实验一 进程调度实验
专业：计算机技术应用 学号：*********** 姓名：***
实验日期：2013年11月22日
一、实验目的
通过对进程调度算法的模拟加深对进程概念和进程调度算法的理解。
二、实验要求
编写程序实现对5个进程的调度模拟，要求至少采用两种不同的调度算
法分别进行模拟调度。
三、实验方法内容
1. 算法设计思路
将每个进程抽象成一个控制块PCB， PCB用一个结构体描述。
构建一个进程调度类。将进程调度的各种算法分装在一个类中。类中存
在三个容器，一个保存正在或未进入就绪队列的进程，一个保存就绪的进程，另一个保存已完成的进程。还有一个PCB实例。主要保存正在运行的进程。类中其他方法都是围绕这三个容器可以这个运行中的PCB展开。
主要用到的技术是STL中的vector以维护和保存进程容器、就绪容器、
完成容器。
当程序启动时，用户可以选择不同的调度算法。然后用户从控制台输入
各个进程的信息，这些信息保存到进程容器中。进程信息输入完毕后，就开始了进程调度，每调度一次判断就绪队列是否为空，若为空则系统时间加一个时间片。判断进程容器中是否有新的进程可以加入就绪队列。 2. 算法流程图 主程序的框架：
开始void FCFS();//先来先服务void SJF();//最短进程优先调度void RR();//简单时间片轮转void PD();//最高优先数优先void PCBInput();//输入进程信息选择调度算法输入进程信息将输入容器中以满足进入条件的进程调入就绪队列void ProcessQueueProcess();//查看当前时间下，有无进程加入。若有则把该进程调入就绪队列按照选择的算法开始选择就绪队列的进程开始执行void ProcessSelect();//若当前就绪队列不为空则根据选择的调度算法开始调度,否则，系统时间加一个时间片.以等待新的进程到判断就绪容器和输入容器是否为空!processScheduler.m_WaitQueue.empty()||!processScheduler.m_ProcessQueue.empt()Y打印各进程信息进行统计计算周转时间等结束void PCBDisplay();//打印当前状况下。就绪队列、完成队列、运行中的进程信息void SchedulerStatistics();//调度统计，计算周转时间等进程调度过程：
开始为空判断就绪队列是否为空if (m_WaitQueue.empty())非空让系统等待一个时间片TimePast()根据设定的调度算法从就绪队列中调入一个进程并执行（此时进程从就绪队列中删除，赋值到表示运行中的成员变量中）void FCFS();//先来先服务void SJF();//最短进程优先调度void RR();//简单时间片轮转void PD();//最高优先数优先进程运行一个时间片N是否达到该进程停止运行的条件Y选入的进程状态是否为“完成”如进程已完成，或者分得的时间片个数已到ProcessRun()Yvector 3. 算法中用到的数据结构 struct fcfs{ //先来先服务算法从这里开始 char name[10]; float arrivetime; float servicetime; float starttime; float finishtime; float zztime; float dqzztime; }; //定义一个结构体，里面包含的有一个进程相关的信息 4. 主要的常量变量 vector vector int m_ProcessCount;//进程数 float m_RunTime;//运行时间 int m_tagIsRun;//是否在运行标志。表示正在运行，表示没有 float m_TimeSlice;//时间片大小 int m_TimeSliceCount;//指时间片轮转中一次分到的时间片个数 char m_SchedulerAlgorithm;//调度算法 5. 主要模块 void PCBInput();//输入进程信息 void PCBSort();//对进程控制块按照优先级排序(采用冒泡排序) void ProcessSelect();//若当前就绪队列不为空则根据选择的调度算法开始调度。否则，系统时间void PCBDisplay();//打印当前状况下。就绪队列、完成队列、运行中的进程信息 void ProcessRun();//进程运行一次。运行时间加个时间片。并判断进程是否达到完成条件。若是则void ProcessQueueProcess();//查看当前时间下，有无进程加入。若有则把该进程调入就绪队列 void ProcessDispatch();//进程分派，进程执行完成后决定进程该进入哪个队列(就绪、完成) void TimePast(){ m_RunTime +=m_TimeSlice; ProcessQueueProcess();}//当前系统时间加个时间void SchedulerStatistics();//调度统计，计算周转时间等 void FCFS();//先来先服务 void SJF();//最短进程优先调度 void RR();//简单时间片轮转 void PD();//最高优先数优先 加.以等待新的进程到来 ProcessStatus='f'.否则为'w'; 片，并检查是否有新的进程加入 四、实验代码 #include using namespace std; struct fcfs{ //先来先服务算法从这里开始 char name[10]; float arrivetime; float servicetime; float starttime; float finishtime; float zztime; float dqzztime; }; //定义一个结构体，里面包含的有一个进程相关的信息 fcfs a[100]; void input(fcfs *p,int N) { int i; cout< void Print(fcfs *p,float arrivetime,float servicetime,float starttime,float finishtime,float zztime,float dqzztime,int N) { int k; printf(\"\\n\\n调用先来先服务算法以后进程运行的顺序是: \"); printf(\"%s\ for(k=1;k cout< printf(\"\进程名 到达时间 服务时间 开始时间 结束时间 周转时间 带权周转时间\\n\"); for(k=0;k<=N-1;k++) { printf(\"\%s\%-.2f\ %-.2f\ %-.2f\ %-.2f\ %-.2f\ %-.2f\\n\p[k].arrivetime, p[k].servicetime,p[k].starttime,p[k].finishtime,p[k].zztime,p[k].dqzztime); } getchar(); //此处必须要有这个函数，否则就看不到显示器上面的输出，可以看到的结果只是一闪而过的一个框剪 } void sort(fcfs *p,int N) //排序 {//先来先服务，不同进程如何进行排序 for(int i=0;i<=N-1;i++) for(int j=0;j<=i;j++) if(p[i].arrivetime void deal(fcfs *p, float arrivetime,float servicetime,float starttime,float finishtime,float &zztime,float &dqzztime,int N) //运行阶段 { int k; for(k=0;k<=N-1;k++) { if(k==0) { p[k].starttime=p[k].arrivetime; p[k].finishtime=p[k].arrivetime+p[k].servicetime;} else { p[k].starttime=p[k-1].finishtime; p[k].finishtime=p[k-1].finishtime+p[k].servicetime;} } for(k=0;k<=N-1;k++) { p[k].zztime=p[k].finishtime-p[k].arrivetime; p[k].dqzztime=p[k].zztime/p[k].servicetime; } } void FCFS(fcfs *p,int N) { float arrivetime=0,servicetime=0,starttime=0,finishtime=0,zztime=0,dqzztime=0; sort(p,N); deal(p,arrivetime,servicetime,starttime,finishtime,zztime,dqzztime,N); Print(p,arrivetime,servicetime,starttime,finishtime,zztime,dqzztime,N); getchar(); } //先来先服务算法到此结束 struct sjf{//最短进程优先调度算法从这里开始 char name[10]; float arrivetime; //到达时间 float servicetime; //运行时间 float starttime; //开始时间 float finishtime; //完成时间 }; sjf a1[100]; void input(sjf *p,int N1)//进程信息输入 { int i; cout< for(i=0;i<=N1-1;i++) { printf(\" 请您输入进程%d的信息:\\ scanf(\"\\\%s%f%f\ } } void Print(sjf *p,float arrivetime,float servicetime,float starttime,float finishtime,int N1)//最终结果输出 { int k; printf(\"\\n\调用最短进程优先调度算法以后进程的调度顺序为:\"); printf(\"%s\ for(k=1;k printf(\"\\n\进程名\到达时间\运行时间\开始时间\完成时间\\n\"); for(k=0;k<=N1-1;k++) { printf(\" \%s\ %-.2f\\ %-.2f\\ %-.2f\\ %-.2f\\\n\ p[k].servicetime,p[k].starttime,p[k].finishtime); } getchar(); } /*void sort(sjf *p,int N1)//排序 { for(int i=0;i<=N1-1;i++) for(int j=0;j<=i;j++) if(p[i].arrivetime void sortt(sjf *p,int N1)//排序 { for(int i=1;i<=N1-1;i++) for(int j=1;j<=i;j++) if(p[i].servicetime>p[j].servicetime) { sjf temp; temp=p[i]; p[i]=p[j]; p[j]=temp; } } void deal(sjf *p, float arrivetime,float servicetime,float starttime,float finishtime,int N1)//运行阶段 { //自己完成 int k; for(k=0;k<=N1-1;k++) { if(k==0) { p[k].starttime=p[k].arrivetime; p[k].finishtime=p[k].arrivetime+p[k].servicetime;} else { p[k].starttime=p[k-1].finishtime; p[k].finishtime=p[k-1].finishtime+p[k].servicetime;} } } void sjff(sjf *p,int N1) { //如何按照最短进程优先调度算法进行调整不同进程的先后关系 float arrivetime=0,servicetime=0,starttime=0,finishtime=0; sortt(p,N1); for(int m=0;m Print(p,arrivetime,servicetime,starttime,finishtime,N1); getchar(); }//最短进程优先调度算法到这里结束 char menu()//用来输出相关信息的函数 { char cse1; while(1) { system(\"cls\"); fflush(stdin); cout< cout<<\"你的输入有错！\"< return cse1; } int main(int argc, char *argv[]) { while(1) { switch(menu()) { case '1': int N; cout< cout< case '2': @@@--->>\\n\"); } } system(\"PAUSE\"); return EXIT_SUCCESS; }五、实验结果 1. 执 int N1; cout< 结 果 2.结果分析 该实验结果正如预期的那样，输出正确。 六、实验总结 本次实验难度还可以，第一个先进先出调度算法比较容易实现，第二个最短进程优先调度算法比较难，考虑的方面比较多。通过本次实验，我对操作系统中的进程的调度有了更深刻的理解。 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容