处理器调度实验教程.docx

软件1401 吴帅帅 3140608020 实验一 处理器调度 一、实验内容 选择设计一个调度算法，实现处理器调度。 二、实验目的 在采用多道程序设计的系统中，往往有若干个进程同时处于就绪状态。当就绪状态进程个数大于处理器数时，就必须依照某种策略来决定哪些进程优先占用处理器。本实验模拟在单处理器情况下处理器调度，帮助学生加深了解处理器调度的工作，并具有应用所学知识，设计实现处理器调度算法，同时根据应用场景，明白设计的有效性和具有创新意识。 三、实验题目 本实验有两个题目，学生可选择其中的一题。 第一题：设计一个按优先数调度算法实现处理器调度的进程。 [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 时间 要求求运行时间 优先数 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是P1，P2，P3，P4，P5。 指针----按优先数的大小把五个进程连成队列，用指针指出下一个进程的进程控制块 首地址，最后一个进程中的指针为“0”。 要求运行时间----假设进程需要运行的单位时间数。 优先数----赋予进程的优先数，调度时总是选取优先数大的进程先执行。 状态----可假设有两种状态，“就绪”状态和“结束“状态，五个进程的初始状态都为“就绪“状态，用“R”表示，当一个进程运行结束后，它的状态变为“结束”， 用“E”表示。 （2） 在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“优先数”和“要求运行时间”。 （3） 为了调度方便，把五个进程按给定的优先数从大到小连成队列，用一单元指出队首进程，用指针指出队列的连接情况。例： 队首标志 k1 k2 k3 k4 k5 PCB1 PCB2 PCB3 PCB4 PCB5 （4） 处理器调度总是选队首进程运行。采用动态改变优先数的办法，进程每运行一次优先数就减“1”。由于本实验是模拟处理器调度，所以，对被选中的进程并不实际的启动运行，而是执行： 优先数－1 要求运行时间－1 来模拟进程的一次运行。 提醒注意的是：在实际的系统中，当一个进程被选中运行时，必须恢复进程的现场，它占有处理器运行，直到出现等待事件或运行结束。在这里省去了这些工作。 （5） 进程运行一次后，若要求运行时间≠0，则再将它加入队列（按优先数大小插入，且置队首标志）；若要求运行时间=0，则把它的状态修改为“结束”（），且退出队列。 （6） 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。 （7） 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。 （8） 为五个进程任意确定一组“优先数”和“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。 第二题：设计一个按时间片轮转法实现处理器调度的程序。 [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 时间 要求求运行时间 优先数 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是Q1，Q2，Q3，Q4，Q5。 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首地址，最后一个进程中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”状态和“结束“状态，初始状态都为“就绪“，用“R”表示，当一个进程运行结束后，它的状态变为“结束”，用“E”表示。 （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”。 （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Q2 执行，则有： 标志单元 k1 k2 k3 k4 k5 PCB1 PCB2 PCB3