操作系統(tǒng)_進程調(diào)度算法課程設計報告

1、<p><b>　　操作系統(tǒng)原理</b></p><p><b>　　課程設計報告</b></p><p><b>　　題目：進程調(diào)度算法</b></p><p>　　課程名稱：操作系統(tǒng) </p><p>　　姓 名：

2、 </p><p>　　學 號： </p><p>　　專 業(yè)：計算機科學與技術 </p><p>　　學 校： </p><p>　　指導老師： </p><p>　　

3、日 期：2014.3.1 </p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　設計要求--------------------------------------3</p><p>　　設計思想流程--------------------------------3</p><p&g

4、t;　　數(shù)據(jù)結構--------------------------------------5</p><p>　　程序清單--------------------------------------6</p><p>　　運行結果--------------------------------------9</p><p>　　實驗體會--------------

5、------------------------11</p><p>　　設計心得--------------------------------------12</p><p>　　八． 參考文獻--------------------------------------12</p><p><b>　　進程調(diào)度算法</b></p>

6、;<p><b>　　一.設計要求</b></p><p>　　1.編寫一個進程調(diào)度程序，允許多個進程并行執(zhí)行。</p><p>　　2.每個進程有一個進程控制塊（PCB）表示。進程控制塊可以包含如下信息：進程名、優(yōu)先數(shù)、到達時間、需要運行時間、已用CPU時間、進程狀態(tài)等等。</p><p>　　3.進程的優(yōu)先數(shù)及需要的運行時間可

7、以事先人為地指定（也可以由隨機數(shù)產(chǎn)生）。進程的到達時間為輸入進程的時間。</p><p><b>　　二．設計思想流程</b></p><p>　　1. 優(yōu)先權調(diào)度模擬流程圖</p><p><b>　　Y</b></p><p><b>　　N</b></p>

8、<p><b>　　N</b></p><p><b>　　Y</b></p><p><b>　　Y</b></p><p><b>　　N</b></p><p><b>　　N</b></p><

9、p><b>　　Y</b></p><p><b>　　Y</b></p><p><b>　　N</b></p><p><b>　　N</b></p><p><b>　　Y</b></p><p>

10、　　優(yōu)先權調(diào)度模擬流程圖</p><p>　　2.按時間片輪轉調(diào)度模擬流程圖</p><p><b>　　Y</b></p><p><b>　　N</b></p><p><b>　　N</b></p><p><b>　　Y</b&g

11、t;</p><p><b>　　Y</b></p><p><b>　　N</b></p><p><b>　　N</b></p><p><b>　　Y</b></p><p><b>　　Y</b>&l

12、t;/p><p><b>　　N</b></p><p><b>　　N</b></p><p><b>　　Y</b></p><p><b>　　Y</b></p><p>　　時間片輪轉調(diào)度模擬流程圖</p><

13、;p><b>　　三．數(shù)據(jù)結構</b></p><p>　　1.進程管理程序調(diào)試好后運行進程管理程序 </p><p><b>　　2.優(yōu)先權調(diào)度</b></p><p>　?。?）輸入1選擇優(yōu)先權調(diào)度算法模擬。</p><p>　?。?）輸入開始進程個數(shù)n，創(chuàng)建n個PCB并加入就緒隊列re

14、ady_queue中。</p><p>　?。?）就緒隊列ready_queue不為空，調(diào)度就緒隊列中第一個進程運行，否則，從閑逛隊列idleprocess中調(diào)度閑逛進程運行。</p><p>　?。?）在運行過程中，當遇到阻塞，則該進程插入到阻塞隊列block_queue中，且將該進程從ready_queue中刪除。</p><p>　?。?）如果運行時間CPUt

15、ime大于等于Alltime，該進程運行完畢，釋放該進程；否則插入到就緒隊列中。</p><p>　　（6）更新就緒隊列中的優(yōu)先級數(shù)。</p><p>　　（7）隨機對阻塞隊列block_queue中的進程PCB詢問是否要喚醒，喚醒，即從喚醒隊列中選擇第一個進程，且插入就緒隊列中；阻塞隊列中沒有阻塞進程返回。</p><p>　?。?）重復上述步驟，直到本次調(diào)度結束

16、。</p><p>　　3.按時間片輪轉調(diào)度</p><p>　?。?）輸入2選擇優(yōu)先權調(diào)度算法模擬。</p><p>　?。?）輸入開始進程個數(shù)n，創(chuàng)建n個PCB并加入就緒隊列ready_queue中。</p><p>　?。?）就緒隊列ready_queue不為空，調(diào)度就緒隊列中第一個進程運行，否則，從閑逛隊列idleprocess中調(diào)度

17、閑逛進程運行。</p><p>　?。?）在運行過程中，當遇到阻塞，則該進程插入到阻塞隊列block_queue中，且將該進程從ready_queue中刪除。</p><p>　?。?）如果運行時間CPUtime大于等于Alltime，該進程運行完畢，釋放該進程；否則插入到就緒隊列中。</p><p>　?。?）隨機對阻塞隊列block_queue中的進程PCB詢問

