操作系统实验报告（二）实验题目：进程调度算法实验环境：C++实验目的：编程模拟实现几种常见的进程调度算法，通过对几组进程分别使用不同的调度算法，计算进程的平均周转时间和平均带权周转时间，比较各种算法的性能优劣。

实验内容：编程实现如下算法：1.先来先服务算法；2.短进程优先算法；3.时间片轮转调度算法。

设计分析：程序流程图：1.先来先服务算法2.短进程优先算法3.时间片轮转调度算法实验代码：1.先来先服务算法#include <iostream.h>#define n 20typedef struct{int id; //进程名int atime; //进程到达时间int runtime; //进程运行时间}fcs;void main(){int amount,i,j,diao,huan;fcs f[n];cout<<"请输入进程个数:"<<endl;cin>>amount;for(i=0;i<amount;i++){cout<<"请输入进程名，进程到达时间，进程运行时间:"<<endl; cin>>f[i].id;cin>>f[i].atime;cin>>f[i].runtime;}for(i=0;i<amount;i++) //按进程到达时间的先后排序{ //如果两个进程同时到达，按在屏幕先输入的先运行for(j=0;j<amount-i-1;j++){ if(f[j].atime>f[j+1].atime){diao=f[j].atime;f[j].atime=f[j+1].atime;f[j+1].atime=diao;huan=f[j].id;f[j].id=f[j+1].id;f[j+1].id=huan;}}}for(i=0;i<amount;i++){cout<<"进程:"<<f[i].id<<"从"<<f[i].atime<<"开始"<<","<<"在"<<f[i].atime+f[i].runtime<<"之前结束。

