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1、操作系统实验报告 学生学院_ 计算机学院_专业班级_ _网络工程_学 号 3113006565 学生姓名_ 李康贤_ 指导教师_ 李敏 _ _2015年1 月 2 日 实验一 进程调度1、 实验目的用高级语言编写和调试一个进程调度程序，以加深对进程的概念及进程调度算法的理解。2：实验内容及要求设计一个有 N个进程共行的进程调度程序。 要求采用最高优先数优先的调度算法（即把处理机分配给优先数最高的进程），时间片轮转算法，多级反馈队列调度算法这三种算法。 每个进程有一个进程控制块（ PCB）表示。进程控制块可以包含如下信息：进程名、优先数、到达时间、需要运行时间、已用CPU时间、进程状态等等。 进
2、程的优先数及需要的运行时间可以事先人为地指定（也可以由随机数产生）。进程的到达时间为进程输入的时间。进程的运行时间以时间片为单位进行计算。 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。 就绪进程获得 CPU后都只能运行一个时间片。用已占用CPU时间加1来表示。 如果运行一个时间片后，进程的已占用 CPU时间已达到所需要的运行时间，则撤消该进程，如果运行一个时间片后进程的已占用CPU时间还未达所需要的运行时间，也就是进程还需要继续运行，此时应将进程的优先数减1（即降低一级），然后把它插入就绪队列等待CPU。 每进行一次调度程序都打印一次运行进
3、程、就绪队列、以及各个进程的 PCB，以便进行检查。 重复以上过程，直到所要进程都完成为止。3：实验设计方案及原理 简单轮转法：所有就绪进程按 FCFS排成一个队列，总是把处理机分配给队首的进程，各进程占用CPU的时间片相同。如果运行进程用完它的时间片后还为完成，就把它送回到就绪队列的末尾，把处理机重新分配给队首的进程。直至所有的进程运行完毕。 多级反馈队列调度算法：当一个新进程进入内存后，首先将它放入第一队列的末尾，按FCFS原则排队等待调度。当轮到该进程执行时，如能在该时间片内完成，便可准备撤离系统；如果它在一个时间片结束时尚未完成，调度程序便将该进程转入第二队列的末尾，再同样地按FCFS
4、原则等待调度执行，以此类推。4、程序流程图（一个实验有多个算法的应该分别给出） 简单论转法 N Y N Y多级反馈： N Y N Y Y N5、各程序之间的调用关系 Main函数进入，调用input方法建立进程控制块，再调用check方法进程查看函数，running方法中调用sort方法，sort方法实现了简单论转法的算法，最后调用disp方法打印进程，直到全部结束; 对于多级反馈队列调度算法，调用input方法建立进程控制块，再调用insertProcess方法确定队列，调用sort方法将进程进行排列，当满足在第一队列时间片内可以完成进程时，则在此队列继续执行，否则建立一个新队列，把该进程未
5、完成的部分放到下一个队列中，直到该队列所有进程完成时，再去执行下一个队列中的进程。调用check方法查看进程的运行状态以及就绪的进程，调用running方法运行，当需要添加新进程时，调用A方法，在A方法中再调用sort方法排列，这样就可以保证后进的作业不一定慢完成。从而体现多级反馈队列调度算法的作用。6、重要数据结构或源程序中疑难部分的说明，需附详细注释void running() int i;(ready-rtime)+;ready-etime -;if(ready-rtime = ready-ntime)/ 进程在该队列的时间时间片内完成，然后销毁进程destroy();return;el
6、se if(ready -etime = 0)/当时间片用完，剩余部分添加到下一个队列int time = 2;/时间片翻倍，因为初始时间为1(ready-queue)+;/队列数比原先加1for(i = 2; i != ready-queue; +i)time *= 2;/以后每增加一条队列，时间片都为原先2倍ready-etime = time;ready-state=w;/状态为等待，仅当前一队列的全部进程运行完毕在运行sort();调用sort方法重新排列，再重新运行接下来的等级高的进程7、程序运行结果多级反馈：8、结果分析与实验小结 结果分析：对于简单论转法，只需比较进程到达时间以及
