实验六 进程调度算法模拟实现

实验六进程调度算法模拟

一、实验类型

本实验为设计性实验。

二、实验目的与任务

1）通过对进程调度算法的设计，加深对进程调度原理的理解，进一步掌握各种调度算法的特征；

2）针对你所选择的算法的模拟情况进行对算法进行评价(通过比较计算平均周转时间和平均带权周转时间)。

三、预习要求

1）理解各调度算法原理；

2）理解平均周转时间和平均带权周转时间

四、实验基本原理

（1）设计程序模拟先来先服务（FCFS）进程调度、短进程优先调度（SJF）、高响应比优先调度（HRN）、最高优先权优先调度、时间片轮转调度等算法，要求比较所选算法的平均周转时间和平均带权周转时间，可选用C 、C++或Java 等编程语言中任一种语言。

（2）自设模拟的情景，但要求至少包括四个进程调度。注意，问题情境最好允许用户设定。即当程序启动时，应允许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，进程信息输入完毕后，就开始了进程调度。

参考代码如下：

（3）认真完成实验报告，同时要求说明模拟的情境、数据结构的使用，程序流程图或步骤，并给出实验结果分析和实验小结；

五、实验仪器与设备（或工具软件）

实验设备：计算机一台；

六、实验内容

[参考代码如下]

#include"stdio.h"

#include"stdlib.h"

void dayin();

typedef struct PCB //定义进程控制块

{

char num[2]; //进程号

char state; //运行状态

int tijiaotime; //提交进程时间

int starttime; //进程开始时间

int finishtime; //结束时间

int needtime; //运行需要时间

float roundtime; //周转时间

float weightroundtime; //带权周转时间

struct PCB *next; //指向下个进程

}pcb;

int time=10000,n; //计时器（假设当前时间）

float sumroundtime=0,sumweightroundtime=0,avgroundtime,avgweightroundtime; //定义全局平均变量。

pcb *head=NULL,*p,*q; // 进程全局指针。

void run_fcfs(pcb *p1) //进程执行过程

{

time = p1->tijiaotime > time? p1->tijiaotime:time; // 获得真正的当前时间。

p1->starttime=time;

//printf("\n现在时间是%d,开始运行进程%s\n",time,p1->num);

time+=p1->needtime;

p1->state='F';

p1->finishtime=time;

p1->roundtime=p1->finishtime-p1->tijiaotime;

p1->weightroundtime=(float)(p1->finishtime-p1->tijiaotime)/(float)p1->needt ime;

sumroundtime+=p1->roundtime;

sumweightroundtime+=p1->weightroundtime;

}

void run_spf(pcb *p1,int t) //模拟进程执行过程

{

p1->starttime=t;

p1->state='W';

p1->finishtime=t+p1->needtime;

p1->roundtime=p1->finishtime-p1->tijiaotime;

p1->weightroundtime=(p1->finishtime-p1->tijiaotime)/(float)p1->needtime;

sumroundtime+=p1->roundtime;

sumweightroundtime+=p1->weightroundtime;

}

void fcfs() //从队首分别取出进程(找到满足条件的进程，并执行。)

{

int i,j,t;

for(j=0;j

{

p=head;

t=10000;

for(i=0;i

{

if(p->tijiaotimestate=='W')

{

t=p->tijiaotime;

q=p; //标记当前未完成的进程

}

p=p->next;

}

run_fcfs(q);

}

avgroundtime=sumroundtime/n;

avgweightroundtime=sumweightroundtime/n;

}

/////////////////////////////////////////////////////////////////

void spf() //从队首分别取出进程(找到满足条件的最短进程，并执行。)

{

int i,j,t,k,futmin,flag;

t=10000;///

p=head;

for(i=0;i

{

if(p->tijiaotimestate=='F')

t=p->tijiaotime;//记录范围内。最早完成时间。

p=p->next;

} ///

k=0;

while(k

{

flag=0;

futmin=10000;//最小的一个服务时间。（在范围内总是可以找到最小的一个服务时间。）

p=head;

for(i=0;i

{

if(p->tijiaotime<=t &&p->state=='F'&& p->needtime<=futmin)

{

futmin=p->needtime;// 每一次都要修改当前最早时间。

q=p; //标记当前未完成的进程

flag=1;

}

p=p->next;

}

if(flag==1)

{

k++;

run_spf(q,t);

t=t+q->needtime; //t为当前时间。用于筛选进程下一个进程的当前时间。

}

else

{

t=10000;///

p=head;

for(i=0;i

{

if(p->tijiaotimestate=='F')

{

t=p->tijiaotime;//记录范围内。最早完成时间。

}

p=p->next;

}

}

}

avgroundtime=sumroundtime/n;

avgweightroundtime=sumweightroundtime/n;

}

///////////////////////////////////////////////////////

void getInfo() //创建进程

{

int num;

printf("\n请输入进程个数:");

scanf("%d",&n);

printf("\n依次输入%d个进程：\n",n);

dayin();

printf("进程名到达时间运行时间\n");

for(num=0;num

{

p=(pcb *)malloc(sizeof(pcb));

if(head==NULL) {head=p;q=p;}

dayin();

scanf("%s\t%d\t%d",&p->num,&p->tijiaotime,&p->needtime);

if(p->tijiaotime < time) time=p->tijiaotime; //记录最早时间。

q->next=p;

p->starttime=0;

p->finishtime=0;

p->roundtime=0;

p->weightroundtime=0;

p->next=NULL;

p->state='W';

q=p;

}

}

void display()

{

printf("\n\n进程名\t\t");

p=head;

while(p!=NULL)

{

printf("%s\t",p->num);

p=p->next;

}

printf("平均");

printf("\n到达时间\t");

p=head;

while(p!=NULL)

{

printf("%d\t",p->tijiaotime);

p=p->next;

}

printf("\n运行时间\t");

p=head;

while(p!=NULL)

{

printf("%d\t",p->needtime);

p=p->next;

}

printf("\n开始运行时间\t");

p=head;

while(p!=NULL)

{

printf("%d\t",p->starttime);

p=p->next;

}

p=head;

printf("\n完成时间\t");

while(p!=NULL)

{

printf("%d\t",p->finishtime);

p=p->next;

}

p=head;

printf("\n周转时间\t");

while(p!=NULL)

{

printf("%0.1f\t",p->roundtime);

p=p->next;

}

printf("%0.1f\n",avgroundtime);

p=head;

printf("带权周转时间\t");

while(p!=NULL)

{

// printf("%0.1f\t",p->roundtime);

printf("%0.1f\t",p->weightroundtime);

p=p->next;

}

printf("%0.1f\n",avgweightroundtime);

dayin();

printf("平均周转时间为%0.1f\n",avgroundtime);

printf("平均带权周转时间为%0.1f\n",avgweightroundtime);

dayin();

}

void dayin()

{

printf("---------------------------------------------------------------------------\n");

}

void main() //mian函数

{

dayin();

printf("\t\t先来先服务优先调度算法和短进程优先调度模拟实现\n\n");

dayin();

getInfo();

printf(" \t\t先来先服务进程优先调度模拟\n");

fcfs();

dayin();

//将总时间置为零

sumroundtime=0,sumweightroundtime=0;

display();

printf(" \t\t短进程优先调度模拟\n");

spf();

display();

}

实验要求：

1、运行程序并分析结果。

2、理解实验源程序，增加其他调度算法实现，改进实验源程序。