进程调度算法实验报告
实验名称： 进程调度实验
实验类型: 验证性实验
学 时： 4
适用对象: 信息与计算科学专业
一、实验目的
通过通过实验使学生更好地掌握操作系统的基本概念、基本原理、及基本功能。特别是进程的概念、进程控制块的概念以及进程的三种基本状态等概念。培养学生程序设计的方法和技巧，提高学生编制清晰、合理、可读性好的系统程序的能力，加深对操作系统课程的理解，拓宽学生的知识领域，锻炼学生的实践技能。
二、实验要求
本实验模拟单处理器系统的进程调度，加深对进程的概念及进程调度算法的理解。用某种语言编写和调试一个进程调度的算法程序，有一些简单的界面，能够运行，仿真操作系统中进程调度的原理和过程。进程调度要求使用高响应比优先的动态优先级调度算法。
三、实验原理
动态优先权是指，在创建进程时所赋予的优先权，是可以随进程的推进或随其等待时间的增加而改变的，以便获得更好的调度性能。例如，我们可以规定，在就绪队列中的进程，随其等待时间的增长，其优先权以速率a提高。若所有的进程都具有相同的优先权初值，则显然是最先进入就绪队列的进程，将因其动态优先权变得最高而优先获得处理机，此即FCFS算法。若所有的就绪进程具有各不相同的优先权初值，那么，对于优先权初值低的进程，在等待了足够的时间后，其优先权便可能升为最高，从而可以获得处理机。当采用抢占式优先权调度算法时，如果再规定当前进程的优先权以速率b下降，则可防止一个长作业长期地垄断处理机。
高响应比优先调度算法是一种动态优先权调度算法，其优先权的变化规律可描述为：
由于等待时间与服务时间之和，就是系统对该作业的响应时间，故该优先权又相当于响应比RP。据此，又可表示为
高响应比优先(HRRN)调度算法计算举例：
进程 到达时间 要求服务时间
A 0 4
B 1 3
C 2 5
D 3 2
E 4 4
T=0：只有作业A已到达，调度作业A运行。
T=4：作业A完成，作业B、C、D、E已到达，计算作业B、C、 D、E响应比RP分别为： 1+3/3、1+2/5、1+1/2、1+0/4，作业B响应比最大调度运行。
T=7：作业B完成，作业C、D、E已到达，计算作业C、D、E响应比RP分别为： 1+5/5、1+4/2、1+3/4，作业D响应比最大调度运行。
T=9：作业D完成，作业C、E已到达，计算作业C、E响应比RP分别为： 1+7/5、1+5/4，作业C响应比最大调度运行。
T=14：作业C完成，只有作业E未完成，调度作业E运行。
四、实验所需仪器、设备、材料
PC机
五、实验预习要求、实验条件、方法及步骤
1）熟练掌握进程相关的基本概念。
2）熟练掌握进程调度的有关算法。
3）熟练掌握进程调度算法所需的数据结构和算法流程；
4）熟练掌握某一门编程语言，如C、C＋＋或者Dephi等。
#include <stdio.h>
struct zgxyb{
char name[10];
float arrivetime;
float servicetime;
float starttime;
float finishtime;
float zztime;
float dqzztime;
};
zgxyb a[100];
void input(zgxyb *p,int N)
{ int i;
printf("intput the process's name & arrivetime & servicetime:\nfor exmple: a 0 100\n");
for(i=0;i<=N-1;i++)
{
printf("input the %dth process's information:\n",i+1);
scanf("%s%f%f",&p[i].name,&p[i].arrivetime,&p[i].servicetime);
}
}
void Print(zgxyb *p,float arrivetime,float servicetime,float starttime,float finishtime,float zztime,float dqzztime,int N)
{int k;
printf("run order:");
printf("%s",p[0].name);
for(k=1;k<N;k++)
{printf("-->%s",p[k].name);
}
printf("\nthe process's information:\n");
printf("\nname\tarrive\tservice\tstart\tfinish\tzz\tdqzz\n");
for(k=0;k<=N-1;k++)
{ printf("%s\t%-.2f\t%-.2f\t%-.2f\t%-.2f\t%-.2f\t%-.2f\t\n",p[k].name,p[k].arrivetime,p[k].servicetime,p[k].starttime,p[k].finishtime,p[k].zztime,p[k].dqzztime);
}
}
//按到达时间排序
void sort(zgxyb *p,int N)
{
for(int i=0;i<=N-1;i++)
for(int j=0;j<=i;j++)
if(p[i].arrivetime<p[j].arrivetime)
{
zgxyb temp;
temp=p[i];
p[i]=p[j];
p[j]=temp;
}
}
//yun xing jieduan
void deal(zgxyb *p,float arrivetime,float servicetime,float starttime,float finishtime,float &zztime,float &dqzztime,int N)
{ int k;
for(k=0;k<=N-1;k++)
{
if(k==0)
{
p[k].starttime=p[k].arrivetime;
p[k].finishtime=p[k].arrivetime+p[k].servicetime;}
else
{
p[k].starttime=p[k-1].finishtime;
p[k].finishtime=p[k-1].finishtime+p[k].servicetime;}
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finishtime=0,zztime=0,dqzztime=0;
sort(p,N);
for(int m=0;m<N-1;m++)
{
if(m==0)
p[m].finishtime=p[m].arrivetime+p[m].servicetime;
else
p[m].finishtime=p[m-1].finishtime+p[m].servicetime;
int i=0,n;
for(n=m+1;n<=N-1;n++)
{
if(p[n].arrivetime<=p[m].finishtime)
i++;
}
float max=(p[m].finishtime-p[m+1].arrivetime)/p[m+1].servicetime;
int follow=m+1;
for(int k=m+1;k<m+i;k++)
{
if(max<=(p[m].finishtime-p[k+1].arrivetime)/p[k+1].servicetime)
{
max=(p[m].finishtime-p[k+1].arrivetime)/p[k+1].servicetime;
follow=k+1;
}
}
zgxyb temp;
temp=p[m+1];
p[m+1]=p[follow];
p[follow]=temp;
}
deal(p,arrivetime,servicetime,starttime,finishtime,zztime,dqzztime,N);
Print(p,arrivetime,servicetime,starttime,finishtime,zztime,dqzztime,N);
}
void main()
{ int N;
printf("------高响应比调度算法------\n");
printf("input the process's number:\n");
scanf("%d",&N);
input(a,N);
zgxyb *c=a;
ZGXYB(c,N);}479