操作系统进程调度实验报告

实验一进程调度实验专业：XXXXX学号：XXXXX姓名：XXX实验日期：20XX年XX月XX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：();//先来先服务();//最短进程优先调度//简单时间片轮转//最高优先数优先.m_WaitQueue .empty ()||.m_ProcessQueue .empt ()();//输入进程信息();();进程调度过程：;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<PCB>m_ProcessQueue;//进程输入队列vector<PCB>m_WaitQueue;//进程就绪队列vector<PCB>m_FinishQueue;//完成队列vector<PCB>::iterator m_iter;//迭代器PCB m_runProcess;//运行中的进程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，系统时间加.以等待新的进程到来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ProcessStatus='f'.否则为'w';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片，并检查是否有新的进程加入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();//最高优先数优先四、实验代码#include <cstdlib>#include <iostream>#include<iomanip>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<<endl;printf(" 请您输入进程的名字到达时间服务时间: (例如: a 0 100)\n\n");for(i=0;i<=N-1;i++){printf(" 请您输入进程%d的信息:\t",i+1);scanf("\t\t\t%s%f%f",&p[i].name,&p[i].arrivetime,&p[i].servicetime);}}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",p[0].name);for(k=1;k<N;k++){printf("-->%s",p[k].name);}cout<<endl;printf("\n 具体进程调度信息:\n");printf("\t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("\t%s\t%-.2f\t %-.2f\t %-.2f\t %-.2f\t %-.2f\t %-.2f\n",p[k].n ame,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{for(int i=0;i<=N-1;i++)for(int j=0;j<=i;j++)if(p[i].arrivetime<p[j].arrivetime){fcfs temp;temp=p[i];p[i]=p[j];p[j]=temp;}}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){floatarrivetime=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<<endl;printf(" 请您输入进程的名字到达时间服务时间: (例如: a 0 100)\n");for(i=0;i<=N1-1;i++){printf(" 请您输入进程%d的信息:\t",i+1);scanf("\t\t\t%s%f%f",&p[i].name,&p[i].arrivetime,&p[i].servicetime);}}void Print(sjf *p,float arrivetime,float servicetime,float starttime,float finishtime,int N1)//最终结果输出{int k;printf("\n\t调用最短进程优先调度算法以后进程的调度顺序为:");printf("%s",p[0].name);for(k=1;k<N1;k++){printf("-->%s",p[k].name);}cout<<endl;printf("\n给个进程具体调度信息如下:\n");printf("\n\t进程名\t到达时间\t运行时间\t开始时间\t完成时间\n");for(k=0;k<=N1-1;k++){printf("\t%s\t %-.2f\t\t %-.2f\t\t %-.2f\t\t %-.2f\t\n",p[k].name,p[k].arrivetime, 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<p[j].arrivetime){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{ int k;for(k=0;k<=N1-1;k++){if(k==0){p[k].starttime=p[k].arrivetime;p[k].finishtime=p[k].arrivetime+float(p[k].servicetime)/60;}else{p[k].starttime=p[k-1].finishtime;p[k].finishtime=p[k-1].finishtime+float(p[k].servicetime)/60;}}}void sjff(sjf *p,int N1){float arrivetime=0,servicetime=0,starttime=0,finishtime=0;sort(p,N1);for(int m=0;m<N1-1;m++){if(m==0)p[m].finishtime=p[m].arrivetime+float(p[m].servicetime)/60;elsep[m].finishtime=p[m-1].finishtime+float(p[m].servicetime)/60;int i=0;for(int n=m+1;n<=N1-1;n++){if(p[n].arrivetime<=p[m].finishtime)i++;}float min=p[m+1].servicetime;int next=m+1;for(int k=m+1;k<m+i;k++){if(p[k+1].servicetime<min){min=p[k+1].servicetime;next=k+1;}}sjf temp;temp=p[m+1];p[m+1]=p[next];p[next]=temp;}deal(p,arrivetime,servicetime,starttime,finishtime,N1);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<<endl;cout<<endl;cout<<"\t"<<"|| <<<<<<<<<<<<欢<<<<<<<<<<< >>>>>>>>>>>>迎>>>>>>>>>>> ||"<<endl ;cout<<"\t"<<"||||"<<endl ;cout<<"\t"<<"||"<<"\t 实验一进程调度算法实验"<<"\t\t"<<"||"<<endl;cout<<"\t"<<"||||"<<endl ;cout<<"\t"<<"||"<<"\t\t 1.先来先服务调度算法"<<"\t\t"<<"||"<<endl;cout<<"\t"<<"||||"<<endl ;cout<<"\t"<<"||"<<"\t\t 2.最短进程优先调度算法"<<"\t\t"<<"||"<<endl;cout<<"\t"<<"||||"<<endl ;cout<<"\t"<<"|| <<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<您>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> ||"<<endl ;cout<<endl;cout<<endl;cout<<"\t\t 请输入您的选择（1/2）：";cse1=getchar();if(cse1<'1'||cse1>'2')cout<<"你的输入有错！"<<endl;elsebreak;}}int main(int argc, char *argv[]){while(1){switch(menu()){case '1':int N;cout<<endl;cout<<endl;printf("\t\t<<---@@@先来先服务调度算法@@@--->>\n");cout<<endl;printf("输入进程数目:");scanf("%d",&N);input(a,N);FCFS(a,N);case '2':int N1;cout<<endl;cout<<endl;printf("\t\t<<---@@@最短进程优先调度算法@@@--->>\n");cout<<endl;printf("输入进程数目: ");scanf("%d",&N1);input(a1,N1);sjf *b=a1;sjf *c=a1;sjff(b,N1);getchar();}}system("PAUSE");return EXIT_SUCCESS;}五、实验结果1.执行结果2.结果分析先来先服务调度算法就是根据进程达到的时间为依据，哪一个进程先来那么该进程就会先执行；最短进程优先调度算法则是以每个进程执行所需时间长短为依据，某一个进程执行所需花的时间要短些那么该进程就先执行。