18、是否要喚醒，喚醒，即從喚醒隊列中選擇第一個進程，且插入就緒隊列中；阻塞隊列中沒有阻塞進程返回。</p><p>　?。?）如果時間到，本次調(diào)度結束，否則重復上述步驟，直到本次調(diào)度結束。</p><p><b>　　四. 源程序代碼</b></p><p>　　#include <stdio.h></p><p&g

19、t;　　#include <stdlib.h></p><p>　　#include <time.h></p><p>　　#define N 5 //進程個數(shù)，可改變</p><p>　　int rt[N]; //到達時間</p><p>　　int st[N]; //服務時間</p><

20、p>　　int ct[N]; //完成時間</p><p>　　int cyt[N]; //周轉時間</p><p>　　float rct[N]; //帶權周轉時間</p><p>　　float av[2];</p><p>　　int n,m,c=1,which;</p><p>　　void line(

21、) //美化程序，使程序運行時更加明朗美觀</p><p><b>　　{</b></p><p>　　printf("------------------------------------------------------------------\n");</p><p><b>　　}</b&

22、gt;</p><p>　　void start() //表示FCFS算法開始</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　line();</b></p><p>　　printf(" FCFS算法開始\n&quo

23、t;);</p><p>　　printf(" ——Designed by Zhang Hong\n");</p><p><b>　　line();</b></p><p><b>　　}</b></p><p&g

24、t;　　void end() //表示FCFS算法結束</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　line();</b></p><p>　　printf(" FCFS算法結束,謝謝使用\n");</p><p

25、><b>　　line();</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void input()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　printf("請輸入%d個進程的到達時間：",N);</p&

26、gt;<p>　　for (n=0;n<N;n++)</p><p>　　scanf("%d",&rt[n]);</p><p>　　printf("請輸入%d個進程對應的服務時間：",N);</p><p>　　for (n=0;n<N;n++)</p><p>　　

27、scanf("%d",&st[n]);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void random()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　srand((unsigned)time(NULL));</p>&l

28、t;p>　　for (n=0;n<N;n++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　rt[n]=rand()%100;</p><p>　　for (m=0;m<n;m++)</p><p>　　if (n!=0 && rt[n]==rt[m])</p>

29、;<p><b>　　{</b></p><p>　　rt[n]=rand()%100;</p><p><b>　　m=0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　st[n]=rand()%98+1;</p><

30、p>　　for (m=0;m<n;m++)</p><p>　　if (n!=0 && st[n]==st[m])</p><p><b>　　{</b></p><p>　　st[n]=rand()%98+1;</p><p><b>　　m=0;</b></p&

31、gt;<p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void ordination() //重新排序，應對出現(xiàn)輸入的到達時間為亂序的情況</p><p><b>

32、　　{</b></p><p><b>　　int temp;</b></p><p>　　for (n=0;n<N;n++)</p><p>　　for (m=0;m<N-n-1;m++)</p><p>　　if (rt[m+1]<rt[m])</p><p>&

33、lt;b>　　{</b></p><p>　　temp=rt[m+1];</p><p>　　rt[m+1]=rt[m];</p><p>　　rt[m]=temp;</p><p>　　temp=st[m+1];</p><p>　　st[m+1]=st[m];</p><p&g

34、t;　　st[m]=temp;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void fcfs() //執(zhí)行fcfs算法</p><p><b>　　{</b></p><p><b&

35、gt;　　av[0]=0;</b></p><p><b>　　av[1]=0;</b></p><p>　　ct[0]=rt[0]+st[0];</p><p>　　for (n=1;n<N;n++)</p><p><b>　　{</b></p><p>

36、;　　if (ct[n-1]>=rt[n]) //考慮當前一個進程完成而后一個進程還沒有到達的情況</p><p>　　ct[n]=ct[n-1]+st[n];</p><p><b>　　else</b></p><p>　　ct[n]=rt[n]+st[n];</p><p><b>　　}&l

37、t;/b></p><p>　　for (n=0;n<N;n++)</p><p>　　cyt[n]=ct[n]-rt[n];</p><p>　　for (n=0;n<N;n++)</p><p>　　rct[n]=(float)cyt[n]/(float)st[n];</p><p>　　for

38、(n=0;n<N;n++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　av[0]+=(float)cyt[n]/N;</p><p>　　av[1]+=rct[n]/N;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}

39、</b></p><p>　　void output() //輸出結果</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　line();</b></p><p>　　printf("進程名\t");</p><p>　　f

40、or (n=0;n<N;n++)</p><p>　　printf("\t%c",65+n);</p><p>　　printf("\t平均\n到達時間");</p><p>　　for (n=0;n<N;n++)</p><p>　　printf("\t%d",rt[n

