1、人佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院實(shí)驗(yàn)報(bào)告課程名稱操作系統(tǒng)原理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)二-進(jìn)程調(diào)度實(shí)驗(yàn)講義專業(yè)班級_姓名學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師 成績 日期一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^對進(jìn)程調(diào)度算法的模擬，進(jìn)一步理解進(jìn)程的基本概念，加深對進(jìn)程運(yùn)行狀態(tài)和進(jìn)程調(diào)度過程、調(diào)度算 法的理解。（1）掌握時(shí)間片輪換的進(jìn)程調(diào)度算法；（2）掌握帶優(yōu)先級的進(jìn)程調(diào)度算法；（3）選用面向?qū)ο蟮木幊谭椒?。二、?shí)驗(yàn)內(nèi)容；（1）用C語言（或其它語言，如Java）實(shí)現(xiàn)對N個(gè)進(jìn)程采用動(dòng)態(tài)優(yōu)先調(diào)度算法的調(diào)度。（2）每個(gè)用來標(biāo)識(shí)進(jìn)程的進(jìn)程控制塊PCB可用結(jié)構(gòu)來描述，包括以下字段：進(jìn)程標(biāo)識(shí)數(shù)ID。進(jìn)程優(yōu)先數(shù)PRIORITY，并規(guī)定優(yōu)先數(shù)越大的進(jìn)程，其優(yōu)先權(quán)越高。進(jìn)程已占用CPU時(shí)間

2、CPUTIME。進(jìn)程還需占用的CPU時(shí)間ALLTIMEo當(dāng)進(jìn)程運(yùn)行完畢時(shí)，ALLTIME變?yōu)?。進(jìn)程的阻塞時(shí)間STARTBLOCK，表示當(dāng)進(jìn)程再運(yùn)行STARTBLOCK個(gè)時(shí)間片后，進(jìn)程將進(jìn)入阻塞狀態(tài)。進(jìn)程被阻塞的時(shí)間BLOCKTIME，表示已阻塞的進(jìn)程再等待BLOCKTIME個(gè)時(shí)間片后，將轉(zhuǎn)換成就緒狀態(tài)。進(jìn)程狀態(tài)STATE o隊(duì)列指針NEXT，用來將PCB排成隊(duì)列。（3）優(yōu)先數(shù)改變的原則：可以采用以下方法的任一種：（a）進(jìn)程在就緒隊(duì)列中呆一個(gè)時(shí)間片，優(yōu)先數(shù)增加1o進(jìn)程每運(yùn)行一個(gè)時(shí)間片，優(yōu)先數(shù)減3o（b）進(jìn)程在就緒隊(duì)列中呆一個(gè)時(shí)間片，優(yōu)先數(shù)增加3o進(jìn)程每運(yùn)行一個(gè)時(shí)間片，優(yōu)先數(shù)除以2。（4）為了清

3、楚地觀察每個(gè)進(jìn)程的調(diào)度過程，程序應(yīng)將每個(gè)時(shí)間片內(nèi)的進(jìn)程的情況顯示出來，包括正在運(yùn)行 的進(jìn)程，處于就緒隊(duì)列中的進(jìn)程和處于阻塞隊(duì)列中的進(jìn)程。（5）用戶可以干預(yù)進(jìn)程的運(yùn)行狀態(tài)，程序應(yīng)該設(shè)置可以讓用戶中斷的入口，并可以通過以下命令查看，修 改，終止進(jìn)程。A）create隨機(jī)創(chuàng)建進(jìn)程，進(jìn)程的優(yōu)先級與所需要的時(shí)間片隨機(jī)決定；B）ps查看當(dāng)前進(jìn)程狀態(tài)C）sleep命令將進(jìn)程掛起D）kill命令殺死進(jìn)程E）quit命令退出（5）分析程序運(yùn)行的結(jié)果，談一下自己的認(rèn)識(shí)。三、實(shí)驗(yàn)原理；無論是在批處理系統(tǒng)還是分時(shí)系統(tǒng)中，用戶進(jìn)程數(shù)一般都多于處理機(jī)數(shù)、這將導(dǎo)致它們互相爭奪處理機(jī)。 另外，系統(tǒng)進(jìn)程也同樣需要使用處理機(jī)。這

