實驗三進程調度

1、實驗三進程調度一實驗目的加深理解并模擬實現(xiàn)進程（作業(yè)）調度算法。1）熟悉常用的進程調度算法，如FCFS、SPF、FPF、高響應比優(yōu)先、時間片輪轉；2）結合所學的數(shù)據(jù)結構及編程知識，選擇三種進程調度算法予以實現(xiàn)。二實驗屬性該實驗為設計性實驗。三實驗儀器設備及器材普通PC386以上微機四實驗要求1） 編程實現(xiàn)單處理機系統(tǒng)中的進程調度，要求從FCFS、SPF、FPF、高響應比優(yōu)先、時間片輪轉算法中至少選擇三個；2） 最后編寫主函數(shù)對所做工作進行測試。實驗前應復習實驗中所涉及的理論知識和算法，針對實驗要求完成基本代碼編寫并完成預習報告、實驗中認真調試所編代碼并進行必要的測試、記錄并分析實驗結果。實驗后

2、認真書寫符合規(guī)范格式的實驗報告（參見附錄A），并要求用正規(guī)的實驗報告紙和封面裝訂整齊，按時上交。五、需求分析1、1) 輸入的形式和輸入值的范圍輸入值：進程個數(shù)Num 范圍：0<Num<=100 依次輸入Num個進程的到達時間 范圍： 依次輸入Num個進程的服務時間 范圍： 輸入要使用的算法（A-FCFS，B-SJF） 2) 程序所能達到的功能輸入進程個數(shù)Num，每個進程到達時間ArrivalTimei，服務時間ServiceTimei。采用先來先服務FCFS或者短作業(yè)優(yōu)先SJF進程調度算法進行調度，計算每個進程的完成時間、周轉時間和帶權周轉時間，并且統(tǒng)計Num個進程的平均周轉時間和

3、平均帶權周轉時間。2、高優(yōu)先權優(yōu)先調度算法1)輸入進程數(shù)和進程的優(yōu)先權要求服務時間后初始化隊列。2)W為等待狀態(tài)；R為運行狀態(tài)。按照高優(yōu)先權優(yōu)先原則進行進程的調度和執(zhí)行。一步步完成進程的調度和執(zhí)行。六、經驗和體會最高優(yōu)先權優(yōu)先（FPF）調度算法 此算法常被用在批處理系統(tǒng)中，作為作業(yè)調度算法，也作為多種操作系統(tǒng)中的進程調度，還可以用于實時系統(tǒng)中。當其用于作業(yè)調度， 將后備隊列中若干個優(yōu)先權最高的作業(yè)裝入內存。當其用于進程調度時，把處理機分配給就緒隊列中優(yōu)先權最高的進程，可以進一步把該算法分成以下兩種：非搶占式優(yōu)先權算法、搶占式優(yōu)先權調度算法。非搶占式優(yōu)先權算法是指一旦把處理機分配給就緒隊列中優(yōu)先

4、權最高的進城后，該進程變一直執(zhí)行下去直到完成。這種調度算法主要用于批處理系統(tǒng)中，也可以用于某些對實時性要求不高的實時系統(tǒng)中；而搶占式優(yōu)先權算法系統(tǒng)將處理機分配給優(yōu)先權最高點的進程，并執(zhí)行但當在執(zhí)行期間遇到另外一個優(yōu)先權更高的程序的時候就會將處理機的使用權給這個優(yōu)先權比較高的進程，這種調度算法能夠更好的滿足緊迫作業(yè)的要求，常用在要求比較嚴格的實時系統(tǒng)中，以及對性能要求較高的批處理和分時系統(tǒng)找中。通過本次實驗我們深入理解了先來先服務和短進程優(yōu)先進程調度算法的思想,學會高優(yōu)先權調度算法的原理和調度過程、還要能夠熟練運用。七、源程序 1、FCFS、SPF#include<iostream>

5、#include<iomanip>using namespace std;static const int Max=100;int ArrivalTimeMax;/到達時間int ServiceTimeMax;/服務時間int FinishTimeMax;/完成時間int WholeTimeMax;/周轉時間double WeightWholeTimeMax;/帯權周莊時間double AverageWT_FCFS,AverageWT_SJF; /平均周轉時間double AverageWWT_FCFS,AverageWWT_SJF;/平均帯權周轉時間int ServiceTime

