操作系统原理---进程调度实验报告x

、实验目的

通过对进程调度算法的设计,深入理解进程调度的原理。

进程是程序在一个数据集合上运行的过程,它是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。

进程调度分配处理机,是控制协调进程对 CPU的竞争,即按一定的调度算法从就绪队列中选中

一个进程,把 CPU的使用权交给被选中的进程。

进程通过定义一个进程控制块的数据结构( PCB来表示;每个进程需要赋予进程 ID、进程到

达时间、进程需要运行的总时间的属性;在 RR中,以1为时间片单位;运行时,输入若干个进程序

列,按照时间片输出其执行序列。

二、实验环境

VC++

、实验内容

实现短进程优先调度算法(SPF和时间片轮转调度算法(RR

[提示]:

(1)先来先服务(FCFS调度算法

原理:每次调度是从就绪队列中,选择一个最先进入就绪队列的进程,把处理器分配给该进程,

使之得到执行。该进程一旦占有了处理器,它就一直运行下去,直到该进程完成或因发生事件而阻 塞,才退出处理器。

将用户作业和就绪进程按提交顺序或变为就绪状态的先后排成队列,并按照先来先服务的方式

进行调度处理,是一种最普遍和最简单的方法。它优先考虑在系统中等待时间最长的作业,而不管 要求运行时间的长短。

按照就绪进程进入就绪队列的先后次序进行调度,简单易实现,利于长进程, CPU繁忙型作业,

不利于短进程,排队时间相对过长。

2

2

(2) 时间片轮转调度算法 RR

原理:时间片轮转法主要用于进程调度。采用此算法的系统,其程序就绪队列往往按进程到达的时 间来排序。进程调度按一定时间片( q)轮番运行各个进程?

进程按到达时间在就绪队列中排队,调度程序每次把 CPU分配给就绪队列首进程使用一个时间

片,运行完一个时间片释放 CPU排到就绪队列末尾参加下一轮调度, CPU分配给就绪队列的首进程。

1就绪队列 调復

处锂机

时同片用主 1

唤醒

阳塞队列 4

固定时间片轮转法:

1

所有就绪进程按 FCFS规则排队。

2

处理机总是分配给就绪队列的队首进程。

3

如果运行的进程用完时间片,则系统就把该进程送回就绪队列的队尾,

重新排队。

4

因等待某事件而阳 塞的进井程】关到 阳 塞队列

因等待寸某:事件而阻塞口 J进4王送到阻塞队列。

5

系统把被唤醒的进程送到就绪队列的队尾。

可变时间片轮转法:

1

进程状态的转换方法同固定时间片轮转法。

2

响应时间固定,时间片的长短依据进程数量的多少由 T = N

X ( q + t

)给出的

关系调整。

3

根据进程优先级的高低进一步调整时间片,优先级越高的进程,分配的时间片越长。

多就绪队列轮转法:

(3)算法类型

简单的碉度算虫<FCFS)调度算法

简单的碉度算虫

等时间片轮轄

不薯时闸片耗转

非疑占X.MJL4*

(4)模拟程序可由两部分组成,先来先服务( FCFS调度算法,时间片轮转。流程图如下

(5)按模拟算法设计程序,运行设计的程序,观察得到的结果。

四、实验结果(含程序、数据记录及分析、实验总结等)

MFC的设计框如下:

实验代码以及分析:

RR算法实现分析:先根据到达时间对进程进行排序,然后调度时,超出时间片的就放至队尾,然后 继续调度。

变量添加:

int m_id; IDC_EDIT_ID

用来输入进程 ID

int m_reachtime; IDC_EDIT_REACHTIME

用来输入进程到达时间

int m_run; IDC_EDIT_RUN 用来输出正在运行的进程

int m_runtime; 用来输入进程运行时间 int m_timeslice; 用来输入时间片

int m_runtime; 用来输入进程运行时间 int m_timeslice; 用来输入时间片

CString m_result; 用来输出最终调度队列

IDC_EDIT_RUNTIME

IDC_EDIT_TIMELICE

IDC_EDIT_RESULT

CString m_readyqueue; IDC_EDIT_READYQUEUE

用来输出等待队列

CString m_pcb; IDC_EDIT_PCB

用来显示输入的进程信息

数据存储:利用结构体来存储进程信息

struct PCB{

int id;

int reachtime;

int runtime;

}pcb[1000],pcb1[1000];

添加进程:

void CMfcDlg::OnADD()

{ d=m_id; pcb[NO].reachtime=m_reachtime; pcb[NO].runtime=m_runtime;

("%-8d %-8d %-8d\r\n",m_id,m_reachtime,m_runtime); m_pcb+=str1;

m_id=0; m_id=0; m_reachtime=0;

m_runtime=0;

NO++; UpdateData(false);

}

RR算法

void CMfcDlg::OnRr()

{ eachtime;

}

int temp; eachtime){ readyqueue[i]=pcb[j].id;

pcb1[i]=pcb[j];

}

}

} untime<=m_timeslice){ d; CString str1;

for(int k=i+1;k<NO;k++){ ("%d ",readyqueue[k]); m_readyqueue += str1; m_readyqueue += " ";

} UpdateData(FALSE); UpdateWindow();

();

Sleep(pcb1[i].runtime*1000);

} else{

d; untime -= m_timeslice; d;

CStri ng strl;

for(int k=i+1;k<N0;k++){

(”%d ”,readyqueue[k]); m_readyqueue += str1; m_readyqueue +="";

}

UpdateData(FALSE); UpdateWi ndow();

();

Sleep(pcb1[i].ru ntime*1000); }

} m_run=O;

CStri ng str;

for( i=0;i<NO;i++){

("%d ”,readyqueue[i]); m_result += str;

m_result +="";

}

//恢复以前的进程数,便于进行其他算法。

//恢复以前的进程数,便于进行其他算法。

UpdateData(false);

}

实验结果:

使用RR算法对进程进行调度

测试中使用的数据:

时间片是2

进程

到达时间

运行时间

1

1 1

2

2 2

3

3 3

结果如下:

实验总结:

在该实验完成的过程中,我首先复习了进程调度的算法分析,并对这三种算法进行比较分析, 同时,经过对RR算法的编写,以及MFC的设计,使我更加深入的理解了这几种算法的运算过程。

 实验中也遇到许多平时并没注意到得问题,而解决这些问题又能获得很多,也感到很快乐。总之, 通过这次实验,我不但进程调度的算法理解更深入,而且也同时提高了我的 MFC编程模拟的能力。