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1、操作系统课程综合性实验报告开课实验室：2011年 05 月17 日实验题目进程调度算法程序设计一、实验目的通过对进程调度算法的模拟，进一步理解进程的基本概念，加深对进程运行状态和进程调度过程、调度算法的理解。二、设备与环境1. 硬件设备：PC机一台2. 软件环境：安装 Windows操作系统或者Linux操作系统，并安装相关的程序开发环境，如C C+Java等编程语言环境。三、实验内容（1） 用C语言（或其它语言，如 Java）实现对N个进程采用某种进程调度算法（如动态优先权调度）的调度。（2） 每个用来标识进程的进程控制块PCB可用结构来描述，包括以下字段：进程标识数ID。进程优先数PRIO
2、RITY，并规定优先数越大的进程，其优先权越高。进程已占用 CPU时间CPUTIME。进程还需占用的 CPU时间ALLTIME。当进程运行完毕时，ALLTIME变为0。进程的阻塞时间 STARTBLOCK，表示当进程再运行 STARTBLOCK个时间片后，进程将进入阻塞状态。进程被阻塞的时间 BLOCKTIME，表示已阻塞的进程再等待BLOCKTIME个时间片后，将转换成就绪状态。进程状态STATE。队列指针NEXT，用来将PCB排成队列。（3）优先数改变的原则：进程在就绪队列中呆一个时间片，优先数增加1。进程每运行一个时间片，优先数减3。（4）为了清楚地观察每个进程的调度过程，程序应将每个时
3、间片内的进程的情况显示出来，包括正在运行的进程，处于就绪队列中的进程和处于阻塞队列中的进程。（5）分析程序运行的结果，谈一下自己的认识。四、实验结果及分析1.实验设计说明本次实验采用C语言模拟对N个进程采用先来先服务进程调度算法调度。每个用来标识进程的进程控制块 PCB用结构来描述，包括以下字段：进程标识数ID3、进程名name10、进程状态state、进程到达时间 arrivetime、进程开始 执行时间starttime、进程执行结束时间 finishtime、服务时间servicetime、周转时间turnaroundtime、 带权周转时间 weightedturnaroundtime
4、、队列指针next用来将PCB排成队列。主要程序流程图（进程的执行过程）：2.实验代码#i nclude"stdio.h"#i nclude"stdlib.h"typedef struct PCB/定义进程控制块char ID3;/进程号char n ame10;/进程名char state;/运行状态int arrivetime;到达时间int starttime;进程开始时间int fini shtime;II进程结束时间int servicetime;II 服务时间float turnaroundtime;/ 周转时间float weightedt
5、urnaroundtime;/ 带权周转时间struct PCB *n ext;II指向下个进程pcb;int time; 计时器int n; II进程个数pcb *head=NULL,*p,*q; II 进程链表指针void run_fcfs(pcb *p1) II运行未完成的进程time = p1->arrivetime > time? p1->arrivetime:time;p1->starttime=time;printf("n 现在时间是 %d,开始运行作业 %sn",time,p1->name); time+=p1->serv
6、icetime;p1->state=T;p1->fi ni shtime=time;p1->tur naroun dtime=p1->fi ni shtime-p1->arrivetime;p1->weightedtur naroun dtime=p1->tur naroun dtimeIp1->servicetime;n");prin tf("ID到达时间开始时间服务时间完成时间周转时间带权周转时间prin tf(""%s%6d%10d%10d%8d%10.1f%10.2fn"",p1
7、->ID,p1->arrivetime,p1->starttime,p1->servicetime,p1->fi nishtime, p1->tur naroun dtime,p1->weightedtur naroun dtime);void fcfs() II找到当前未完成的进程int i,j;p=head;for(i=0;i< n;i+)if(p->state='F')q=p;标记当前未完成的进程run_fcfs(q);p=p->n ext;void getl nfo()II获得进程信息并创建进程int num;
8、printf("n 作业个数：”)；scan f("%d",&n);for(num=0;num<n;nu m+)p=(pcb *)malloc(sizeof(pcb);printf(”依次输入：nlD进程名到达时间服务时间n");sca nf("%st%st%dt%d",&p->ID,&p-> name, &p->arrivetime,&p->servicetime); if(head=NULL) head=p;q=p;time=p->arrivetime;
9、if(p->arrivetime < time) time=p->arrivetime;q_>n ext=p;p->starttime=0;p->fi ni shtime=0;p->tur naroun dtime=0;p->weightedtur naroun dtime=0;p-> next=NULL;p->state='F'q=p;void mai n()printf("先来先服务算法模拟");get In fo();p=head;fcfs();3. 实验结果测试用例进程名到达时间服务时间A0
10、1B1100C21100到达时间服务时间6 1到达时间服务时间2 1到达时间服务时间119B主耒先服务聲法模拟 佢业个数：4 檢次輪入；ID观翟名B到达时间服务时间310Q冷在噩黔尊疇I普鶴吋间完成时间周转时间带权周转时间9100111,01.00霁在膿鞋苗鱸膺輻时间完成时间周转时间带权周转时间02 1 1 100 101 100.0 1.00现在时间是1回1 .开始运行使业GID到达时间开始时间服务时间完成时间周转时间带权周转时间932101110210Q-01G& 眄0现在时间是丄眦开始运行佢业DID劃达时间开始时问服务吋间完成时间周转时间带权周转时间04 3 102 100 20
11、2 199-0 “Press 科ny key to continue4. 实验结果分析先来先服务算法顾名思义先到的先参与调度，本利中按照A、B、C、D的顺序。因为只有非抢占方式，所以先到的进程必须执行完来才能执行下一个进程，下一个进程的开始时间也就取决于到达时间和上一个进程的结束时间中较晚的一个，如C进程的到达时间是 2，但是B进程的完成时间是101，所以C进程的开始时间为101。由实验结果可以看出，短作业C的带权周转时间竟高达100，而长作业D的带权周转时间仅为1.99，据此可知，FCFS算法有利于CPU繁忙的作业，而不利于I/O繁忙型的作业(进程)。5. 实验心得本次实验设应用链表结构进行存储并排序，条理清晰，易于理解，程序编写完成以后，实现类预期对结果。界面设计比较清晰明了，易于阅读。本程序中灵活地设计调用函数和函数嵌套来简化程序，例如在查找未执行进程和对未执行进程执行时分别设计了void fcfs()和void run_fcfs()，多个进程运行时均要调用这两个函数，简化了代码。另外，在编写程序之前，由于先画来流程图，对应流程图的顺序来实现程序，能对程序有 个全局的把握，提高了编写速度，减少了错误。