进程调度

淮海工学院计算机工程学院实验报告书课程名：操作系统原理A题目：进程调度班级：学号：姓名：一、目的与要求进程是操作系统最重要的概念之一，进程调度是操作系统内核的重要功能，本实验要求用Java或C/C++语言编写一个进程调度模拟程序，至少使用先来先服务、短进程优先、最高优先权优先或时间片轮转法四种算法中的两种算法来实现进程调度。

通过本实验可加深对进程调度算法的理解。

二、实验内容1、设计有5个进程并发执行的模拟调度程序，每个程序由一个PCB表示。

2、模拟调度程序至少使用先来先服务、短进程优先、最高优先权优先或时间片轮转法四种算法中的两种算法来实现进程调度。

3、程序执行中应能在屏幕上显示出各进程的状态变化，以便于观察调度的整个过程。

三、实验步骤流程图：四、测试数据与实验结果1.高响应比优先算法截图：结果：2.短进程优先算法截图：结果：五、结果分析与实验体会结果分析：（1）短作业优先调度算法：从后备队列中选择运行时间最短的作业将其调入内存运行。

所以，最先执行的是进程A ，A执行结束后，进程BCD都已到达，所以选择最短的作业执行，因此，执行的顺序是A—D—B—E—C。

根据公式：周转时间=结束时间-等待时间，得出各进程的周转时间：TA =4，TB=8，T C =16，TD=3，TE=9。

平均周转时间：T=8根据公式：带权周转时间=周转时间/服务时间，得出：WA=1，WB=2.67，WC=3.2，WD=1.5，WE=2.25。

平均带权周转时间=2.124。

（2）高响应比优先调度算法：0时刻，进程A先到达，所以A先执行，4时刻，BCDE都到达，根据公式：响应比=（1+等待时间/服务时间），得出B的响应比最高，所以接下来进程B执行；进程B 在7时刻执行结束，然后算出进程DCE的响应比，得出进程D的响应比较高，所以接下来进程D执行，以此类推，得出进程执行顺序为：A—B—D—C—E。