"<<endl;f[i+1].atime=f[i].atime+f[i].runtime;}}2.短进程优先算法#include<stdio.h>#define n 5#define num 5#define max 65535typedef struct pro{ int PRO_ID;int arrive_time;int sum_time;int flag;}Pro;//整数排序int bubble(int temp[]){int i,j,tem=0;for(i=1;i<num;i++){ int lastX=1;for(j=0;j<num-i;j++){ if(temp[j]>temp[j+1]){ tem=temp[j];temp[j]=temp[j+1];temp[j+1]=tem;lastX=0;}}if(lastX==1) break;}return temp[0];}//进程排序Pro bubble(Pro p[]){int i,j;Pro temp={0};Pro s[num];for(i=0;i<num;i++){ s[i]=p[i];}for(i=1;i<num;i++){int lastX=1;for(j=0;j<num-i;j++){if(s[j].sum_time>s[j+1].sum_time){temp=s[j];s[j]=s[j+1];s[j+1]=temp;lastX=0;}}if(lastX==1) break;}return s[0];}void SPF(int p){if(n>0){int i,j,k,l,tc=0;Pro seq[n];Pro temp_seq[n];printf("短进程优先调度算法SPF\n");printf("请依次输入5个进程的进程号、到达时间和执行时间\n");printf("成员变量用逗号隔开；进程间用回车隔开\n");for(i=0;i<n;i++){scanf("%d,%d,%d",&seq[i].PRO_ID,&seq[i].arrive_time,&seq[i].sum_time);}printf("调度顺序是：\n");//初始化tcint temp[num];for(i=0;i<num;i++){temp[i]=seq[i].arrive_time;}tc=bubble(temp);//tc是断点啊//flag 表示对应i的pro的队列情况//-1表示未进入过队列，0表示在队列中，1表示被清除了for(i=0;i<n;i++){seq[i].flag=-1;}for(i=0;i<n;i++){for(j=0;j<n;j++){if(seq[j].flag!=1&&seq[j].arrive_time<=tc){seq[j].flag=0;}}for(j=0;j<n;j++){temp_seq[j]=seq[j];if(seq[j].flag!=0){temp_seq[j].sum_time=max;}}l=bubble(temp_seq).PRO_ID;for(j=0;j<n;j++){if(l==seq[j].PRO_ID){k=j;}}tc=tc+bubble(temp_seq).sum_time;seq[k].flag=1;printf("%d",l);}printf("\n");}}void main(){SPF(n);}3.时间片轮转调度算法头文件RR.h#include<iostream>#include<stdio.h>#include<string.h>#include<stdlib.h>#include<ctype.h>#define MaxNum 100typedef struct pcb //定义进程控制块{char Name[MaxNum]; //进程名int arrivetime; //到达时间int runtime; //运行时间int wholetime; //固定运行时间int FinishTime; //完成时间double WeightTime; //周转时间double WeightWholeTime; //带权周转时间char state; //运行后的状态struct pcb *next;}PCB;//全局变量int N; //实际进程数double SumWT; //周转时间之和double SumWWT; //带权周转时间之和double AverageWT; //平均周转时间double AverageWWT; //平均带权周转时间typedef struct //定义队列，封装头结点，指针分别指向队头和队尾{PCB *front,*rear;}queue;queue *init() //进程队列置空{queue *head;head=(queue*)malloc(sizeof(queue));head->front=NULL;head->rear=NULL;return head;}int empty(queue *head) //检验队列是否为空{return (head->front?0:1);}queue *append(queue *head,char c[MaxNum],int a,int r,char s) //进程队列入队，往后插入{PCB *p;p=(PCB *)malloc(sizeof(PCB));strcpy(p->Name,c);p->arrivetime=a;p->runtime=r;p->wholetime=r;p->state=s;//p->FinishTime=0;//p->WeightTime=0;//p->WeightWholeTime=0;p->next=NULL;if(empty(head))head->front=head->rear=p;else{head->rear->next=p;head->rear=p;}return head;}queue *creat(queue *head) //创建进程队列{char c[MaxNum];char s='R';int a,r,i;printf("请输入共有几个进程：\n");scanf("%d",&N);for(i=1;i<=N;i++){printf("请输入第%d 个进程的进程名:\n",i);getchar();gets(c);printf("请输入第%d 个进程的到达时间:\n",i);scanf("%d",&a);printf("请输入第%d 个进程的服务时间:\n",i);scanf("%d",&r);head=append(head,c,a,r,s);}return head;}void print(queue *head) //输入创建的进程队列{PCB *p;p=head->front;if(!p)printf("时间片轮转调度队列为空!\n");while(p){printf("Name=%s arrivetime=%d runtime=%d state=%c",p->Name,p->arrivetime,p->runtime,p->state);printf("\n");p=p->next;}}/*******************时间片轮转法调度算法的实现**************************/void RR(queue *head,int q){int t=head->front->arrivetime, lt=head->rear->arrivetime;if(head->front->runtime<q)t=t+head->front->runtime;elset=t+q;/****进程队列为不空才可调度*****/while(!empty(head)){PCB *p1,*p2;printf("\n时刻进程运行后的状态\n");/*第一种情况：当前运行的时间小于最后一个进程到达时间做一下操作*/while(t<lt){p1=head->front;printf("%2d %s",t,p1->Name);p1->runtime=p1->runtime-q;//1.运行时间小于0，删除队首if(p1->runtime<=0){p1->state='C';printf(" %c\n",p1->state);p1->FinishTime=t;p1->WeightTime=p1->FinishTime-p1->arrivetime;p1->WeightWholeTime=p1->WeightTime/p1->wholetime;SumWT+=p1->WeightTime;SumWWT+=p1->WeightWholeTime;printf("时刻%2d进程%s运行结束,进程%s周转时间=%5.2f,带权周转时间=%5.2f\n",t,p1->Name,p1->Name,p1->WeightTime,p1->WeightWholeTime);head->front=p1->next;free(p1);}//2.运行时间大于0，向后找位置插入else{printf(" %c\n",p1->state);p2=p1->next;while(p2->next && p2->arrivetime != t){p2=p2->next;}//此时无新进入队列的进程，有两种情况：1.不用找位置往后插入，队首不变，不做操作//2.找位置往后插入if(p2->arrivetime != t){PCB *p3=p1,*p4;while(p3->next && p3->arrivetime<t){p4=p3;p3=p3->next;}if(p3->arrivetime>t){if(p4!=p1) //p1插在p4后，头为p1->next{head->front=p1->next;p1->next=p4->next;p4->next=p1;}else //不做操作p4=p3=p2=NULL;}elsep4=p3=p2=NULL;}//此时有新进入队列的进程时：p1插在新进入队列的进程p2后，队首为p1->nextelse{head->front=p1->next;p1->next=p2->next;p2->next=p1;}}//时刻变化if(head->front->runtime<q)t=t+head->front->runtime;elset=t+q;}/*************第一种情况结束**************//******************第二种情况：当期运行的时间大于最后一个进程到达的时间做以下操作*********************/while(t>=lt){p1=head->front;printf("%2d %s",t,p1->Name);p1->runtime=p1->runtime-q;//1.运行时间小于0，删除队首if(p1->runtime<=0){p1->state='C';printf(" %c\n",p1->state);p1->FinishTime=t;p1->WeightTime=p1->FinishTime-p1->arrivetime;p1->WeightWholeTime=p1->WeightTime/p1->wholetime;SumWT+=p1->WeightTime;SumWWT+=p1->WeightWholeTime;printf("时刻%2d进程%s运行结束,进程%s周转时间=%5.2f,带权周转时间=%5.2f\n",t,p1->Name,p1->Name,p1->WeightTime,p1->WeightWholeTime);//printf("时刻%2d进程%s运行结束",t,p1->pname);head->front=p1->next;free(p1);}//2.运行时间大于0，直接插在队尾else{printf(" %c\n",p1->state);//若原队列只有一个进程，不必往队尾插if(!p1->next)head->front=p1;//若原队列有多个进程else{head->front=p1->next;head->rear->next=p1;head->rear=p1;p1->next=NULL;}}//时刻变化，队列为空时不做时刻变化if(empty(head))return;else{if(head->front->runtime<q)t=t+head->front->runtime;elset=t+q;}}/*******第二种情况结束*********/}}主程序Main.cpp#include<iostream>#include<stdio.h>#include<string.h>#include<stdlib.h>#include<ctype.h>#include "RR.h"void main(){queue *head;int q;head=init();head=creat(head);printf("\n您输入的时间片轮转进程队列为:\n");print(head);printf("\n请输入时间片轮转调度的时间片为:");scanf("%d",&q);//时间片轮转调度RR(head,q);AverageWT=SumWT/N;AverageWWT=SumWWT/N;printf("平均周转时间=%5.2f,平均带权周转时间=%5.2f",AverageWT,AverageWWT); }运行结果：先来先服务：短进程：时间片轮：心得体会：这次的实验与上次的实验相比，在很多方面都有更多的难度，所以我们参考了别人很多的程序然后稍作了修改。