6、_SJFMax;/在SJF算法中使用到int Num=0;int NowTime=0;/記錄當前時間double SumWT=0,SumWWT=0;/SumWT用來計算總的周轉時間，SumWWT用來計算總的帯權周轉時間int i;int choice;/記錄選擇 / 先到先服務算法void FCFS()/找最早到達的。cout<<"-FCFS-"<<endl;for(i=0;i<Num;i+)if(ArrivalTimei>NowTime)/假如進程到達的時間比現(xiàn)在已經運行的時間NowTime大，說明在NowTime時刻進程未到達 Now

7、Time=ArrivalTimei;/把進程的到達時間賦給NowTimeNowTime+=ServiceTimei;/把進程的服務時間加到NowTime上FinishTimei=NowTime;/計算完成時間WholeTimei=FinishTimei-ArrivalTimei;/計算周轉時間=完成時間-到達時間WeightWholeTimei=(double)WholeTimei/ServiceTimei;/計算帶權周轉時間=周轉時間/服務時間SumWT+=WholeTimei;/計算總的周轉時間SumWWT+=WeightWholeTimei;/計算總的帯權周轉時間AverageWT_FC

8、FS=SumWT/Num;/平均周轉時間AverageWWT_FCFS=SumWWT/Num;/平均帯權周轉時間for(i=0;i<Num;i+)/依次輸出結果cout<<"時刻"<<FinishTimei-ServiceTimei<<": 進程"<<i+1<<"開始運行。"<<" 其完成時間："<<FinishTimei<<" 周轉時間："<<WholeTimei<<s

9、etprecision(3)<<" 帯權周轉時間："<<WeightWholeTimei<<setprecision(3)<<endl;cout<<"平均周轉時間："<<AverageWT_FCFS<<endl;cout<<"平均帯權周轉時間："<<AverageWWT_FCFS<<endl; / 短進程優(yōu)先算法void SJF()/找已經到達的且服務時間最短的進程（假定輸入的進程是按照到達時間先后輸入的）cout&

10、lt;<"-SJF-"<<endl;int min=0;NowTime=ArrivalTime0+ServiceTime0;/計算第一次的NowTImeFinishTime0=NowTime;/計算第一個進程的完成時間ServiceTime_SJF0=1000;/賦初值。cout<<"時刻"<<FinishTime0-ServiceTime0<<": 進程"<<1<<"開始運行。"int allin=0,j,k;for(i=1;i<

11、Num;i+)/進入循環(huán)，從第二個到達的進程開始k=1;min=0;if(allin=0)/找到已經到達的進程個數(shù)j=0;while(ArrivalTimej<=NowTime && j<Num)/已經到達的進程j+;if(j>=Num)allin=1;else j=Num;j=j-1;/j是已經到達的進程數(shù)while(k<=j)/從已經到達的進程里找到服務時間最短的進程if(ServiceTime_SJFk=0)/進程的服務時間如果等于0，則跳過該進程k+;else if(ServiceTime_SJFmin>ServiceTime_SJFk)/

12、比較，找到服務時間最短的進程min=k;k+;ServiceTime_SJFmin=0;/找完后置零，便于下一次循環(huán)時使用NowTime+=ServiceTimemin;/累加當前時間FinishTimemin=NowTime;/完成時間for(i=0;i<Num;i+)/計算周轉時間，帶權周轉時間，總的周轉時間和總的帶權周轉時間WholeTimei=FinishTimei-ArrivalTimei;WeightWholeTimei=(double)WholeTimei/ServiceTimei;SumWT+=WholeTimei;SumWWT+=WeightWholeTimei;Ave

13、rageWT_SJF=SumWT/Num;/平均周轉時間AverageWWT_SJF=SumWWT/Num;/平均帶權周轉時間cout<<" 其完成時間："<<FinishTime0<<" 周轉時間："<<WholeTime0<<setprecision(3)<<" 帯權周轉時間："<<WeightWholeTime0<<setprecision(3)<<endl;for(i=1;i<Num;i+)/輸出結果cout<

