操作系统实验(进程调度+存储管理+磁盘调度++银行家算法+文件系统设计)

实验三 进程调度一、 实验目的多道程序设计中，经常是若干个进程同时处于就绪状态，必须依照某种策略来决定那个进程优先占有处理机。

因而引起进程调度。

本实验模拟在单处理机情况下的处理机调度问题，加深对进程调度的理解。

二、 实验要求1． 设计进程调度算法，进程数不定2． 包含几种调度算法，并加以实现3． 输出进程的调度过程——进程的状态、链表等。

三、 参考例1． 题目——优先权法、轮转法简化假设1） 进程为计算型的（无I/O ）2） 进程状态：ready 、running 、finish3） 进程需要的CPU 时间以时间片为单位确定2． 算法描述1） 优先权法——动态优先权当前运行进程用完时间片后，其优先权减去一个常数。

2） 轮转法四、 实验流程图 开始 键盘输入进程数n ，和调度方法的选择 优先权法？ 轮转法产生n 个进程，对每个进程产生一个PCB ，并用随机数产生进程的优先权及进程所需的CPU 时间按优先权大小，把n 个进程拉成一个就绪队列撤销进程就绪队列为空？结束 N YY注意：1． 产生的各种随机数的取值范围加以限制，如所需的CPU 时间限制在1~20之间。

2． 进程数n 不要太大通常取4~8个3． 使用动态数据结构4． 独立编程5． 至少三种调度算法6． 若有可能请在图形方式下，将PCB 的调度用图形成动画显示。

五．实验过程：（1）输入：进程流文件（1.txt ），其中存储的是一系列要执行的进程， 每个作业包括四个数据项：进程名 进程状态(1就绪 2等待 3运行) 所需时间 优先数(0级最高)进程0 1 50 2进程1 2 10 4进程2 1 15 0进程3 3 28 5进程4 2 19 1进程5 3 8 7输出: 进程执行流等待时间，平均等待时间本程序包括:FIFO 算法，优先数调度算法，时间片轮转调度算法产生n需的时间片数，已占用CPU 的时间片数置为0按进程产生的先后次序拉成就绪队列链=0？ 撤销该进程就绪队列为空吗？ =轮转时间片数？NY YY 结束 N（2）程序代码#include<stdio.h>#include<string.h>#include<iostream.h>const int block_time=10; //定义时间片的长度为10秒const int MAXPCB=100; //定义最大进程数//定义进程结构体typedef struct node{char name[20];int status;int time;int privilege;int finished;int wait_time; }pcb;pcb pcbs[MAXPCB];int quantity;//初始化函数void initial(){int i;for(i=0;i<MAXPCB;i++){strcpy(pcbs[i].name,"");pcbs[i].status=0;pcbs[i].time=0;pcbs[i].privilege=0;pcbs[i].finished=0;pcbs[i].wait_time=0;}quantity=0;}//读数据函数int readData(){FILE *fp;char fname[20];int i;cout<<"请输入进程流文件名:";cin>>fname;if((fp=fopen(fname,"r"))==NULL){cout<<"错误,文件打不开,请检查文件名"<<endl;}else{while(!feof(fp)){fscanf(fp,"%s %d %d %d",pcbs[quantity].name,&pcbs[quantity].status, &pcbs[quantity].time,&pcbs[quantity].privilege);quantity++;} //输出所读入的数据cout<<"输出所读入的数据"<<endl;cout<<"进程名进程状态所需时间优先数"<<endl;for(i=0;i<quantity;i++){cout<<" "<<pcbs[i].name<<" "<<pcbs[i].status<<" "<<pcbs[i].time<<" "<<pcbs[i].privilege<<endl;}return(1);}return(0);}//重置数据,以供另一个算法使用void init(){int i;for(i=0;i<MAXPCB;i++){pcbs[i].finished=0; pcbs[i].wait_time=0;}}//先进先出算法void FIFO(){int i,j; int total;//输出FIFO算法执行流cout<<endl<<"*****************************************************"<<endl;cout<<"FIFO算法执行流:"<<endl; cout<<"进程名等待时间"<<endl;for(i=0;i<quantity;i++){cout<<" "<<pcbs[i].name<<" "<<pcbs[i].wait_time<<endl;for(j=i+1;j<quantity;j++){ pcbs[j].wait_time+=pcbs[i].time; }}total=0;for(i=0;i<quantity;i++){ total+=pcbs[i].wait_time; }cout<<"总等待时间:"<<total<<" 平均等待时间:"<<total/quantity<<endl;}//优先数调度算法void privilege(){int i,j,p;int passed_time=0;int total;int queue[MAXPCB];int current_privilege=1000;for(i=0;i<quantity;i++){current_privilege=1000;for(j=0;j<quantity;j++){if((pcbs[j].finished==0)&&(pcbs[j].privilege<current_privilege)){ p=j;current_privilege=pcbs[j].privilege;}}queue[i]=p;pcbs[p].finished=1;pcbs[p].wait_time+=passed_time;passed_time+=pcbs[p].time;}//输出优先数调度执行流cout<<endl<<"***********************************************************"<<e ndl;cout<<"优先数调度执行流:"<<endl;cout<<"进程名等待时间"<<endl;for(i=0;i<quantity;i++){cout<<" "<<pcbs[queue[i]].name<<" "<<pcbs[queue[i]].wait_time<<endl;}total=0;for(i=0;i<quantity;i++){ total+=pcbs[i].wait_time; }cout<<"总等待时间:"<<total<<" 平均等待时间:"<<total/quantity<<endl;}//时间片轮转调度算法void timer(){int i,j,number,flag=1;int passed_time=0;int max_time=0;int round=0;int queue[1000];int total=0;while(flag==1){flag=0;number=0;for(i=0;i<quantity;i++){if(pcbs[i].finished==0){ number++; j=i; }}if(number==1){ queue[total]=j; total++; pcbs[j].finished=1; }if(number>1){for(i=0;i<quantity;i++){if(pcbs[i].finished==0){ flag=1;queue[total]=i;total++;if(pcbs[i].time<=block_time*(round+1)){pcbs[i].finished=1;}}}}round++;}if(queue[total-1]==queue[total-2]){ total--; }cout<<endl<<"*******************************************************"<<endl;cout<<"时间片轮转调度执行流:"<<endl;for(i=0;i<total;i++){cout<<pcbs[queue[i]].name<<" ";cout<<endl;}}//显示void version(){cout<<" /********************* 进程调度 ********************/ ";cout<<endl<<endl; }//主函数void main(){int flag;version();initial();flag=readData();if(flag==1){ FIFO();init();privilege();init();timer();}}（3）运行结果：输入进程流文件名1.txt即可得出以下输出结果：实验二银行家算法一、实验目的死锁会引起计算机工作僵死，因此操作系统中必须防止。