试验一进程控制与处理机调度综合试验

实验一进程控制与处理机调度综合实验一、实验目的通过模拟进程控制方法及单处理机系统的进程调度，了解进程的结构，进程的创建与撤消，进程的组织及进程的状态及其转换，掌握进程调度策略。二、实验内容本实验为单机模拟进程调度算法，在程序设计时不需真正地建立线程或者进程。实验模拟创建若干进程（人为输入或随机数产生），选择一种或几种单处理机的进程调度算法，如FCFS（先来先服务），SPF （短进程优先），RR （时间片轮转法），优先级算法等，模拟进行进程调度。每进行一次调度，都打印一次运行进程、就绪队列、以及各个进程的PCB并能在进程完成后及时撤消该进程。三、算法描述1进程及进程的运行状态进程是现代计算机中的基本要素，是系统分配资源和调度的基本单位。进程与程序不同， 进程是系统中动态的实体，有它的创建、运行和撤销的过程。PC破是系统感知进程存在的唯一实体。进程的创建必须首先创建进程的pcbm而进程的运行也伴随着 pc破的变化，进城撤销也要同时撤销它的PCBM所以本实验的任务就是通过模拟调度进程的PCB块来调度进程。 进程的PCBtfe包含以下四方面的内容： a）进程标示符 b）处理及状态信息 c）进程调度信息 d）进程控制信息 进程在运行中存在三种基本状态，分别是运行状态、就绪状态和阻塞状态。2进程调度一个运行进程的时间片用完或发生阻塞时，系统就会选择一个就绪进程调度执行。进程的调度算法有很多如 FCFS SPF、优先级调度和时间片轮转方法。进程调度算法模拟试验就是通 过调度进程的PCB块来模拟调度进程。在系统中PCB块就表现为一个结构体，PCB块之间的连接方式存在两种，一种是连接方式，一种是索引方式。本试验中可选择任意一种连接方式。3例程设计一个有N个进程共行的进程调度程序。进程调度算法：采用最高优先数优先的调度算法（即把处理机分配给优先数最高的进程）。每个进程有一个进程控制块（PCB表示。进程控制块可以包含如下信息：进程名、优先数、 到达时间、需要运行时间、已用 CP叫间、进程状态等等。进程的优先数及需要的运行时间 可以事先人为地指定 （也可以由随机数产生）。进程的到达时间为进程输入的时间。进程的运行时间以时间片为单位进行计算。每个进程的状态可以是就绪 W(Wait)、运行R(Run)、或完成F (Finish )三种状态之一。 就绪进程获得CPU后都只能运行一个时间片。用已占 用CPU时间加1来表示。 如果运行一个时间片后，进程的已占用CPU时间已达到所需要的运行时间，则撤消该进程，如果运行一个时间片后进程的已占用CPU寸间还未达所需要的运行时间，也就是进程还需要继续运行，此时应将进程的优先数减1 (即降低一级)，然后把它插入就绪队列等待 CPU每进行一次调度程序都打印一次运行进程、就绪队列、以及各个进程的PCB,以便进行检查。重复以上过程，直到所要进程都完成为止。调度算法的流程图如下:初始化进程PCB输入进程信息各进程按优先数从高到低排列是运行进程的优先数减1把运行进程插入就绪队列图1-1流程图四、参考程序void sort()(PCB *first, *second;优先级最大者，插入队首*/int insert=0;if(ready=NULL)|(p->super)>(ready->super) /*(p->link=ready;ready=p;else /*进程比较优先级，插入适当的位置中*/(first=ready;second=first->link;while(second!=NULL) (if(p->super)>(second->super) /*若插入进程比当前进程优先数大,*/ /*插入到当前进程前面*/ p->link=second; first->link=p;second=NULL;insert=1; else /*插入进程优先数最低，则插入到队尾*/first=first->link;second=second->link; if(insert=0) first->link=p; 五、选做题完成FCFS SPF算法。#include "string"#include "iostream"#define N 10using namespace std;struct Gzuo char Id;int Runtime;Gzuo joblineN;void Menu() cout<<"*欢迎使用作业调度模拟程序*"<<endl;cout<<"* a.输入 *"<<endl;cout<<"* b.FCFS *"<<endl;cout<<"* c.SJF *"<<endl;cout<<"* d.退出 *"<<endl;cout<<"请输入 ad:")void Input()(for(int b=0;b<N;b+)(cout<<" 作业编号(19，按0键结束):"cin>>joblineb.Id;if(joblineb.Id='0')break;cout<<"运行时间(单位为分钟):"cin>>joblineb.Runtime;)void FCFS()(int b=0,j,time=0;float t=0;(for(b=0;b<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 运行顺序是：”； for(int b=0;b<N;b+) cout<<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<<"平均周转时间是："<<time/b<<endl; )void SJF()void main()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<<"输入错误，请重新输入"<<endl;continue;void SJF()int b=0,j,time=0;float t=0;(for(b=0;b<N;b+) (if(joblineb.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运行顺序是："for(int b=0;b<N;b+) cout<<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<<"平均周转时间是："<<time/b<<endl;七、实验出现的问题及其解决方案编写程序过程中，没有思路，在冯慧媛同学的指导帮助下，终于理清楚了思路，顺利 的完成了这第一次的实验报告。八、实验感想通过这第一次的软件工程实验， 通过模拟进程控制方法及单处理机系统的进程调度， 了解进程的结构，进程的创建与撤消， 进程的组织及进程的状态及其转换，我对软件工程的实践有了更深的了解，单机模拟进程调度算法，在程序设计时不需真正地建立线程或者进程。 实验模拟创建若干进程（人为输入或随机数产生），选择一种或几种单处理机的进程调度算法，如FCFS （先来先服务），SPF （短进程优先），RR （时间片轮转法），优先级算法等，模 拟进行进程调度。 每进行一次调度，都打印一次运行进程、 就绪队列、以及各个进程的 PCB 并能在进程完成后及时撤消该进程。相信通过努力我会更好的学习。