《计算机操作系统原理》课外上机
实验报告
题目 名称 院系 指导老师 组长 联系电话 组长 （姓名、学号） 成员（姓名、学号） 进程调度算法模拟 信息学院 班级 完成时间 10月17日 本次实验成绩 邮件地址 主要 任务 主要 任务 主要原理及说参考的资料（包括实验内容及条件） 本实验模拟了进程调度的三种算法：静态优先级的立即抢占式调度算法；动态优先级调度算法；时间片轮转调度算法。 一、静态优先级的立即抢占式调度算法原理：在创建进程时，由系统随机产生该进程的优先数（本实验规定：优先数大者，优先权高），且优先数在生命周期中不再改变。就绪队列中的进程根据优先权高低进行排队，等待CPU运行。在进程运行过程中，如果就绪队列出现优先级更高的进程时（本实验开始运行后系统会在任意时间随机创建一个新的进程，最多共创建7个），则立即进行重新调度，剥夺当前运行进程所占有的CPU，分配给更高优先权的进程使用。 二、动态优先级调度算法原理：在创建进程时，由系统随机产生该进程的优先数（本实验规定：优先数大者，优先权高），但动态优先级的优先数随时间会发生改变。本实验的基本原则是：正在运行的程序每次运行CPU的时间为1000ms时，优先数减1，若在就绪队列中出现优先权高的进程，则剥夺当前进程所占有的CPU，分配给优先权高地进程使用，否则，继续占用CPU，当运行1000ms后，优先数继续减1，重新比较。以此循环，直至所有进程运行完为止。 三、时间片轮转调度算法原理：就绪队列中的每个进程轮流的运行一个时间片（本实验时间片为固定值2000ms），当时间片耗尽时，就强迫当前的运行进程让出处理器，转而排到就绪队列尾部，等候下一轮调度。 本实验中，在创建进程时，就绪队列按照优先权高低进行排队，然后依次从就绪队列取出首个进程根据时间片轮转法进行调度。当进程正在运行时，系统会在任意时间自动创建新的进程（规定：系统自动创建最多7个进程，此后不再创建），并根据优先级高低插入就绪队列中。当某个进程的时间片耗尽时，则排到就绪队列尾部，然后调度就绪队列的首个进程。进程每呆一个时间片，优先数减1。 以上三种算法都是每1000ms显示一次运行结果，并规定每次运行CPU时间为1000ms。 标注：R：代表正在CPU中运行；W：代表正在就绪队列中；F：代表此进程已运行完。 《计算机操作系统原理》课外上机实践 南京农业大学信息学院计算机系 第1页
主程序流程图： 开始 输入进程数，系统自动创 建指定数目的进程PCB 选择进程调度算法： 1.静态优先2.动态优先 级立即抢占级； 主要算法及流程图 （包括实验步骤） 程序结束 静态优先级立即抢占式调度流程图： 静态优先级 立即抢占式 获取进程信息，如运行时间，优先 级等，根据优先级调度进程 调用静态优先级立即抢占 式算法，优先数不改变 运行进程 进程运行完 3.时间片 轮转法 系统自动创建新的进程 《计算机操作系统原理》课外上机实践 南京农业大学信息学院计算机系 第2页
动态优先级调度流程图： 动态优先级 获取进程信息，如进程运行 时间，优先级等。根据优先 级高低进行调度 调用动态优先级算法，占用CPU 时间一次 判断进程是 否运行完 N 优先数减1 Y 判断该进程优 先级是否最高 程序结束 N 《计算机操作系统原理》课外上机实践 南京农业大学信息学院计算机系 第3页
时间片轮转法调度流程图： 时间片轮转法 获取进程信息，本程序按优 先级高低排在就绪队列 取出就绪队列首个进程， 调用时间片轮转法算法 在每个时间片内运行进程 计算各进程 剩余时间 程序运行结束 大于0 《计算机操作系统原理》课外上机实践 南京农业大学信息学院计算机系 第4页
本实验涉及的主要数据结构和函数说明 主要数据结构： PCB类包含的属性与方法： public int id;//进程唯一标识：进程号 public int prio;//进程优先数，随机产生（10以内） String in;//进程进入CPU的时间，格式为hh:mm:ss（当前系统时间） public char state;//进程的状态标志 public int cputime;//进程已在CPU运行的时间 public int needtime;//进程需要运行的时间（开始由系统随机产生，此后每运行一次，相应减少） PCB next;//用来将多个进程PCB块链接为链表 public PCB()//构造函数 {} public PCB(int id)//带参的构造函数 { } LinkList类包含的属性与方法： public static int j=0;//用来标识创建进程的ID public static PCB ready,run,finish;//分别表示运行，就绪，完成，初始化都为NULL; public static void prt3();//输出显示函数，首先输入运行队列进程，其次是就绪队列进程，最后是完成队列的进程； public static void insert(PCB q)// 按优先级高低插入就绪队列 public static void noPrioInsert(PCB q)//插入到就绪队列尾部 public static void creat(int n)//系统自动创建进程 静态优先级立即抢占式类包含的主要方法为： class staticPrio implements Runnable { public void run(){} }// 动态优先级调度算法类包含的主要方法为： class movePrio implements Runnable { public void run(){} } 时间片轮转法调度算法包含的主要方法为： class Timer implements Runnable { public void run(){} } Main方法中： Thread t1=new Thread(new staticPrio()); t1.start();//调用线程类并启动线程执行静态优先级立即抢占式调度算法 Thread t2=new Thread(new movePrio()); t2.start();//调用线程类并启动线程执行动态优先级调度算法 Thread t3=new Thread(new Timer()); t3.start();//调用线程类并启动线程执行时间片轮转法调度算法 this.id=id; 《计算机操作系统原理》课外上机实践 南京农业大学信息学院计算机系 第5页