14、;<"時刻"<<FinishTimei-ServiceTimei<<": 進程"<<i+1<<"開始運行。"<<" 其完成時間："<<FinishTimei<<" 周轉時間："<<WholeTimei<<setprecision(3)<<" 帯權周轉時間："<<WeightWholeTimei<<setprecision(3)&

15、lt;<endl;cout<<"平均周轉時間："<<AverageWT_SJF<<endl;cout<<"平均帯權周轉時間："<<AverageWWT_SJF<<endl;void input() / 輸入函數(shù)cout<<"請輸入進程個數(shù)："cin>>Num;while(Num>100|Num<=0)cout<<"進程個數(shù)必須大于0且小于等于100！請重新輸入進程個數(shù)："cin>>

16、;Num;for(i=0;i<Num;i+)cout<<"第"<<i+1<<"個進程的到達時間："cin>>ArrivalTimei;for(i=0;i<Num;i+)int data=0;cout<<"第"<<i+1<<"個進程的服務時間："cin>>data;ServiceTimei=data;ServiceTime_SJFi=data;cout<<"-"<<e

17、ndl;cout<<"請選擇要使用的算法(1-FCFS,2-SJF): "cin>>choice;void main()char flag='y'Loop:NowTime=0;SumWT=0;SumWWT=0;/參數(shù)初始化 input();/輸入if(choice=1)FCFS();/調用FCFS算法else if(choice=2)SJF();/調用SJF算法else/輸入有誤，則重新選擇while(1) cout<<"您的選擇有誤!請重新選擇!"<<endl;cout<<&q

18、uot;請選擇要使用的算法(1-FCFS,2-SJF): "cin>>choice;if(choice=1)FCFS();break;else if(choice=2)SJF();break;cout<<endl<<"是否繼續(xù)使用該程序，按'y'或'Y'鍵繼續(xù)，按其他任意鍵退出："cin>>flag;if(flag='y' | flag='Y')goto Loop;2、高優(yōu)先權優(yōu)先調度算法#include "stdio.h" #inc

19、lude "stdlib.h" #define getpch(type) new typestruct pcb /* 定義進程控制塊PCB */ char name10; /進程名 char state; /狀態(tài) int super; /優(yōu)先級 int ntime; /要求服務時間 int rtime; /已運行時間 struct pcb* next; *ready=NULL,*p;typedef struct pcb PCB;void sort(PCB *a) /* 建立對進程進行優(yōu)先級排列函數(shù)*/ PCB *first, *second; int insert=0; i

20、f(ready=NULL)|(a->super)>(ready->super) /*優(yōu)先級最大者,插入隊首*/ a->next=ready; ready=a; else /* 進程比較優(yōu)先級,插入適當?shù)奈恢弥?/ first=ready; second=first->next; while(second!=NULL) if(a->super)>(second->super) /*若插入進程比當前進程優(yōu)先數(shù)大,插入到當前進程前面*/a->next=second; first->next=a; second=NULL; insert=1;

21、 else /*指針后移，尋找插入點*/ first=first->next; second=second->next; if(insert=0) first->next=a;/* 插入進程優(yōu)先數(shù)最低,則插入到隊尾*/ void createpcb() /* 建立進程控制塊函數(shù)*/ int i,num; printf("ttt最高優(yōu)先權優(yōu)先調度算法模擬tn"); printf("n 請輸入進程數(shù)目:"); scanf("%d",&num); for(i=0;i<num;i+) p=getpch(PCB)

22、; printf("n 第%d個進程的名字、優(yōu)先數(shù)及該進程要求服務的時間:",i+1); scanf("%s%d%d",p->name,&p->super,&p->ntime); p->rtime=0; p->state='w' p->next=NULL; sort(p); void display1() /*建立進程顯示函數(shù),用于顯示當前進程*/ printf("n進程名 狀態(tài) 優(yōu)先數(shù) 要求服務的時間 已運行時間 n"); void display2(PCB * p

23、r) printf("%3.5s %7c %6d %12d %10d",pr->name,pr->state,pr->super,pr->ntime,pr->rtime); printf("n"); void check() /* 建立進程查看函數(shù) */ PCB *pr; printf("n"); printf("n");printf("n * 當前正在運行的進程是%s的狀態(tài)如下:n",p->name); display1(); display2(p); pr=read