1、淮海工學(xué)院計(jì)算機(jī)工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)報(bào)告書課程名： 操作系統(tǒng)原理 題 目： 進(jìn)程調(diào)度 班 級(jí)： 學(xué) 號(hào)： 姓 名： 評(píng)語(yǔ)：成績(jī)： 指導(dǎo)教師： 批閱時(shí)間： 年 月 日操作系統(tǒng)原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告 - 6 -實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1.目的與要求進(jìn)程是操作系統(tǒng)最重要的概念之一，進(jìn)程調(diào)度是操作系統(tǒng)內(nèi)核的重要功能，本實(shí)驗(yàn)要求用C語(yǔ)言編寫一個(gè)進(jìn)程調(diào)度模擬程序，使用優(yōu)先級(jí)或時(shí)間片輪轉(zhuǎn)法實(shí)現(xiàn)進(jìn)程調(diào)度。本實(shí)驗(yàn)可加深對(duì)進(jìn)程調(diào)度算法的理解。2.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、設(shè)計(jì)有5個(gè)進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行的模擬調(diào)度程序，每個(gè)程序由一個(gè)PCB表示。2、模擬調(diào)度程序可任選兩種調(diào)度算法之一實(shí)現(xiàn)。3、程序執(zhí)行中應(yīng)能在屏幕上顯示出各進(jìn)程的狀態(tài)變化，以便于觀察調(diào)度的整個(gè)過(guò)程。3.

2、實(shí)驗(yàn)環(huán)境Turbo C 2.0/3.0或VC+6.04.實(shí)驗(yàn)說(shuō)明1、優(yōu)先級(jí)算法說(shuō)明（1）PCB的結(jié)構(gòu)：IdSpanUsedNeedSatusNext優(yōu)先級(jí)算法中，設(shè)PCB的結(jié)構(gòu)如右圖所示，其中各數(shù)據(jù)項(xiàng)的含義如下：Id：進(jìn)程標(biāo)識(shí)符號(hào)，取值15。Prior：優(yōu)先級(jí)，隨機(jī)產(chǎn)生，范圍15。Used：目前已占用的CPU時(shí)間數(shù)，初值為0；當(dāng)該進(jìn)程被調(diào)用執(zhí)行時(shí)，每執(zhí)行一個(gè)時(shí)間片，Used加1。Need：進(jìn)程尚需的CPU時(shí)間數(shù)，初值表示該進(jìn)程需要運(yùn)行的總時(shí)間，取值范圍為510。并隨機(jī)產(chǎn)生，每運(yùn)行一個(gè)時(shí)間片need減1；need為0則進(jìn)程結(jié)束。Status：進(jìn)程狀態(tài)R（運(yùn)行），J（就緒），F(xiàn)（完成）；初始時(shí)都處

3、于就緒狀態(tài)。Next：指向就緒隊(duì)列中下一個(gè)進(jìn)程的PCB的指針。（2）初始狀態(tài)及就緒隊(duì)列組織：5個(gè)進(jìn)程初始都處于就緒狀態(tài)，進(jìn)程標(biāo)識(shí)15，used初值都為0。各進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)隨機(jī)產(chǎn)生，范圍15。處于就緒狀態(tài)的進(jìn)程，用隊(duì)列加以組織，隊(duì)列按優(yōu)先級(jí)由高到低依次排列，隊(duì)首指針設(shè)為head，隊(duì)尾指針設(shè)為tail。（3）調(diào)度原則以及運(yùn)行時(shí)間的處理：正在執(zhí)行的進(jìn)程每執(zhí)行一個(gè)時(shí)間片，其優(yōu)先級(jí)減1（允許優(yōu)先級(jí)為負(fù)）。進(jìn)程調(diào)度將在以下情況發(fā)生：當(dāng)正在運(yùn)行的程序其優(yōu)先級(jí)小于就緒隊(duì)列隊(duì)首進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)時(shí)。程序中進(jìn)程的運(yùn)行時(shí)間以邏輯時(shí)間片為單位。2、時(shí)間片輪轉(zhuǎn)算法說(shuō)明（1）PCB的結(jié)構(gòu)（如下圖所示）：輪轉(zhuǎn)法中，設(shè)PCB的結(jié)構(gòu)如

