动态优先权进程调度算法模拟实验报告华北电力大学

1、一实验目的：通过动态优先权算法的模拟加深对进程概念和进程调度过程的理解。二实验内容：（1）用VC+语言实现对N个进程采用某种进程调度算法（如动态优先权调度）的调度。（2）每个用来标识进程的进程控制块PCB可用结构来描述，包括以下字段： 进程标识数ID。 进程优先数PRIORITY，并规定优先数越大的进程，其优先权越高。 进程已占用CPU时间CPUTIME。 进程还需占用的CPU时间ALLTIME。当进程运行完毕时，ALLTIME变为0。 进程的阻塞时间STARTBLOCK，表示当进程再运行STARTBLOCK个时间片后，进程将进入阻塞状态。 进程被阻塞的时间BLOCKTIME，表示已阻塞的进程

2、再等待BLOCKTIME个时间片后，将转换成就绪状态。 进程状态STATE。 队列指针NEXT，用来将PCB排成队列。（3）优先数改变的原则： 进程在就绪队列中呆一个时间片，优先数增加1。 进程每运行一个时间片，优先数减3。（4）为了清楚地观察每个进程的调度过程，程序应将每个时间片内的进程的情况显示出来，包括正在运行的进程，处于就绪队列中的进程和处于阻塞队列中的进程。（5）分析程序运行的结果，谈一下自己的认识。三设计思路和方法： 本程序通过结构体来实现计算机的控制模组，由此构造一个PCB结构体，即为进程控制块结构体，以此来记录当前进程的状态情况，包括PCB、调度信息、控制信息和处理机状态。运用

3、C语言模拟调度算法，对构建的PCB进程进行调度和运行，以此来实现进程调度过程仿真，完成本实验的实验目标与要求。四主要数据结构和算法：数据结构包括：PCB结构体包含进程信息的顺序表结构： typedef struct int ID;/ 定义进程标识数 int PRIORITY;/定义进程优先数 int CPUTIME;/ 定义进程已占用CPU时间 int ALLTIME;/ 定义进程还需占用的CPU时间 int STARTBLOCK;/ 定义进程的阻塞时间 int BLOCKTIME;/ 定义进程被阻塞的时间 int STATE;/0-运行 1-阻塞 2-就绪 3-结束 4-未到达 int RE

4、ACH;/定义到达时间 int TIME;/定义进程推进时刻 PROCESS;算法：优先权=（等待时间+要求服务时间）/要求服务时间Rp=（等待时间+要求服务时间）/要求服务时间 =相应时间/要求服务时间计算机CPU将进程按照优先级的高低来排列，并规定一个时间片，当时间片用完后，CPU中断当前任务，下一优先级最高的进程。调度运行完成后的进程，其优先权会降低，同时，所有进程的优先级随着时间的增加或是进程的推进而增加。随着时间的推进，所有程序都会有运行的机会，以此来完成用户的要求。五程序代码和输出1、程序代码如下#include iostream.h#include windows.h/#defi

5、ne N 3typedef structint ID;/ 定义进程标识数int PRIORITY;/定义进程优先数int CPUTIME;/ 定义进程已占用CPU时间int ALLTIME;/ 定义进程还需占用的CPU时间int STARTBLOCK;/ 定义进程的阻塞时间int BLOCKTIME;/ 定义进程被阻塞的时间int STATE;/0-运行 1-阻塞 2-就绪 3-结束 4-未到达int REACH;/定义到达时间int TIME;/定义进程推进时刻PROCESS;void textcolor (int color) SetConsoleTextAttribute (GetStd

6、Handle (STD_OUTPUT_HANDLE), color );void main()int i,time,max,l,l1,time1,flag=0,total=0,N,server10,sum=0;PROCESS pro10;textcolor(13);cout注意：本程序中状态代表如下endl0-运行 1-阻塞 2-就绪 3-结束 4-未到达endlendl;textcolor(15);coutN;couttime;cout请输入各进程初始状态:endl;coutID PRIORITY REACH ALLTIME STARTBLOCK BLOCKTIMEendl;for(i=0;

