进程调度 作业调度 主存空间的分配与回收 文件系统

广工操作系统实验报告

操作系统实验报告

学 院专 业班 级 学 号 姓 名指导教师

（2010年12 月）

广工操作系统实验报告

计算机 学院 专业 学号：

姓名： 协作者：________ 教师评定：

实验__一__题目__ 进程调度______ _ 第 8 周星期三 实验__二__题目__ _______ 第 9 周星期四 实验__三(综合性)四 _ 文件系统 _第 15 周星期四

实验平台：

1、

计算机及操作系统：Microsoft Windows XP Professional (SP3)

2、 编程环境： VC++ 6.0 源程序名和可执行程序名： 实验一：

源文件： 三级反馈队列调度算法.cpp 可执行文件： 三级反馈队列调度算法.exe

实验二：

源文件： 单道批处理系统作业调度.cpp 可执行文件：单道批处理系统作业调度.exe

实验三(综合性)：

源文件： 主存空间分配和回收.cpp 可执行文件：主存空间分配和回收.exe

实验四：

源文件： 文件系统.cpp 可执行文件： 文件系统.exe

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学号： 姓名： 协作者：________

实验__一__题目__ 进程调度___第 周星期__ _

一、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。

二、实验内容和要求

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算法，时间片轮转算法，多级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，直到所有的进程都完成为止。

三、实验主要仪器设备和材料 实验环境

硬件环境：个人台式机 Microsoft Windows XP Professional (SP3) 软件环境：C语言编程环境，VC++ 6.0

四、实验原理及设计方案

1、实验原理

（3）编写并调试一个模拟的进程调度程序，采用“多级反馈队列”调度算法对五个进程进行调度。

多级反馈队列调度算法的基本思想是：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,如它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原则等待调度执行，以此类推。

1、设置多个就绪队列，并给队列赋予不同的优先级数，第一个最高，依次递减。 2、赋予各个队列中进程执行时间片的大小，优先级越高的队列，时间片越小。 3、当一个新进程进入内存后，首先将其放入一个对列末尾，如果在一个时间片

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结束时尚未完成，将其转入第二队列末尾。

4、当一个进程从一个对列移至第n个队列后，便在第n个队列中采用时间片轮转执行完。

5、仅当时间片空闲时，才调度第二个队列中的进程。

(1~i-1)空闲时，才调度i，如果处理机正在第i队列中运行，又有新进程进入优先权较高队列，则新进程抢占处理机，将正在运行的进程放入第i队列队尾，将处理机分给新进程。

2、 设计方案

struct pcb {

char name[10]; //进程名

char state; //进程状态 w：等待 r：运行 int queue; //进程队列 1：2：3 int priority; // 数字越小优先级越高 int needtime; //需运行时间 int runtime; //已经运行时间

pcb *link; //进程队列下一指针 }*ready=NULL,*run; typedef struct pcb PCB;

//分别设置三条就绪队列头指针和尾指针

PCB *First=NULL,*Second=NULL,*Third=NULL,*end1=NULL,*end2=NULL,*end3=NULL; //为三条就绪队列设置三个时间片：1：2：3 int time[3];

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3、 程序流程图 进程队列初始化

Cpu 调度进程

进程 i 运行

新进程插入？

Y

加入第一队列尾

N 继续执行进程 i

时间片运行完

N进程 i 完成？

加入下一级队列尾

Y第一级队列还有 待运行进程吗？

N

第二级队列还有 待运行进程吗？

Y

Y修改数据结构，继 续运行下一进程

N第三级队列还有 待运行进程吗？

Y

N 进程调度结束

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#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <conio.h>

#define getpch(type) (type*)malloc(sizeof(type))

#define NULL 0 int time[3]; //为三条就绪队列设置三个时间片

struct pcb {

char name[10]; //进程名 char state; //进程状态 int queue; //进程队列

int priority; // 数字越小优先级越高

int needtime; //需运行时间 int runtime; //已经运行时间 pcb *link;

}*ready=NULL,*run;

typedef struct pcb PCB;

//分别设置三条就绪队列头指针和尾指针 PCB

*First=NULL,*Second=NULL,*Third=NULL,*end1=NULL,*end2=NULL,*end3=NULL;

void sort(PCB *p) //设置3条就绪队列排序函数 {

switch(p->queue) {

case 1:

if(First==NULL) {

end1->link=p; end1=p;

p->link=NULL;

}

p->state='w'; break;

case 2:

if(Second==NULL) { Second=p;

end2=p;

p->state='w';

//Second记录第二条队列头指针

p->link=NULL; } else

{ end2->link=p;

end2=p;

p->link=NULL; }

p->state='w'; break; case 3:

if(Third==NULL) //Third记录第三条队列头指针

{

Third=p; end3=p;

p->link=NULL;

} else { }

end3->link=p; end3=p; p->link=NULL;

//First记录第一条队列头指针

First=p; end1=p;

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