实验一：进程调度实验报告书

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：软件132学号：2013122907姓名：孙莹莹评语：成绩：指导教师：批阅时间：年月日《操作系统原理A》实验报告-1-操作系统原理实验——进程调度实验报告一、目的与要求1）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C语言编写一个进程调度模拟程序，使用优先级或时间片轮转法实现进程调度。本实验可加深对进程调度算法的理解。2）按照实验题目要求独立正确地完成实验内容（编写、调试算法程序，提交程序清单及及相关实验数据与运行结果）3）于2015年4月18日以前提交本次实验报告（含电子和纸质报告，由学习委员以班为单位统一打包提交）。二、实验内容或题目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）模拟调度程序可任选两种调度算法之一实现（有能力的同学可同时实现两个调度算法）。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。4）本次实验内容（项目）的详细说明以及要求请参见实验指导书。三、实验步骤与源程序（1）流程图《操作系统原理A》实验报告-2-（2）实验步骤1）PCB的结构：优先级算法中，设PCB的结构如下图所示，其中各数据项的含义如下：Id：进程标识符号，取值1—5。Priority：优先级，随机产生，范围1—5。Used：目前已占用的CPU时间数，初值为0；当该进程被调用执行时，每执行一个时间片，Used加1。Need：进程尚需的CPU时间数，初值表示该进程需要运行的总时间，取值范围为5—10。并随机产生，每运行一个时间片need减1；need为0则进程结束。Status：进程状态R（运行），W（就绪），F（完成）；初始时都处于就绪状态。Next：指向就绪队列中下一个进程的PCB的指针。IdPriorityUsedNeedSatusNext2）初始状态及就绪队列组织：5个进程初始都处于就绪状态，进程标识1—5，used初值都为0。各进程的优先级随机产生，范围1—5。处于就绪状态的进程，用队列加以组织，队列按优先级由高到低依次排列，队首指针设为head，队尾指针为tail。3）调度原则以及运行时间的处理：正在执行的进程每执行一个时间片，其优先级减1（允许优先级为负）。进程调度将在以下情况发生：当正在运行的程序其优先级小于就绪队列队首进程的优先级时。程序中进程的运行时间以逻辑时间片为单位。《操作系统原理A》实验报告-3-RUN----当前运行进程指针；HEAD──就绪进程队列的ＰＣＢ链链首指针；TAIL──就绪进程队列的ＰＣＢ链链尾指针；（3）源程序#includestdio.h#includeconio.h#includestdlib.h#includectimetypedefstructpcb{intid;//进程IDintprior;//进程优先级intused;//已使用的时间片intneed;//还需要的时间片charstatus;//进程状态}PCB;PCB*head,p[5];//打印显示voidprint(){printf(--------------------------------------------------\n);printf(进程ID\t优先级\t已使用时间片\t所需时间片\t状态\n);for(intj=0;j5;j++){if(p[j].idp[j+1].id){inttemp1;temp1=p[j].id;p[j].id=p[j+1].id;p[j+1].id=temp1;《操作系统原理A》实验报告-4-}printf(%d\t%d\t%d\t\t%d\t\t%c\n,p[j].id,p[j].prior,p[j].used,p[j].need,p[j].status);}}//用冒泡算法,按优先级排序voidsort(){for(inti=0;i5;i++)for(intj=0;j4-i;j++)if(p[j].priorp[j+1].prior){PCBtemp=p[j];p[j]=p[j+1];p[j+1]=temp;}}//初始化进程队列voidinputprocess(){srand(time(0));//为随机数产生种子//依次为每个P[i]初始化for(inti=0;i5;i++){p[i].id=i+1;p[i].prior=5-i;//为优先级随机产生1-5的整数p[i].used=0;p[i].need=5+rand()%6;//为总的时间片产生5-10的整数p[i].status='W';//各个进程的初始状态为就绪}sort();//按优先级排序head=p;printf(开始进程的状态:\n);print();//打印进程状态}//按最高优先级优先调用进程队列voidrunprocess()《操作系统原理A》实验报告-5-{PCB*p1=NULL;do{p1=head;head=p+1;//根据优先级调度原则,判断队列队首进程是否能运行while((p1-need0)&&(p1-prior=head-prior)){p1-need--;p1-prior--;p1-status='R';p1-used++;print();//打印进程状态}//如果进程总的时间片已经用完,一律将其进程优先级置为-20,状态为完成if(p1-need==0){p1-prior=-20;p1-status='F';}elsep1-status='W';sort();//再次排序为下一次的运行做好准备head=p;}while(head-prior!=-20);print();//显示最后各个进程的状态printf(----------------------------------------------\n);printf(所有进程已全部完成.);}intmain(){inputprocess();//调用初始化进程自定义函数runprocess();//调用调度进程的函数《操作系统原理A》实验报告-6-return(1);}四、测试数据与实验结果（可以抓图粘贴）五、结果分析与实验体会虽然实验原理很简单，但是在编写代码的过程中遇到了不少的问题，在两个小时之内已经完成的大体代码的编写，但是之中存在不少的问题，导致了用了差不多四个小时的时间去调试才把它弄好，这主要归咎于在开始设计代码的不太合理，在后期使得代码结构有些混乱，使得调试更加的麻烦，以及对编程的不熟悉。通过这个实验不仅使我对进程的调度算法有了更深的认识，使得理论知识得到的实践，也使我的编程能力得到了进一步提高。