41、]);</p><p>　　printf("\n服務時間");</p><p>　　for (n=0;n<N;n++)</p><p>　　printf("\t%d",st[n]);</p><p>　　printf("\n完成時間");</p><p>

42、;　　for (n=0;n<N;n++)</p><p>　　printf("\t%d",ct[n]);</p><p>　　printf("\n周轉時間");</p><p>　　for (n=0;n<N;n++)</p><p>　　printf("\t%d",cyt

43、[n]);</p><p>　　printf("\t%0.1f",av[0]);</p><p>　　printf("\n帶權周轉時間");</p><p>　　for (n=0;n<N;n++)</p><p>　　printf("\t%0.1f",rct[n]);</

44、p><p>　　printf("\t%0.1f",av[1]);</p><p>　　printf("\n");</p><p><b>　　line();</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void ma

45、in()</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　start();</b></p><p>　　for (;c==1;)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　for (;;)</

46、b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　printf("輸入數(shù)據(jù)還是由系統(tǒng)隨機產(chǎn)生數(shù)據(jù)？\n1、輸入數(shù)據(jù)\t2、系統(tǒng)隨機產(chǎn)生數(shù)據(jù)\n請輸入：");</p><p>　　scanf("%d",&which);</p><p>　　if (whi

47、ch==1)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　input();</b></p><p><b>　　break;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>

48、　　else</b></p><p>　　if (which==2)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　random();</b></p><p><b>　　break;</b></p><p><b

49、>　　}</b></p><p>　　printf("輸入錯誤，請重新輸入！");</p><p><b>　　}</b></p><p>　　ordination(); //進程按照到達時間進行排序</p><p><b>　　fcfs();</b>&l

50、t;/p><p><b>　　output();</b></p><p>　　printf("繼續(xù)輸入，退出輸入。請輸入：");</p><p>　　scanf("%d",&c);</p><p><b>　　}</b></p><p&

51、gt;<b>　　end();</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　五．運行結果</b></p><p>　　圖1 進程管理調(diào)試界面</p><p>　　圖2 優(yōu)先調(diào)度運行結果</p><p>　　圖3 輪轉調(diào)

52、度運行結果</p><p><b>　　六.實驗體會</b></p><p>　　1、當把該算法用于作業(yè)調(diào)度時，系統(tǒng)將從后備隊列中選擇若干個優(yōu)先權最高的作業(yè)，裝入內(nèi)存，當用于進程調(diào)度算法時，該算法是把處理及分配給就緒隊列中優(yōu)先權最高的進程。</p><p>　　2、當系統(tǒng)空閑（就緒隊列為空）時，系統(tǒng)運行閑逛進程，否則運行其他進程，發(fā)生變遷（就緒

53、運行）</p><p>　　3、在運行進程（包括閑逛進程）的過程中，可能發(fā)生變遷2(運行阻塞)，即將運行進程插入到阻塞隊列（閑逛進程不能不被阻塞），可能有其他的進程創(chuàng)建PCB，還可能喚醒阻塞隊列中的某些進程PCB，發(fā)生變遷3（阻塞就緒），即從阻塞隊列中插入就緒隊列中。</p><p>　　4、時間片運行結束后，若進程累積占用CPU時間大于等于進程需要運行時間，則進程執(zhí)行結束，釋放其PCB。

54、若進程累積占用CPU時間小于進程需要運行時間，發(fā)生變遷4（運行就緒），即將當前運行的進程插入就緒隊列中。</p><p><b>　　七．設計心得</b></p><p>　　通過做本實驗，我在以前學過的知識的基礎上有了提高，學到了很多新知識：比如將用戶作業(yè)和就緒進程按提交的順序或變?yōu)榫途w狀態(tài)的先后排成隊列，并按照先來先服務的方式進行調(diào)度。調(diào)度時從后備隊列中選擇若干優(yōu)

55、先權最高的個作業(yè)進入內(nèi)存；或從就緒隊列中選擇優(yōu)先權最高的進程，將處理機分配給它。對進程優(yōu)先、進程或作業(yè)先來先服務、按時間片輪轉調(diào)度算法以及進程調(diào)度的概念和算法，有了更深入的認識！初步理解了操作系統(tǒng)對于作業(yè)處理的基本思想！了解到算法很重要，又更加明白算法本身可以節(jié)約時間，而且不同的函數(shù)之間在調(diào)用的時候要注意很多的問題。在動手操作過程中，體會到了成功的喜悅和遇到問題自己解決的能力，對于我來說是一次提高，讓自己多多的在實踐中可以加深對理論的理

56、解，也讓我明白了以后應該如何更好，更高效的學習。</p><p><b>　　七.參考文獻</b></p><p><b>　　《計算機操作系統(tǒng)》</b></p><p>　　《計算機操作系統(tǒng)實驗指導書》</p><p><b>　　《C程序設計》</b></p>