè)進(jìn)程的PCB，以便進(jìn)行檢查。重復(fù)以上過(guò)程，直到所要進(jìn)程都完成為止。四、實(shí)驗(yàn)算法流程調(diào)度算法的流程圖如下:

初始化PCf銘海程信皂吾既程，賣（X先魏姑高容匠推旱〕就緒隊(duì)列骨避程投人運(yùn)行時(shí)回片到，運(yùn)行誑程己占用CPU時(shí)I司+1聞唇疔既程的哄詼I典行抽程擂入房覲列五、實(shí)驗(yàn)程序清單#include"stdio.h”#include<stdlib.h>#include<conio.h>#definegetpch(type)(type*)malloc(sizeof(type))#defineNULL0structpcb{/*定義進(jìn)程控制塊PCB*/charname[10];charstate;intsuper;intntime;intrtime;structpcb*link;}*ready=NULL,*p;typedefstructpcbPCB;charsort()/*建立對(duì)進(jìn)程進(jìn)行優(yōu)先級(jí)排列函數(shù)*/{PCB*first,*second;intinsert=0;if((ready==NULL)ll((p->super)>(ready->super)))/*優(yōu)先級(jí)最大者，插入隊(duì)首*/{p->link=ready;ready=p;}else/*進(jìn)程比較優(yōu)先級(jí),插入適當(dāng)?shù)奈恢弥?/{first=ready;second=first->link;while(second!=NULL){if((p->super)>(second->super))/*若插入進(jìn)程比當(dāng)前進(jìn)程優(yōu)先數(shù)大,*/{/*插入到當(dāng)前進(jìn)程前面*/p->link=second;first->link=p;second=NULL;insert=1;}else/*插入進(jìn)程優(yōu)先數(shù)最低，則插入到隊(duì)尾*/{first=first->link;second=second->link;}}if(insert==0)first->link=p;}}charinput()/*建立進(jìn)程控制塊函數(shù)*/{inti,num;//clrscr();/*清屏*/printf("\n請(qǐng)輸入被調(diào)度的進(jìn)程數(shù)目：，scanf("%d",&num);for(i=0;ivnum;i++){printf("\n進(jìn)程號(hào)No.%d:\n",i);p=getpch(PCB);printf("\n輸入進(jìn)程名:")；scanf("%s”,p->name);printf("\n輸入進(jìn)程優(yōu)先數(shù):")；scanf("%d",&p->super);printf(-\n輸入進(jìn)程運(yùn)行時(shí)間:")；scanf("%d”,&p->ntime);printf("\n");p->rtime=0;p->state='w';p->link=NULL;sort();/*調(diào)用sort函數(shù)*/}}intspace(){intl=0;PCB*pr=ready;while(pr!=NULL){l++;pr=pr->link;}return(l);}chardisp(PCB*pr)/*建立進(jìn)程顯示函數(shù)，用于顯示當(dāng)前進(jìn)程*/{printf("\nqname\tstate\tsuper\tndtime\truntime\n");printf("l%s\t",pr->name);printf("l%c\t”,pr->state);printf("l%d\t",pr->super);printf("l%d\t”,pr->ntime);printf("l%d\t”,pr->rtime);printf("\n");}charcheck()/*建立進(jìn)程查看函數(shù)*/{PCB*pr;printf("\n****當(dāng)前正在運(yùn)行的進(jìn)程是:％s”,p->name);/*顯示當(dāng)前運(yùn)行進(jìn)程*/disp(p);pr=ready;printf("\n****當(dāng)前就緒隊(duì)列狀態(tài)為:\n");/*顯示就緒隊(duì)列狀態(tài)*/while(pr!=NULL){disp(pr);pr=pr->link;}}chardestroy()/*建立進(jìn)程撤消函數(shù)(進(jìn)程運(yùn)行結(jié)束，撤消進(jìn)程)*/{printf("\n進(jìn)程［%s］已完成.\n”,p->name);free(p);}charrunning()/*建立進(jìn)程就緒函數(shù)(進(jìn)程運(yùn)行時(shí)間到，置就緒狀態(tài)*/{(p->rtime)++;if(p->rtime==p->ntime)destroy();/*調(diào)用destroy函數(shù)*/else{(p->super)--;p->state='w';sort();/*調(diào)用sort函數(shù)*/}}main()/*主函數(shù)*/{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按任一鍵繼續(xù)......");ch=getchar();}printf("\n\n進(jìn)程已經(jīng)完成.\n");ch=getchar();}六、運(yùn)行結(jié)果分析C:\Users'hp^PcicuEente\C-Free\Temp'洋:命名1.ese|1=1|海1清喻人袱諾度的避程數(shù)目，3進(jìn)程號(hào)板0:輸入進(jìn)程名:XU輸入進(jìn)程優(yōu)先數(shù)輸入進(jìn)程運(yùn)行時(shí)間：？進(jìn)程號(hào)No.l：輸入進(jìn)程名邱國(guó)輸入進(jìn)程優(yōu)先數(shù)H輸入進(jìn)程運(yùn)行時(shí)ffl：H進(jìn)程號(hào)板2:輸入進(jìn)程名：ping輸入進(jìn)程優(yōu)先數(shù)日輸入進(jìn)程運(yùn)行時(shí)間鳴TheexecutenLiinbep：!****當(dāng)前正在運(yùn)行依訖程是:Pingqnamestatesuperndtimepuntimeipincf!R!3!5IQi當(dāng)前就緒隊(duì)列狀態(tài)為：qnamestatesuperndtimeruntime!xu!vj!2!7qnamestatesuperndtimeruntime；guiill!1ill10結(jié)果分析：根據(jù)上述輸入的三個(gè)進(jìn)程的信息可以得到：優(yōu)先級(jí)最高的是進(jìn)程ping,所以最先調(diào)度進(jìn)程ping，它的狀態(tài)為運(yùn)行態(tài)，需要執(zhí)行的時(shí)間為5。而當(dāng)前就緒隊(duì)列狀態(tài)為：進(jìn)程xu的優(yōu)先級(jí)比較高，處于就緒隊(duì)列前面，而進(jìn)程gui的優(yōu)先級(jí)是三者中最低的，所以處于就緒隊(duì)列的最后。而此時(shí)這兩個(gè)進(jìn)程的狀態(tài)都為就緒態(tài)。