4、就要求進(jìn)程調(diào)度程序按一定的策略，動(dòng)態(tài)地把處理機(jī)分配給處于就 緒隊(duì)列中的某一個(gè)進(jìn)程，以使之執(zhí)行。根據(jù)進(jìn)程的五個(gè)特征：（1）動(dòng)態(tài)性；（2）并發(fā)性；（3）異步性；（4）獨(dú)立性；（5）結(jié)構(gòu)性及三種基本狀態(tài)的轉(zhuǎn)換， 了解各進(jìn)程對資源的共享和競爭。進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行時(shí)，由于資源共享，帶來各進(jìn)程之間的相互制約。為了反映這 些制約關(guān)系和資源共享關(guān)系，在創(chuàng)建一個(gè)進(jìn)程時(shí)，應(yīng)首先創(chuàng)建其PCB，然后才能根據(jù)PCB中信息對進(jìn)程實(shí)施 有效的管理和控制。當(dāng)一個(gè)進(jìn)程完成其功能之后，系統(tǒng)則最后釋放PCB，進(jìn)程也隨之消亡。最簡單最直觀的進(jìn)程調(diào)度策略是基于優(yōu)先級的調(diào)度，多數(shù)實(shí)時(shí)系統(tǒng)采用基于優(yōu)先級的調(diào)度，每個(gè)進(jìn)程根據(jù)它重 要程度的不同被賦

5、予不同的優(yōu)先級，調(diào)度器在每次調(diào)度時(shí)，總選擇優(yōu)先級最高的進(jìn)程開始執(zhí)行四、實(shí)驗(yàn)步驟；隨機(jī)生成幾個(gè)處在就緒隊(duì)列的進(jìn)程；在就緒隊(duì)列中選擇優(yōu)先權(quán)最高的進(jìn)程；每運(yùn)行一個(gè)時(shí)間片后更新運(yùn)行進(jìn)程、就緒隊(duì)列和阻塞隊(duì)列的狀態(tài)，判斷是否需要進(jìn)行變換；可動(dòng)態(tài)添加、刪除進(jìn)程；完成所有進(jìn)程操作。五、程序源代碼及注釋實(shí)驗(yàn)2進(jìn)程調(diào)度return:void Destrortjuue(Queii *Q)( rtile(Q-front) (Q-raaT=Q-frDnt-MEXT;Q-frojit=Q-*43* :return :Pct創(chuàng)廷尹晦機(jī)和螞化若運(yùn)程int Enqueue (Queue *Q； PCB *pcb) (QNode

6、 *)q&119C(sx zeof (QXodG); p-pub=pcb;if ( !d) return 0;d-ext=null：Q-rsar-NEXT=D：Q-*92TF；Q-Q_nun-:return 1:隊(duì)列牛劑隱指定id夫素nt DeQueue (Queue 點(diǎn)Q, int d) (QNode *a. *s;if (食-fMmt=Q-mar printf 3。; return 。；a=Qfront;s=a-NEXr；for(;a-XEXT!=NULL:axa-NEXT)(i f (a-EXT-pb-IB=id) 5=3-NEST；i f .5=Sxear J(Q-rear=a:a-N

7、EXT=s-NEXr； free(s);include inc lude ?includQ ?includQ inoiuastypedef struct. PCB (int ID;避程標(biāo)識(shí)3ft ID.int PRIORITY：建程伐完轟PRXR1TY.尹姓定任先桑巷大時(shí)住涅.苴杭先姣巷尊.int. CPUTIME ;方注程已呂.號(hào) CPU 的間CPUTI3E.int ALLTIME ; 甦理還需M用的CPU的同 ALLTZME.當(dāng)W程運(yùn)氣充舉時(shí),ALLTW交為6 int STAETELXK;/走程的恒言時(shí)間 STARIELCCK.表示當(dāng)W巷再運(yùn)行STARTELXK個(gè)時(shí)間片后，W巷君走入 隈塞

8、狀態(tài).int ELCCKTIME;的打間 ELO-CKri3E.表示已匾氫的遂程再與待玖火KTIME個(gè)時(shí)間片后.罵哭 性或垃空狀戀int. STATESTATE. 0 代表致行.1 代表爰活.2代表區(qū)室 PCE：typedef struct. QMode(PCB *pcb;struct QMode *NEXT;QMode;typsdsf struct. Qususmt Q_nua;QNod蠟 *frQnt;QMode *rear:Queue;int Dro_nua=O;/i*的總個(gè)斂PCE t.enp_PCE;PCB bast:展款絕隊(duì)列中選務(wù)的轂伐逐程QNode如昌興機(jī)LREADY次七BLO