7、iproi.IDproi.PRIORITYproi.REACH;/输入第i个进程的进程标识数、优先数、到达时间cinproi.ALLTIMEproi.STARTBLOCKproi.BLOCKTIME;/输入第i个进程还需占用的CPU时间、阻塞时间、被阻塞的时间serveri=proi.ALLTIME;/令serveri等于第i个进程还需占用的CPU时间if(proi.REACH=0) proi.STATE=0;/如果第i个进程的到达时间等于零，那么令其进程状态等于0else proi.STATE=4;/否则，令其进程状态等于4docoutendl当前时刻为:total;textcolor(12

8、);coutendl=各进程状态为=endl;textcolor(15);coutID PRIORITY CPUTIME ALLTIME STARTBLOCK BLOCKTIME STATEendl;for(i=0;iN;i+)coutproi.ID proi.PRIORITY proi.CPUTIME ;coutproi.ALLTIME proi.STARTBLOCK proi.BLOCKTIME proi.STATE;coutendl;total+=time;/当前时刻加上时间片长度for(i=0;iN;i+)if(proi.STATE=4&proi.REACHtotal)/如果第i个进程

9、未到达且到达时间小于当前时刻，则运行下列程序proi.STATE=1;/则阻塞第i个进程for(i=0;iN;i+)time1=proi.ALLTIME;/令time1等于第i个进程的还需占用CPU的时间if(proi.STATE=0)/如果第i个进程正在运行,则运行下列程序if(proi.ALLTIME=time)/如果第i个进程还需占用CPU的时间小于等于时间片长度，则proi.CPUTIME+=time1;/第i个进程已经占用的CPU时间加上time1，即加上第i个进程还需占用CPU的时间proi.ALLTIME=0;/ 令第i个进程还需占用的CPU时间为0proi.STATE=3;/结

10、束第i个进程proi.TIME=total-time+time1;/ 令第i个进程的推进时刻变为当前时刻减去时间片长度加上其还需占用CPU的时间else/否则proi.CPUTIME+=time;/ 第i个进程已经占用的CPU时间加上时间片长度proi.ALLTIME-=time;/ 第i个进程还需占用的CPU时间减去时间片长度proi.STARTBLOCK-;/第i个进程的阻塞时间减一if(proi.STARTBLOCK=0)/如果第i个进程的阻塞时间等于0proi.STATE=1;/则阻塞第i个进程proi.BLOCKTIME=time1;/令第i个进程被阻塞的时间等于其还需占用CPU的时

11、间proi.STARTBLOCK=time1;/令第i个进程的阻塞时间等于其还需占用CPU的时间proi.PRIORITY-=3;/ 第i个进程的优先数减三proi.TIME=total;/ 令第i个进程的进程推进时刻等于当前时刻if(proi.STATE=1)/如果第i个进程处于阻塞状态，则proi.BLOCKTIME-;/第i个进程被阻塞的时间逐一递减if(proi.BLOCKTIME=0) proi.STATE=2;/如果第i个进程被阻塞的时间等于0，则proi.TIME=total;/ 令第i个进程的进程推进时刻等于当前时刻if(proi.STATE=2)/如果第i个进程处于就绪状态，

12、则proi.PRIORITY+;/令第i个进程的优先数加一proi.TIME=total; /令第i个进程的进程推进时刻等于当前时刻max=-100;/令max=-100l1=-1;/l1=-1l=-1;/l=-1for(i=0;imax&(proi.STATE=0|proi.STATE=2)/如果第i个进程的优先级大于max且第i个进程的进程状态等于0或第i个进程的进程状态等于2，则l=i;/令l=imax=proi.PRIORITY;/令max等于第i个进程的优先数if(proi.STATE=0) l1=i;/如果第i个进程正在运行，则令l1=iif(l!=-1&l!=l1) prol.S

13、TATE=0;/如果l不等于-1且l不等于l1，则进程l的进程状态等于0if(l1!=-1&（prol.PRIORITY prol1.PRIORITY）) prol1.STATE=2;/如果l1不等于-1，且进程l的优先数大于进程l1的优先数，则令进程l1处于就绪状态flag=0;for(i=0;iN;i+)if(proi.STATE!=3)/如果第i个进程未结束 flag=1;/则令flag等于1break;/退出循环if(flag=0) break;/如果flag等于0，则退出循环while(1);coutendl当前时刻:total;textcolor(12);coutendl=各进程状

