2、进程调度算法模拟 先来先服务、短作业优先、时间片轮转、基于静态优先级的调度，基于高响应比优先的动态优先级调度、时间片轮转调度算法实现，能够输出调度情况，并计算周转时间和平均周转时间。要求使用链表，进程个数由用户提供，按照进程的实际个数生成PCB，程序能够让用户选择使用哪种调度算法，能够在Linux环境运行并验证结果。程序要考虑用户界面的友好性和使用方便性

操作系统-《进程调度》实验报告.doc

本实训的内容为实现一个模拟操作系统，模拟采用多道程序设计方法的单用户操作系统，该操作系统包括进程管理、存储管理、设备管理和文件管理四部分。 实训的基本原理主要包括操作系统中的进程的同步与互斥；常用的进程调度算法；地址重定位；动态页式存储管理技术的页面淘汰算法；设备管理中设备的分配和回收；用死锁避免方法来处理申请独占设备可能造成的死锁；磁盘调度算法等。编写允许进程并行执行的进程调度程序，在常用的进程（作业）调度算法：先来先服务算法、短作业优先算法、最高响应比优先算法、高优先权优先算法等调度算法中至少选择三种调度算法进行模拟，并输出平均周转时间和平均带权周转时间。

本课程设计要求模拟实现一个的两道批处理系统的两级调度。通过具体的作业调度、进程调度等功能的实现，加深对批处理系统的两级调度模型和实现过程的理解。 内存任何时候最多只允许有两道作业。要求作业从进入系统到最后完成，要经历两级调度：作业调度和进程调度。作业调度是高级调度，它的主要功能是根据一定的算法，为它们建立初始状态为就绪的作业进程。进程调度是低级调度，它的主要功能是根据一定的算法将CPU分派给就绪队列中的一个进程。 1.作业调度分别采用先来先服务算法，进程调度采用可抢占的优先级调度算法。 2.假定“预输入”程序已经把一批作业的信息存放在输入井了，并为它们建立了相应作业表。测试数据如下：  作业 进入时间 估计运行时间 优先数 JOB1 10：00 40分钟 5 JOB2 10：20 30分钟 3 JOB3 10：30 50分钟 4 JOB4 10：50 20分钟 6 3.优先数越小的优先级别越高。分别在不同算法控制下运行设计的程序，依次显示被选中作业、内存空闲区和磁带机的情况。比较不同算法作业的选中次序及作业平均周转时间。 选用程序设计语言：C、C＋＋等。 动态界面、可生成exe

任务3. 进程调度算法的设计 设计要求： ①设计进程控制块PCB表结构，分别适用于优先数调度算法和循环轮转调度算法。 ②建立进程就绪队列。对两种不同算法编制入链子程序。 ③编制两种进程调度算法：1）优先数调度；2）循环轮转调度 设计技术参数参考: ①本程序用两种算法对五个进程进行调度，每个进程可有三个状态，并假设初始状态为就绪状态。 ②为了便于处理，程序中的某进程运行时间以时间片为单位计算。各进程的优先数或轮转时间数以及进程需运行的时间片数的初始值均由用户给定。 ③在优先数算法中，优先数的值为50与运行时间的差值，即P_TIME-process->needtime。进程每执行一次，优先数减3，CPU时间片数加1，进程还需要的时间片数减1。在轮转算法中，采用固定时间片（即：每执行一次进程，该进程的执行时间片数为已执行了2个单位），这时，CPU时间片数加2，进程还需要的时间片数减2，并排列到就绪队列的尾上。 ④对于遇到优先数一致的情况，采用FIFO策略解决。 ⑤每组最多2人，小组内要有明确分工，课程设计报告中设计部分可以相同，个人实现部分不同 其中包含3个例子，最后一个有详细的文档

操作系统课程设计作品！模拟进程调度共三种算法(先来先服务、动态优先权、轮转法)，完整代码，详细注释，VC环境运行成功！ 使用先来先服务、动态优先权、轮转法模拟进程调度。 对动态优先权、轮转法简化假设为： 1、进程为计算型的（无I/O） 2、进程状态：ready、running、finish 3、进程需要的CPU时间以时间片为单位确定。 对动态优先权算法，当前运行进程用完时间片后，其优先权减去一个常数。

一、课程设计目的 1、要求学生设计一个模拟进程调度的算法 2、理解进程控制块的结构 3、理解进程运行的并发性 4、掌握进程调度的三种基本算法 二、课程设计题目描述和要求 设计题目描述 在多道程序运行环境下，进程数目一般多于处理机数目，使得进程要通过竞争来使用处理机。这就要求系统能按某种算法，动态地把处理机分配给就绪队列中的一个进程，使之运行，分配处理机的任务是由进程调度程序完成的。一个进程被创建后，系统为了便于对进程进行管理，将系统中的所有进程按其状态，将其组织成不同的进程队列。于是系统有运行进程队列、就绪进程队列和各种事件的进程等待队列。进程调度的功能就是从就绪队列中挑选一个进程到处理机上运行。进程调度的算法有多种，常用的有优先级调度算法、先来先服务算法、时间片轮转算法。 进程是程序在处理机上的执行过程。进程存在的标识是进程控制块(PCB)，进程控制块结构如下： Typeedef struct node { Char name[10]; /*进程标识符*/ Int prio; /*进程优先数*/ Int cputime /*进程占用CPU时间*/ Int neentime /*进程到完成还需要的时间*/ Char state; /*进程的状态*/ Struct node *next; /*链指针*/ }PCB; 系统创建一个进程，就是由系统为某个程序设置一个PCB，用于对该进程进行控制和管理。进程任务完成，由系统收回其PCB，该进程便消亡。每个进程可以有三个状态：运行态、就绪态和完成状态。