4、右圖所示，其中各數(shù)據(jù)項(xiàng)的含義如下：IdSpanUsedNeedSatusNextId：進(jìn)程標(biāo)識(shí)符號(hào)，取值15。Span：在某一輪中，分配給先運(yùn)行進(jìn)程的時(shí)間片數(shù)，取值13。Used：現(xiàn)運(yùn)行進(jìn)程在本輪執(zhí)行過(guò)程已用的時(shí)間片數(shù)。Need：進(jìn)程尚需的CPU時(shí)間數(shù)，初值表示該進(jìn)程需要運(yùn)行的總時(shí)間，取值范圍510。并隨機(jī)產(chǎn)生，每運(yùn)行一個(gè)時(shí)間片need減1；need為0則進(jìn)程結(jié)束。Status：進(jìn)程狀態(tài)R（運(yùn)行），J（就緒），F(xiàn)（完成）；初始時(shí)所有進(jìn)程處于就緒狀態(tài)。Next：指向就緒隊(duì)列中下一個(gè)進(jìn)程的PCB的指針。（2）初始狀態(tài)及就緒隊(duì)列組織：Span、Used在每輪開始時(shí)賦初值，Used初值值為0，Span

5、初值要求隨機(jī)產(chǎn)生。（3）調(diào)度原則：當(dāng)一個(gè)進(jìn)程被調(diào)度程序執(zhí)行時(shí)，每經(jīng)過(guò)一個(gè)時(shí)間片，Need減1，Used加1，如果Need為0，表示該進(jìn)程結(jié)束，如果Need不為0，并且Used小于本輪Span值，則該進(jìn)程可繼續(xù)運(yùn)行，若Need不為0，且Used等于Span值，則該進(jìn)程本輪運(yùn)行時(shí)間已到，應(yīng)調(diào)度下一個(gè)隊(duì)首進(jìn)程運(yùn)行。實(shí)驗(yàn)步驟1、 理解本實(shí)驗(yàn)中關(guān)于兩種調(diào)度算法的說(shuō)明。2、 根據(jù)調(diào)度算法的說(shuō)明，畫出相應(yīng)的程序流程圖。FCFS流程圖簡(jiǎn)介：如圖：RR流程圖簡(jiǎn)介：如圖按照程序流程圖，用C語(yǔ)言編程并實(shí)現(xiàn)。先來(lái)先來(lái)服務(wù)調(diào)度算法-FCFS選擇4個(gè)進(jìn)程，然后選擇FCFS,如圖所示進(jìn)行和等待還有阻塞時(shí)間一看便知。選擇等待就緒出現(xiàn)頁(yè)面：如圖所示選擇阻塞出現(xiàn)的頁(yè)面：如圖時(shí)間片輪轉(zhuǎn)法-RR選擇進(jìn)程4個(gè)，然后選擇時(shí)間片輪轉(zhuǎn)算法：如下圖所示選擇等待就緒出現(xiàn)的頁(yè)面如圖所示：選擇阻塞時(shí)出現(xiàn)以下的頁(yè)面：如圖所示4.分析與思考1.邏輯時(shí)間片該如何實(shí)現(xiàn)？系統(tǒng)將所有的就緒進(jìn)程按先來(lái)先服務(wù)算法的原則，排成一個(gè)隊(duì)列，每次調(diào)度時(shí)，系統(tǒng)把處理機(jī)分配給隊(duì)列首進(jìn)程，并讓其執(zhí)行一個(gè)時(shí)間片。當(dāng)執(zhí)行的時(shí)間片用完時(shí)，由一個(gè)計(jì)時(shí)器發(fā)出時(shí)鐘中斷請(qǐng)求，調(diào)度程序根據(jù)這個(gè)請(qǐng)求停止該進(jìn)程的運(yùn)行，將它送到就緒隊(duì)列的末尾，再把處理機(jī)分給就緒隊(duì)列中新的隊(duì)首進(jìn)程，同時(shí)讓它也執(zhí)行一個(gè)時(shí)間片。2.如果不使用指針操