14、态为=endl;textcolor(15);coutID PRIORITY CPUTIME ALLTIME STARTBLOCK BLOCKTIME STATEendl;for(i=0;iN;i+)coutproi.ID proi.PRIORITY proi.CPUTIME ;coutproi.ALLTIME proi.STARTBLOCK proi.BLOCKTIME proi.STATE;coutendl;coutendl各进程运行结束!endl;cout进程号 到达时间 结束时间 周转时间 带权周转时间endl;textcolor(10);for(i=0;iN;i+)cout proi.

15、ID proi.REACH proi.TIME proi.TIME-proi.REACH (float)(proi.TIME-proi.REACH)/serveriendl;/带全周转时间等于第i个进程的推进时刻与第i个进程的到达时刻的差sum+=proi.TIME-proi.REACH;/sum等于sum加上第i个进程的推进时刻与第i个进程的到达时刻的差cout平均周转时间为:(float)sum/Nendl;/输出平均周转时间，平均周转时间等于sum/Ntextcolor(15);2输入请输入进程数:3请设置时间片长度:4请输入各进程初始状态:ID PRIORITY REACH ALLTI

16、ME STARTBLOCK BLOCKTIME4 7 5 9 3 61 6 8 4 6 73 5 7 5 6 83输出结果当前时刻为:0=各进程状态为=ID PRIORITY CPUTIME ALLTIME STARTBLOCK BLOCKTIME STATE4 7 0 9 3 6 41 6 0 4 6 7 43 5 0 5 6 8 4当前时刻为:4=各进程状态为=ID PRIORITY CPUTIME ALLTIME STARTBLOCK BLOCKTIME STATE4 7 0 9 3 6 41 6 0 4 6 7 43 5 0 5 6 8 4当前时刻为:8=各进程状态为=ID PRIOR

17、ITY CPUTIME ALLTIME STARTBLOCK BLOCKTIME STATE4 7 0 9 3 5 11 6 0 4 6 7 43 5 0 5 6 7 1当前时刻为:12=各进程状态为=ID PRIORITY CPUTIME ALLTIME STARTBLOCK BLOCKTIME STATE4 7 0 9 3 4 11 6 0 4 6 6 13 5 0 5 6 6 1当前时刻为:16=各进程状态为=ID PRIORITY CPUTIME ALLTIME STARTBLOCK BLOCKTIME STATE4 7 0 9 3 3 11 6 0 4 6 5 13 5 0 5 6

18、5 1当前时刻为:20=各进程状态为=ID PRIORITY CPUTIME ALLTIME STARTBLOCK BLOCKTIME STATE4 7 0 9 3 2 11 6 0 4 6 4 13 5 0 5 6 4 1当前时刻为:24=各进程状态为=ID PRIORITY CPUTIME ALLTIME STARTBLOCK BLOCKTIME STATE4 7 0 9 3 1 11 6 0 4 6 3 13 5 0 5 6 3 1当前时刻为:28=各进程状态为=ID PRIORITY CPUTIME ALLTIME STARTBLOCK BLOCKTIME STATE4 8 0 9 3

19、 0 01 6 0 4 6 2 13 5 0 5 6 2 1当前时刻为:32=各进程状态为=ID PRIORITY CPUTIME ALLTIME STARTBLOCK BLOCKTIME STATE4 5 4 5 2 0 01 6 0 4 6 1 13 5 0 5 6 1 1当前时刻为:36=各进程状态为=ID PRIORITY CPUTIME ALLTIME STARTBLOCK BLOCKTIME STATE4 2 8 1 1 0 21 7 0 4 6 0 03 6 0 5 6 0 2当前时刻为:40=各进程状态为=ID PRIORITY CPUTIME ALLTIME STARTBLOCK BLOCKTIME STATE4 3 8 1 1 0 21 7 4 0 6 0 33 7