进程调度程序设计实验报告_进程调度模拟程序设计实验报告

进程调度程序设计实验报告_进程调度模拟程序设计实验报告进程调度的设计与实现中文摘要无论是在批处理系统还是分时系统中,用户进程数一般都多于处理机数、这将导致它们互相争夺处理机。另外,系统进程也同样需要使用处理机。这就要求进程调度程序按一定的策略,动态地把处理机分配给处于就绪队列中的某一个进程,以使之执行。关键词进程调度C++优先级生命周期pidstatus前言实验目的1、综合应用下列知识点设计并实现操作系统的进程调度:邻接表,布…

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进程调度的设计与实现

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中文摘要

       无论是在批处理系统还是分时系统中,用户进程数一般都多于处理机数、这将导致它们互相争夺处理机。另外,系统进程也同样需要使用处理机。这就要求进程调度程序按一定的策略,动态地把处理机分配给处于就绪队列中的某一个进程,以使之执行。

关键词

进程调度 C++ 优先级 生命周期 pid status

前言

实验目的

1、综合应用下列知识点设计并实现操作系统的进程调度:邻接表,布尔数组,非阻塞输入,图形用户界面GUI,进程控制块,进程状态转换,多级反馈队列进程调度算法。

2、加深理解操作系统进程调度的过程。

3、加深理解多级反馈队列进程调度算法。

实验内容与主要设计思想

 

1、采用一种熟悉的语言,如 C、 PASCAL 或 C++等,编制程序,最好关键代码采用 C/C++,界面设计可采用其它自己喜欢的语言。

2、采用多级反馈队列调度算法进行进程调度。

3、每个进程对应一个 PCB。在 PCB 中包括进程标识符 pid、进程的状态标识 status、进程优先级 priority、进程的队列指针 next 和表示进程生命周期的数据项 life(在实际系统中不包括该项)。

4、创建进程时即创建一个 PCB,各个进程的 pid 都是唯一的, pid 是在 1到 100 范围内的一个整数。可以创建一个下标为 1 到 100 的布尔数组,“真”表示下标对应的进程标识号是空闲的,“假”表示下标对应的进程标识号已分配给某个进程。

5、进程状态 status 的取值为“就绪 ready”或“运行 run”,刚创建时,状态为“ ready”。被进程调度程序选中后变为“ run”。

6、进程优先级 priority 是 0 到 49 范围内的一个随机整数。

7、进程生命周期 life 是 1 到 5 范围内的一个随机整数。

8、初始化时,创建一个邻接表,包含 50 个就绪队列,各就绪队列的进程优先级 priority 分别是 0 到 49。

9、为了模拟用户动态提交任务的过程,要求动态创建进程。进入进程调度循环后,每次按 ctrl+f即动态创建一个进程,然后将该PCB 插入就绪队列中。按 ctrl+q 退出进程调度循环。

10、在进程调度循环中,每次选择优先级最大的就绪进程来执行。将其状态从就绪变为运行,通过延时一段时间来模拟该进程执行一个时间片的过程,然后优先级减半,生命周期减一。设计图形用户界面 GUI,在窗口中显示该进程和其他所有进程的 PCB 内容。如果将该运行进程的生命周期不为 0,则重新把它变为就绪状态,插入就绪队列中;否则该进程执行完成,撤消其 PCB。以上为一次进程调度循环。

流程图

 

进程调度程序设计实验报告_进程调度模拟程序设计实验报告

实验实现

实验平台

 

硬件:

    CPU:Intel Core i5-8250u

    GPU:Intel hd graphics 620

    RAM:ddr4 8g

    SSD:Sansung pm961 256g

软件:

    OS:deepin 15.5

    IDE:Qt 5.8.0

主要功能模块分析

创建进程

void PCB_adjlist::ctreat_pcb() {   //根据指令创建进程
    PCB *newpcb=new PCB;
    newpcb->priority = qrand()%50;  //优先级0-49
    newpcb->life = qrand()%5+1;     //生命周期1-5
    newpcb->status = true;          //就绪状态
    while (true) {
        int x = qrand()%100+1;      //进程标识符1-100
        if (judge_empty(x - 1)) {
            newpcb->pid = x;
            break;
        }
    }
    int numpri = newpcb->priority;
    PCB *p = list[numpri].next;
    if (p != NULL) {
        while (p->next != NULL) {
            p = p->next;
        }
        p->next = newpcb;   //插到队尾
    }
    else {
        list[numpri].next = newpcb;
    }
}

运行进程

void PCB_adjlist::run_pcb() {   //运行pcb
    int top_pcb=-1;   //记录需最先运行的pcb指针
    for (int i = 49; i >=0; i--) {
        if (list[i].next != NULL) {
            top_pcb = i;
            break;
        }
    }
    if (top_pcb == -1)  //如果无可运行的pcb,返回
        return;
    PCB *p = list[top_pcb].next,*q;  //建立两个指针,*q用来进行删除操作
    p->status = 0;  //改为运行状态
    if (p->life == 1) {  //若生命周期为1,则运行完删除
        q = p->next;
        list[top_pcb].next = q;
        delete p;
    }
    else {
        q = p->next;
        list[top_pcb].next = q; //指向下一进程
        p->status = 1;  //就绪状态
        p->life--;
        int top_pri = p->priority;
        top_pri /= 2;   //优先级减半
        p->priority = top_pri;
        p->next = NULL;
        PCB *newpcb = list[top_pri].next;
        if (newpcb == NULL) {   //插入新优先级队列
            list[top_pri].next = p;
        }
        else {
            while (newpcb->next != NULL)
                newpcb = newpcb->next;
            newpcb->next = p;
        }
    }
    return;
}、

快捷键设置

newAction = new QAction("New PCB",this);
this->newAction->setShortcut(tr("ctrl+f")); //快捷键

定时运行

QObject::connect(timer, SIGNAL(timeout()), this, SLOT(slotRun()));  //设置定时运行
void MainWindow::slotStart()
{
    timer->start(1000); //开始定时运行函数,时间间隔为1s
}

实验结果

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截图

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