根据公式：周转时间=结束时间-等待时间，得出各进程的周转时间：TA =4，TB=6，T C =12，TD=6，TE=14。

平均周转时间：T=8.4根据公式：带权周转时间=周转时间/服务时间，得出：WA =1，WB=2，WC=2.4，WD=3，WE=3.5。

平均带权周转时间=2.38。

实验体会：通过本次试验，我对操作系统中进程调度有了更进一步的了解，加深了对进程调度算法的理解。

同时，在实验中也遇到许多问题，比如两个算法的执行顺序的排列，通过查阅相关资料，画出了流程图，从而解决了问题。

通过这次试验让我知从道理论到实践还有很大差距，在本次实验中也有许多做的不足的地方有待改正，在以后的学习过程中不仅要掌握好理论知识，更应多实践，理论与实践结合！附录（代码）：#include<stdio.h>#include<string.h>#include<stdlib.h>#include<dos.h>#include<time.h>#include<conio.h>/************************************高优先权优先*****************************************/typedef char string[10]; /* //定义string为含有10个字符元素的字符数组类型*/ struct task {string name; /*作业号*/int arrTime; /* 作业到达时间*/int serTime; /*作业要求服务时间*/int waiTime; /*等待时间*/int begTime; /*开始运行时间*/int finTime; /*结束运行时间*/float turTime; /*周转时间*/float wTuTime; /*带权周转时间*/int priority;/*优先权*/int finish;/*是否已经完成*/}JCB[10];int num;void input(){int i;system("cls");printf("\n请输入作业数量: ");scanf("%d", &num);for(i=0;i<num;i++){printf("\n请输入第%d个作业 :\n",i+1);printf(" 作业名称: ");scanf("%s",JCB[i].name);printf(" 到达时间: ");scanf("%d",&JCB[i].arrTime);printf(" 服务时间: ");scanf("%d",&JCB[i].serTime);JCB[i].priority = 0;JCB[i].finish =0;}}int HRN(int pre){int current=1,i,j;/* 优先权 =(等待时间+服务时间)/服务时间*/for(i=0; i<num; i++){JCB[i].waiTime=JCB[pre].finTime-JCB[i].arrTime; /*等待时间 =上一个作业的完成时间-到达时间*/JCB[i].priority=(JCB[i].waiTime+JCB[i].serTime)/JCB[i].serTime;}for(i=0; i<num; i++){if(!JCB[i].finish){current=i; /*找到第一个还没完成的作业*/break;}}for( j=i; j<num; j++) /*和后面的作业比较*/{if( !JCB[j].finish) /* 还没完成(运行)*/{if(JCB[current].arrTime<=JCB[pre].finTime) /*如果作业在上一个作业完成之前到达*/{if(JCB[j].arrTime<=JCB[pre].finTime && JCB[j].priority>JCB[current].priority )current=j;/* 找出到达时间在上一个作业完成之前，优先权高的作业*/}else /* 如果作业是在上一个作业完成之后到达*/{if(JCB[j].arrTime<JCB[current].arrTime)current=j; /* 找出比较早到达的一个*/if(JCB[j].arrTime==JCB[current].arrTime) /* 如果同时到达*/if(JCB[j].priority>JCB[current].priority)current=j; /*找出服务时间比较短的一个*/}}}return current;/*返回当前作业*/}void runing(int i, int times, int pre, int staTime, int endTime){if(times==0){JCB[i].begTime=JCB[i].arrTime;JCB[i].finTime=JCB[i].begTime+JCB[i].serTime;JCB[i].turTime=JCB[i].serTime;JCB[i].wTuTime=1;staTime=JCB[i].begTime;}else{if(JCB[i].arrTime>JCB[pre].finTime)JCB[i].begTime=JCB[i].arrTime;elseJCB[i].begTime=JCB[pre].finTime;JCB[i].finTime=JCB[i].begTime+JCB[i].serTime;JCB[i].turTime=JCB[i].finTime-JCB[i].arrTime;JCB[i].wTuTime=JCB[i].turTime/JCB[i].serTime;}if(times==num-1)endTime=JCB[i].finTime;JCB[i].finish=1;}void print(int i,int times){if(times==0){printf(" 名称到达时间服务时间开始时间完成时间周转时间带权周转时间\n");}printf("%9s%9d%9d%9d%9d%9.2f%9.2f\n",JCB[i].name,JCB[i].arrTime,JCB[i].serTime,JCB[i].begTime,JCB[i].finTime,JCB[i].turTime,JCB[i].wTuTime);}void check( ){int i;int staTime, endTime, sumTurTime=0, sumWTuTime=0, aveTurTime, aveWTuTime;int current=0, times=0, pre=0;JCB[pre].finTime=0;for(i=0; i<num; i++){JCB[i].finish=0;}staTime, endTime,sumTurTime=0, sumWTuTime=0, aveTurTime, aveWTuTime;current=0; times=0; pre=0;JCB[pre].finTime=0;printf("-------------------------------------------------------------------------\n");for(i=0; i<num; i++){JCB[i].finish=0;}staTime, endTime,sumTurTime=0, sumWTuTime=0, aveTurTime, aveWTuTime;current=0; times=0; pre=0;JCB[pre].finTime=0;printf("\n-- HRRN -----------------------------------------------------------------\n");for(times=0; times<num; times++){current=HRN(pre);runing(current, times, pre, staTime, endTime);print(current, times);pre=current;}for(i=0; i<num; i++){sumTurTime+=JCB[i].turTime;sumWTuTime+=JCB[i].wTuTime;}aveTurTime=sumTurTime/num;aveWTuTime=sumWTuTime/num;printf("平均周转时间=%.2f\n",aveTurTime);printf("平均带权周转时间=%.2f\n",aveWTuTime);printf("-------------------------------------------------------------------------\n");}/****************************短进程优先算法***********************************/#include<iostream>using namespace std;#define MaxNum 100struct Process_struct{int Number; //进程编号char Name[MaxNum]; //进程名称int ArrivalTime; //到达时间int ServiceTime; //开始运行时间int FinishTime; //运行结束时间int WholeTime; //运行时间int run_flag; //调度标志int order; //运行次序double WeightWholeTime; //周转时间double AverageWT_FCFS,AverageWT_SJF; //平均周转时间double AverageWWT_FCFS,AverageWWT_SJF; //平均带权周转时间}Process[MaxNum];int N; //实际进程个数int SJF(); //短作业优先int SJF(){ //短作业优先算法int temp_time=0; //当期那时间int i=0,j;int number_schedul,temp_counter; //进程编号，当前已执行进程个数float run_time;run_time=Process[i].WholeTime;j=1;while((j<N)&&(Process[i].ArrivalTime==Process[j].ArrivalTime)) //判断是否有两个进程同时到达{if(Process[j].WholeTime<Process[i].WholeTime){run_time=Process[i].WholeTime;i=j;}j++;}//查找下一个被调度的进程//对找到的下一个被调度的进程求相应的参数number_schedul=i;Process[number_schedul].ServiceTime=Process[number_schedul].ArrivalTime; Process[number_schedul].FinishTime=Process[number_schedul].ServiceTime+Process[number_schedul].WholeTime;Process[number_schedul].run_flag=1;temp_time=Process[number_schedul].FinishTime;Process[number_schedul].order=1;temp_counter=1;while(temp_counter<N){for(j=0;j<N;j++){if((Process[j].ArrivalTime<=temp_time)&&(!Process[j].run_flag)){run_time=Process[j].WholeTime;number_schedul=j;break;}}for(j=0;j<N;j++){if((Process[j].ArrivalTime<=temp_time)&&(!Process[j].run_flag))if(Process[j].WholeTime<run_time){run_time=Process[j].WholeTime;number_schedul=j;}}//查找下一个被调度的进程//对找到的下一个被调度的进程求相应的参数Process[number_schedul].ServiceTime=temp_time;Process[number_schedul].FinishTime=Process[number_schedul].ServiceTime+Proc ess[number_schedul].WholeTime;Process[number_schedul].run_flag=1;temp_time=Process[number_schedul].FinishTime;temp_counter++;Process[number_schedul].order=temp_counter;}return 0;}int Pinput(); //进程参数输入int Poutput(); //调度结果输出int Pinput() //进程参数输入{int i;printf("请输入进程个数:\n");scanf("%d",&N);for(i=0;i<N;i++){printf("************短进程优先调度算法****************\n");printf("请输入第 %d 进程\n",i+1);printf("请输入进程名:\n");scanf("%s",Process[i].Name);printf("请输入到达时间:\n");scanf("%d",&Process[i].ArrivalTime);printf("请输入服务时间:\n");scanf("%d",&Process[i].WholeTime);Process[i].ServiceTime=0;Process[i].FinishTime=0;Process[i].WeightWholeTime=0;Process[i].order=0;Process[i].run_flag=0;}return 0;}int Poutput() //调度结果输出{int i;float turn_round_time=0,f1,w=0;printf("执行顺序进程名称到达时间运行时间开始时间结束时间周转时间带权周转时间\n");for(i=0;i<N;i++){Process[i].WeightWholeTime=Process[i].FinishTime-Process[i].ArrivalTime ;f1=Process[i].WeightWholeTime/Process[i].WholeTime;turn_round_time+=Process[i].WeightWholeTime;w+=f1;//printf("时刻%d:进程%s开始运行。