9、CK:匣戛供、列void In it Queue (Suene (Q-fxont=Q-r ear= 5KoSe*! nalloc .si zeof (Jode)：if ( !q-frgt) et (-1);Q- fxont-NEXT=Sq_nu3=0;:if(Q_READF- q_nus=O!return L;iMf (就免眼列中尚無說程皿二；rstuxn;父匾室中選斧匾室國間為0的矣出鼠列void SQlect.FrxiJLCa0 (QMods *a? *t$SD；*：:,tsn.D=a=Q_EL4XK- front:printf (ge依袂物虹綏史宣富袂鈕R翊k*徐攻*敦攵兌維義義鈕知tn

10、)；。苴nH(從匾惠&L列中法務(wù)W程到致豎底列二/)； f (QBL 0：E- q_nu3=0:printfCFSg隊(duì)劌中尚無七程皿)；return;for(5=tenD-NEXT;a-NEXT !=MULL: a=a-NEXT)if(3-NEXT-DC-b-BLCCKr：3E=：i( tnp=a：s=tezp-?iEXT;if (C_5L*XK-*s&r=g)Q_BLCC K-rear=*te=p:tespP*CB= (PCS *j zall-oc. size of (PCE .: : ZZ 從匾戛成列奘珍京度漁隊(duì)列中te2p_PCE-ID=5-pcb-ID;t e 2p_PCE-PRI 0

11、EZTY=s -pcl)- PRIORITY;t i 2P.PCE-XFU I != s- R 6-C PUTZ1E;t x sp_PCE-ALL T iffi= s- pcb-ALLT：lE;t i r_PST AETELOC K=m () 94 L，食話設(shè)豆 STARTELOCKt e np_PCE-ELOCM DIEz 0:tQnp_PCE-STATE=l：/標(biāo)記為我建隊(duì)列EhQiiguq (QJ?EADT tER.FCB);ts=p-NEKT=s-?EXT：Q_BLOCK*Q_nus:free front:for(s=t eno-揮EXT: a-XEXT!=NULL: 3=a-以EXT

12、)if(a-NET-peb-PRIORITYte=D-iEXr-peb-P RIORITY) teap=a;5=tenp-NIEXT;xf(*Q_REr-rear=sjQ_RE AD Y-r e ar = te=p;best. ID=s-pcb-ID;b藥 t. PR ICRITY= -pcb-PR IORITY;best. CPUTD(E=5-pcb-X：PUTIME:best. ALLTD(E=5-pcb-ALLTIME:best. STARTELaCK=5rpcb-SrARTELXK;best. EL*XKTDE=s-DCtrEL0Cn3CE;bast. STATEzs-pclrSTAT

13、E :tMj-NEXT=3- ?EXT：Q_RIADY-q_nua:free(s):從鹽綣隊(duì)列中洗多景尊和次杭骸.設(shè)豆STARTrZiEvoid Sst_Es：5t_Sscand_Start () QXods *t=3p_f irst： *tap_5GQJid *a;Xnt fa： fb： n=0;a=Q_BEADY- front;if (Q.READY- Q_nun=0 .:fNintf (款活隊(duì)列T尚無法蜜jT):*sturn:)if(Q_RE ADE- q_nxi3=l)a-KEST-pcb-SrASrBLO：K=a-NErr-pcV-ALiri炷;/立果鹽緒冽中只宥二個(gè)注蚤 則設(shè)豆為乩

14、LT*forir5t=te=p_5ec-OT3=a-ST ;a-SXTI =NULL;a=a-HEXr)(if(a-?JEXT-pcb-PRIOEin=teaD_fir5t-DC-b-PRIORITY)t &sd.PC B-STAR-TBLC*CK=be51. STARTBLOCK;t enp_s e cond=t e3p_f r st;t enp_PCE-BLCKT ZMEzbest. BLOCKTDE:tenp_f irst=a- NEXT;tenp_PCE-SrATE=l;Enqueue(Q_RE.DY. Mr_PCB)；fa=tp_fixst-pcb-PRICRirY;fb=tenp_