编写一个进程调度程序，允许多个进程共行的进程调度程序。 采用最高优先数优先的调度算法和先来先服务调度算法。 每个进程有一个进程控制块（ PCB）表示。每个进程的状态可以是就绪 W（Wait）、运行R（Run）、或完成F（Finish）三种状态之一。

（1）、假定系统有五个进程，每一个进程用一个进程控制块PCB来代表。进程控制块的格式 （2）、每次运行你所设计的处理器调度程序之前，为每个进程任意确定它的“要求运行时间”。 把五个进程按顺序排成循环队列，用指针指出队列连接情况。另用一标志单元记录轮到运行的进程。 （3）、处理器调度总是选择标志单元指示的进程运行。由于本实验是模拟处理器调度的功能，所以，对被选中的进程并不实际启动运行 （4）、进程运行一次后，应把该进程的进程控制块中的指针值送到标志单元，以指示下一个轮到运行的进程。同时，应判断该进程的要求运行时间与已运行时间，若该进程要求运行时间≠已运行时间，则表示它尚未执行结束，应待到下一轮时再运行。若该进程的要求运行时间=已运行时间，则表示它已经执行结束，应把它的状态修改为“结束”（E）且退出队列。此时，应把该进程的进程控制块中的指针值送到前面一个进程的指针位置。 （5）、若“就绪”状态的进程队列不为空，则重复上面（4）和（5）的步骤，直到所有进程都成为“结束”状态。 （6）、在所设计的称序中应有显示或打印语句，能显示或打印每次被选中进程的进程名以及运行一次后进称对列的变化。 （7）、为五个进程任意确定一组“要求运行时间”，启动所设计的处理器调度程序，显示或打印逐次被选中进程的进程名以及进程控制块的动态变化过程。

设计一个按时间片轮转法实现进程调度的程序。 [提示]： (1) 假定系统有五个进程，每一个进程用一个进程控制块PCB来代表。进程控制块的格式为： 进程名 指针 要求运行时间 已运行时间 状态 其中， 进程名——作为进程的标识，假设五个进程的进程名分别为P1，P2，P3，P4，P5。 指针——进程按顺序排成循环队列，用指针指出下一个进程的进程控制块的首地址，最后一个进程的指针指出第一个进程的进程控制块首地址。 要求运行时间——假设进程需要运行的单位时间数。 已运行时间——假设进程已经运行的单位时间数，初始值为“0”。 状态——有两种状态，“就绪”和“结束”，初始状态都为“就绪”，用“R”表示。当一个进程运行结束后，它的状态为“结束”，用“E”表示。 (2) 每次运行所设计的进程调度程序前，为每个进程任意确定它的“要求运行时间”。 (3) 把五个进程按顺序排成循环队列，用指针指出队列连接情况。另用一标志单元记录轮到运行的进程。例如，当前轮到P2执行，则有： 标志单元中内容为K2 , K1 P1 K2 P2 K3 P3 K4 P4 K5 P5 K2 K3 K4 K5 K1 2 3 1 2 4 1 0 0 0 0 R R R R R PCB1 PCB2 PCB3 PCB4 PCB5 (4) 进程调度总是选择标志单元指示的进程运行。由于本实习是模拟进程调度的功能，所以，对被选中的进程并不实际的启动运行，而是执行： 已运行时间+1 来模拟进程的一次运行，表示进程已经运行过一个单位的时间。 请同学注意：在实际的系统中，当一个进程被选中运行时，必须置上该进程可以运行的时间片值，以及恢复进程的现场，让它占有处理器运行，直到出现等待事件或运行满一个时间片。在这时省去了这些工作，仅用“已运行时间+1”来表示进程已经运行满一个时间片。 (5) 进程运行一次后，应把该进程的进程控制块中的指针值送到标志单元，以指示下一个轮到运行的进程。同时，应判断该进程的要求运行时间与已运行时间，若该进程的要求运行时间¹已运行时间，则表示它尚未执行结束，应待到下一轮时再运行。若该进程的要求运行时间=已运行时间，则表示它已经执行结束，应指导它的状态修改成“结束”（E）且退出队列。此时，应把该进程的进程控制块中的指针值送到前面一个进程的指针位置中。 (6) 若“就绪”状态的进程队列不为空，则重复上面的（4）和（5）的步骤，直到所有的进程都成为“结束”状态。 (7) 在所设计的程序中应有显示或打印语句，能显示或打印每次选中进程的进程名以及运行一次后进程队列的变化。 (8) 为五个进程任意确定一组“要求运行时间”，运行进程调度程序，显示或打印逐次被选中的进程名以及进程控制块的动态变化过程。 模拟多资源银行家算法 实习检查： （1）程序运行后，由检查教师输入系统初态（包括进程名和各进程已获得资源、尚需资源及当前系统可用资源情况。注意：进程数目和资源种类由检查教师动态确定）； （2）由检查教师输入此时某一进程申请各资源情况，使用银行家算法，检测该请求是否安全。若安全，则显示分配后的资源分配矩阵、进程资源需求矩阵，当前可用资源情况，以及安全序列。若不安全，给出警告信息！ 作业调度采用FCFS、SJF、响应比高者优先算法模拟设计作业调度程序。 [提示]： （1）每个作业的JCB中包括作业名、提交时刻、要求运行时间； （2）假设第一个作业提交时，系统中无正在执行的作业，即第一个作业一提交系统便调度该作业。 要求： 输入：一批作业中各作业的作业名、提交时刻、要求运行时间； 选择不同的作业调度程序运行； 输出：相应作业调度算法下，各作业的等待时间、周转时间、带权周转时间，这批作业的调度顺序、平均周转时间和平均带权周转时间。