操作系统实验四------进程调度.docx

发布时间：2022-06-07 发布人：admin 分类：说明书资料大小：0.20M 资料格式：docx 举报版权申诉

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1. 问题描述及需求分析设计程序模拟进程的高响应比 HRRN 和时间片轮转 RR 调度过程。假设有 n 个进程分别在 T1, … ,Tn 时刻到达系统，它们需要的服务时间分别为 S1, … ,Sn。如果选择 RR 算法，还需要指定时间片大小 q。分别采用高响应比 HRRN 和时间片 RR 进程调度算法进行调度，计算每个进程的完成时间，周转时间、带权周转时间和等待时间，并且统计 n 个进程的平均周转时间、平均带权周转时间和平均等待时间。最后，对两个算法做出比较评价。 2. 实验设计 HRRN（hignest response ratio next），该算法既考虑了作业的等待时间过长，又考虑了作业的运行时间，既照顾了短作业，又不致使长作业等待时间过长，从而改善了处理机调度的性能。我们引入一个动态优先级，即优先级是可以改变的，令他随等待时间延长而增加，这将使长作业的优先级在等待期间不断的增加，等到足够的时间后，必然有机会获得处理机。该优先级的变化规律可以描述为：优先权 =（等待时间+要求服务时间）/要求服务时间 =1+等待时间/要求服务时间 1、如果作业的等待时间相同，则要求服务的时间越短，其优先级越高，类似于 SJF 算法。 2、当要求服务的时间相同时，作业的优先权又可以决定于其等待时间，类似于 FCFS 算法。 3、对于长作业的优先级，可以随等待时间的增加而提高，当其等待时间足够长时，也可以获得处理机。

在 RR 中，系统根据 FCFS 策略，将所有的就绪进程排成一个就绪队列，并可设置每个一定时间间隔（20ms）即产生一次中断，激活系统中的进程调度程序，完成一次调度，将 CPU 分配给队首进程，令其执行。当该进程的时间片耗尽或者运行完毕后，系统再次将 CPU 分配给新的队首进程（或新到达的紧迫进程）。由此，可保证就绪队列中的所有进程在一个确定的时间段内，都能够获得一次 CPU 执行。在 RR 调度算法中，应在何时进行进程的切换，可分为两种情况：①若一个时间片尚未用完，正在运行的进程便已经完成，就立即激活调度程序，将

他从就绪队列删除，再调度就绪队列中队首的其他进程运行，并启动一个新的时间片。②在一个时间片用完时，计时器阻断处理程序被激活。如果进程尚未运行完毕，调度程序把他送往就绪队列的末尾。

3. 实验代码 #include #include #include #include #include #include using namespace std; class PCBNode { friend void sort(vector&); friend void RR(vector&, const float&); public: char name; //进程名 float arrivaltime; //到达时间 float servicetime; //运行时间 float remainingtime;//剩余服务时间 float waittime; //等待时间 float finishtime; //完成时间 float roundtime; //周转时间 float weighttime; //带权周转时间 float prior; //优先级 float rrtime; //时间片轮转法的完成标记 int flag; //只是标记默认排序的方式 deque readyQueue; //双端队列 void display() const; //显示进程信息 bool crt(float rr); //计算剩余时间 void cft(float time); //计算结束时间 float ct1(); float ct2(); //计算周转时间 //计算带权周转时间 operator float() const

{ if (1 == flag) { } return arrivaltime; else if (2 == flag) { } return servicetime; else if(3==flag) { } return prior; else if (4 == flag) return waittime; { } } //构造函数，初始化进程 PCBNode() = default; PCBNode(char nameP, float arrivaltimeP, float servicetimeP) :name(nameP), arrivaltime(arrivaltimeP), servicetime(servicetimeP), remainingtime(servicetimeP) rrtime(servicetimeP), waittime = 0; { } }; //按到达时间排序 void sort(vector& pcbs) { int index; int n = pcbs.size();

for (int i = 0; i < n; i++) { index = i; for (int j = i + 1; j < n; j++) { if (pcbs[j].arrivaltime < pcbs[i].arrivaltime) index = j; } if (index != i){ PCBNode temp; temp = pcbs[i]; pcbs[i] = pcbs[index]; pcbs[index] = temp; } } } void PCBNode::display() const { cout << setw(2) << name <

} //计算周转时间 float PCBNode::ct1() { return finishtime - arrivaltime; } //计算带权周转时间 float PCBNode::ct2() { return (finishtime - arrivaltime) / servicetime; } class Manage { public: vector ProcessList; //初始进程列表 vector RRProcess; //作为中间桥梁 vector RunProcess; //用来存放运行的进程 vector FinallProcess; //存放最终结果 float allroundtime; float allweightroundtime; float averroundtime; float averweighttime; void add(PCBNode &val) { } ProcessList.push_back(val); //取得平均带权时间和平均带权周转时间 void AverageTime(vector ProcessList) { allroundtime = 0, allweightroundtime = 0;

for (size_t i = 0; i < ProcessList.size(); i++) { allroundtime = allroundtime ProcessList[i].roundtime; allweightroundtime = allweightroundtime + + ProcessList[i].weighttime; } averroundtime = allroundtime / ProcessList.size(); averweighttime = allweightroundtime / ProcessList.size(); cout << "平均带权时间：" << averroundtime << endl; cout << "平均带权周转时间：" << averweighttime << endl; } void Prior_HRRN(int i, const int tag) { for (; i < ProcessList.size(); i++) { if (ProcessList[i].arrivaltime ProcessList[tag].finishtime) { ProcessList[i].waittime ProcessList[tag].finishtime - ProcessList[i].arrivaltime; } else { } ProcessList[i].waittime = 0; ProcessList[i].finishtime ProcessList[i].servicetime + ProcessList[i].waittime ProcessList[i].arrivaltime; < = = + ProcessList[i].roundtime = ProcessList[i].finishtime - ProcessList[i].arrivaltime; ProcessList[i].weighttime = ProcessList[i].roundtime

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