15、5econd-pcb APRIORITY;elsewhiletf a=fbfrojit-EXT:tea.p_frst-pc b-STA.RTBLOCK=n:for(：a! SULL: a=a-NEXT a-pcb-PRIORITY-;/靈若W程狀態(tài)函蘇void Change 0 對家給做到中每個(gè)炬程到既是芍給耒*a;a=_EEAC,x-frQt-：EXT ；.mt teap_id1;for(;a! =NULL; a=a-：EXTif(b5t.ID!-l)V7對運(yùn)行送程老行場改best. CPUTDE;坡丸 CPU時(shí)間if (a-DCbALLTIME=O) (bGSt. ALLT3E-;逢程總時(shí)

16、間政少t 史 D_i dn-。ID ;：best. PRIORin=bast. PRICirY-3:Dequeue (Q.READY, 二d):best. STARTBLOCK：P*-o_nua:if (best. ALLTIME! =0) 如果的間片還沒月完if (best. STARTELXE=O 詢果對程需printfC當(dāng)首適行注建需法入晅塞隊(duì)劌對匿塞鼠列中信息靈改nr)；a=?_BLCCK-front-NEXTt enp_PCE=(PCBaalloc (siz eof(PCB);for (;a!=NULL; a=a-NEXTtgp_PCE-XD=b3t.ZD；a-pcb-BLCT3ff

17、i;tenD_PCE-PRI0RITY=be5t. PRIORITY;Niirtf (更折走程信息完成切勺:t enp_PCE-X：PUTDE=be st. CPU TIME:t QD_PCE-ALLTDE=be st.ALLTIME;)t god.P CE-STAETELCa=O:劫出渥程借息函斂t GnD_PCE-ELCCKT3E=TandO *101:void Print()*5_PCE-STATE=2:QMo4e *&:Enqueue (Q_BLCK 足r_PCB):printf (二二=-D ):else 否則受入鼬給我恣。苴rtf (當(dāng)部冠總個(gè)釜:W。pxo.nuoj ;t enp

18、_PCE=(PCBaalloc (siz eof(PCB);prlutf (零給列)：JREADY-unuaJ ;t enp_PCE-ID=-best. ID;a=? _RE A DY- front -NEXTtenD_PCE-PRI0RITY=be5t. PRIORITY;if(a!=NULL)t enp_PCE-X：PUTDfE=be st. CPU TIME:t enD_PCE-ALLTD!E=be st.ALLTDfE:Drintf CH) PIRORITT CFUTIME ALLTIMESTAJTEL*OCK ELCCKT3E STATErT): f-orC；a! =NTLL: a=

19、a-ME5T)(XintfC*短d2d42d%2d a-peb-ID. a-cb-JPRI-ORirY. a-peb-XPUTIUE? a-pc b-ALLTBffi:printff關(guān) 2dn,a-pc-b-STARTEbOCT; a-pcb-BLO：KT3fE; a-pcb-ST ATE);printprintf (EE室隊(duì)列儀d) n，Q_BL0*CK-q_nu2L: a=*S_5LCa-?front -NEXT;if (a!=NULL) (printfriD PIROfilTY CPUTIME ALLTUCE STAJTEL*XK ELCCKT3E STATErT):f-orC；a! =

20、NTLL: a=a-M5T)(XintfC*短d2d42d%2d a-peb-ID. a-cb-JPRI-ORirY. a-peb-XPUTIUE? a-pc b-ALLTBffi:printf C耘 d%2d：a-pcl)-STARTBLCCK. a-pcb-BLOCKTIKE. a-pcb-ST ATE)； print :)printf C= ) WHWMVWMV. J ./正在運(yùn)行的遂忌景作函袤void Pro.RLNO (if (b&st. ZD=1)“Mtf T當(dāng)查無可孰行的W程k/):return ;)pr intf (當(dāng)t?時(shí)間片大運(yùn)嚀淀遑W ；printfCHS PZR-ORI