結(jié)果分析：當(dāng)進(jìn)程ping執(zhí)行了一個(gè)時(shí)間片之后而它已占用CPU時(shí)間已達(dá)到所需要的運(yùn)行時(shí)間，則將它的優(yōu)先級(jí)減1之后，再將三個(gè)進(jìn)程按優(yōu)先級(jí)的大小排列，從中選擇優(yōu)先級(jí)大的進(jìn)程進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)，則該次進(jìn)入運(yùn)行態(tài)的是進(jìn)程xu。按照這種方式一直運(yùn)行下去，直到:LLC:\Users\hp\Documents\C-Free\Temp^^pS1.exe|i=i||回|晝J按任一鍵繼續(xù)Theexecutenunbei'：12****當(dāng)刖正在運(yùn)行的進(jìn)程是:Pingqnamestatesuperndtime!Pirg:R!-l：5****當(dāng)刖就緒隊(duì)列狀態(tài)為:qnamestatesuperndtime：gui：VJ：-2IllqnamestatesuperndtimeM：3runtimeruntimeruntime!xu!u!-2進(jìn)程【ping］已完成.按任一鍵繼續(xù)Theexecutenuiinbei'：13HE結(jié)果分析：當(dāng)進(jìn)程ping的CPU占用時(shí)間等于它需要的執(zhí)行時(shí)間時(shí)，進(jìn)程ping調(diào)度完成。則這時(shí)進(jìn)程調(diào)度中還有兩個(gè)進(jìn)程：進(jìn)程gui和進(jìn)程xu。

結(jié)果分析：當(dāng)調(diào)度進(jìn)程中只剩下進(jìn)程gui和進(jìn)程xu時(shí)，這時(shí)根據(jù)進(jìn)程優(yōu)先級(jí)的大小，進(jìn)程gui將進(jìn)入運(yùn)行態(tài)。結(jié)果分析：當(dāng)進(jìn)程xu完成調(diào)度時(shí)，進(jìn)程調(diào)度程序中直剩下進(jìn)程gui了，這時(shí)進(jìn)程gui將進(jìn)入運(yùn)行態(tài)，而當(dāng)前就緒隊(duì)列將為空。

結(jié)果分析：當(dāng)進(jìn)程gui的CPU占用時(shí)間等于所需要的執(zhí)行時(shí)間時(shí)，進(jìn)程gui調(diào)度完成，則這時(shí)進(jìn)程調(diào)度中已經(jīng)沒(méi)有需要調(diào)度的進(jìn)程了，則整個(gè)進(jìn)程調(diào)度完成。七、總結(jié)與體會(huì)該實(shí)驗(yàn)利用進(jìn)程調(diào)度中的優(yōu)先級(jí)算法調(diào)度進(jìn)程，開(kāi)始給每一個(gè)進(jìn)程設(shè)定一個(gè)優(yōu)先級(jí)數(shù)，對(duì)于優(yōu)先級(jí)高的進(jìn)程先調(diào)度，優(yōu)先級(jí)低的進(jìn)程后調(diào)度，在調(diào)度一個(gè)進(jìn)程時(shí)