7、每个进程运行所需的时间。对于多级反馈队列算法，由原先的进程1，2先到达，进程1先运行1个时间片，剩余的进程1下降到队列2，轮到进程2在原队列运行，剩余的进程2下降到队列2，当进程1完成后，此时新增加进程3，但是进程3的所需运行时间比进程2小，所以最终结果为进程3先于进程2早完成。这样就可以保证后进的作业不一定慢完成。从而体现多级反馈队列调度算法的作用。小结：简单轮转法原理简单，但是可能产生进程等待时间过长的问题，多级反馈队列算法则兼顾大小进程，且对进程到达时间也很好兼顾到，时比较好的一种算法。通过此实验，我感觉了编程的能力是极其重要的，对于实现某些功能，要先分析其逻辑，再慢慢结合编程技巧，一点
8、点把所需要的功能以程序的方法体现出来。很有意义。 实验二 作业调度1、 实验目的本实验要求学生模拟作业调度的实现，用高级语言编写和调试一个或多个作业调度的模拟程序，了解作业调度在操作系统中的作用，以加深对作业调度算法的理解。2、 实验内容及要求1、为单道批处理系统设计一个作业调度程序1) 编写并调试一个单道处理系统的作业等待模拟程序。2) 作业调度算法：分别采用先来先服务（FCFS）、响应比高者优先（HRNN）的调度算法。 3) 由于在单道批处理系统中，作业一投入运行，它就占有计算机的一切资源直到作业完成为止，因此调度作业时不必考虑它所需要的资源是否得到满足，它所占用的 CPU时限等因素。4)
9、 每个作业由一个作业控制块JCB表示，JCB可以包含如下信息：作业名、提交时间、所需的运行时间、所需的资源、作业状态、链指针等等。作业的状态可以是等待W(Wait)、运行R(Run)和完成F(Finish)三种状态之一。每个作业的最初状态总是等待W。5) 对每种调度算法都要求打印每个作业开始运行时刻、完成时刻、周转时间、带权周转时间，以及这组作业的平均周转时间及带权平均周转时间，并比较各种算法的优缺点。3、 实验设计方案及原理首先本次实验将会选择单道作业调度，所以不需要考虑内存分配情况以及磁带机分配情况，因为在单道调度中，只要作业被调进内存之后，它就会一直到完成才可以调出内存。在程序中采用先来
10、先服务算法和高响应比优先算法，利用switch语句选择将要采取的方法。对于先来先服务算法，首先按照每个作业的到达时间，采取先到达先被调度的原则，知道其完成再轮到下一个最先到达的作业，将其调入内存。对于高响应比优先算法，首先将最先到达的作业先调入内存，当第一个作业完成时候，在这一刻利用算法计算出剩下的作业在此时的响应比，只把响应比最高的作业调入内存。以此类推，每一次完成一个作业之后都计算剩下的作业在此刻的响应比，以此调入，知道结束。最后得出平均周转时间及带权平均周转时间。4、 程序流程图 FCFS算法： NY5、 HRNN算法： Y N Y N6、 各程序之间的调用关系Main函数开始，当选择1
11、采用先来先服务算法时，调用FCFS方法，再调用initial方法，建立作业控制块队列,先将其排成先来先服务的模式队列，根据该方法选择出最先到达的作业，调用running方法进行运行，计算作业运行后的完成时间,周转时间等等，再调用调用disp()方法,显示作业运行情况，当作业运行结束时调用free方法释放内存。当采用高响应比算法时，调用HRRN方法，再调用initial方法，建立作业控制块队列,先将其排成先来先服务的模式队列，在调用super方法计算出每个时刻的各作业响应比，选择响应比最大的作业调用running方法，计算作业运行后的完成时间,周转时间等等，再调用调用disp()方法,显示作业运行情况，当作业运行结束时调用free方法释放内存。最后当全部作业都运行结束，调用final方法，最后打印作业的平均周转时