21、TY CPUTBIE ALLTZMI STARTBLOCK BLOCET：1E STATE n勺：printf *%2d 耘d -2d%2d： best. ID. -best. PRIORITY.best. CPUTIME；best. ALLTISE?;print fC%2iX2d S2d1*:bsst. STAKTELC-2S：-b5t. 5LXKTIJE： bsst. STATE?;%= =二二華眺分副綬void sain() (int a：charSelect xon 4. .S. = (create *ps *.*qut;char cho-os&l 10.;int chooseZ;be

22、st. ID1;Q_FEADY=(Quus *)zallQC (QguE);擰勘始 化就備，晅窘京列Q_ELOCK= (Queue *) aallo c(5izeof CQueue):InitQneue(QJ?EADY):InitQeue(5JL0CK：i ;pxo_n-ua=5:/rand nunbexprint f廠初始化W逕個(gè)數(shù):m： pro_nuai:f or (int i=3; iID=i：t enp_P*CE-PRIORITY=r-and 0 英9 慝機(jī)設(shè)迓t enp_PCB-XPUT 3(E=0;tenp-PCB-ALLT3E=randO %4-l;tWH_PB-STHnELXK

23、=。;/開始為 0;拿貌 絕隊(duì)列中炭含優(yōu)完校底次高位先杖比皎童空t enp.PCB-BLCCCT DCE=O:tenp_PCB-STATE=l;EnQueue (*S_READYf tenp項(xiàng)CB)：rtile(Dro_niEi!=0j Sst.Est_S ec&nd_S tart 0 :/ J設(shè)五款樊氐列中 曼高伉形權(quán)魘次高伉完權(quán)菌5t a-t ti=fePrint ();Select.Fxon.READY0列中藝孝與:伉生彰尹生嚀相關(guān)崇作Pm.R貝()：正在運(yùn)W渲程壕作改戔哥自注程狀態(tài)Print E。的走入就緒叭列Print#*林* * 革w琮理w、*理琮普球*、a ）；FTlDtf /*

24、1-原機(jī)創(chuàng)近善冠（U萸讓*；2.查等當(dāng)前善程意忘-*）：if .stTtnr .對m韭 Ew二MionZ：； =0；/束死遂程rrintf （rt 5.骷咎殺花是卷（kiW *4.命咨iB出（S t -1 ,家工）；i f .?-S-ueuG ：q_EAnY. C1idoeb2)； rzzntfC 三鼠發(fā)蜷隊(duì)列中二一隆pziDtf （r*-5.不執(zhí)蚱擇作（r.z.nE -二*5 ；室婭Hgc妣妣卻*妣妣電CH律寶京妣市菖京童n rA DbooEEiS );BLES if(BeuE-ue(q_EL ciooEe2 gntfK相已從咀言甌列中刑除nrj c；tipg2；y:M泮粗牌豐杵杵村科*杵柱

25、杵杵杵*，*）;izarf .峰 W。 ScbooE el tctioZISEb&SEB2 :t. ezip_PCB-PF. I0E.17=zsn d ()廟機(jī)bLeeif Cs txecu (chooEElL SeLectio口 3_. =0)J/由t ecip_F CE- XIPUT MfcO;t ecip_F CE- AJ_LTrMfcra=nd 0 實(shí)L;p上砒M惺出程序牝）；teap_F CE- 蛹 TE WF;EEltf.-J ；t eap_FC-EL0CKrLME=3;traD_PCE-STATE=l;En饑迎歪MYt ea.PCBl ;/新釗速的f flush(5t sin):

26、善程跳入就繕俄列丁 2_nuni:f EtlEXhD&EEl, SEl-iEtifinZll =口；/夸歪W程Pr=_RUN0 ；PTLEtf （所有魏*柜羌或/iT）；六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析1、運(yùn)行結(jié)果如下當(dāng)前時(shí)間片內(nèi)運(yùn)行進(jìn)程IP PIBORITV CPUTIftE ILLUME： STARIBLOCK BLOCKTIKE STATE 35132 iflLLIJME3:擋忌個(gè)數(shù)次POKIH CPOTinE80STftKIBLMJH B1OCJHI1HE 8TBIE36 i土查看當(dāng)前進(jìn)程忱割畔1也命號(hào)退出-1怛塞隊(duì)列0 IP FIEOEII CPIJimEfiLLIllMESIfiMBLaCJK BLOCH I MIE TAIfi662一一憑吼列3)IB PI TORI TV cron HE