1、院 系：計 算 機 學 院實驗課程： 操作系統實驗項目：進程調度的設計與實現指導老師： 陳紅英老師 開課時間：2011 2012年度第 2學期專 業：網絡工程班 級：10級學 生：yuth學 號：*一、實驗項目名稱 進程調度的設計與實現二、實驗目的及要求1、 綜合應用下列知識點設計并實現操作系統的進程調度：鄰接表，布爾數 組，非阻塞輸入，圖形用戶界面 GUI，進程控制塊，進程狀態轉換，多級反饋隊列進程調度算法。 2、 加深理解操作系統進程調度的過程。 3、 加深理解多級反饋隊列進程調度算法。三、實驗主要硬件軟件環境 32位PC機，VC+6四、實驗內容及步驟 1、采用一種熟悉的語言，如 C、PA

2、SCAL 或 C+等，編制程序，最好關鍵代碼采用 C/C+，界面設計可采用其它自己喜歡的語言。 2、采用多級反饋隊列調度算法進行進程調度。 3、每個進程對應一個 PCB 。在PCB 中包括進程標識符pid、進程的狀態標識 status、進程優先級 priority、進程的隊列指針 next 和表示進程生命周 期的數據life（在實際系統中不包括該項）。 4、創建進程時即創建一個 PCB，各個進程的 pid 都是唯一的，pid 是在 1 到 100 范圍內的一個整數?？梢詣摻ㄒ粋€下標為 1 到 100 的布爾數組， “真”表示下標對應的進程標識號是空閑的，“假”表示下標對應的進程標識號已分配給某

3、個進程。 5、進程狀態 status 的取值為“就緒 ready ”或“運行 run ”，剛創建時，狀態為“ready ”。被進程調度程序選中后變為“run ”。 6、進程優先級 priority 是 0 到 49 范圍內的一個隨機整數。 7、進程生命周期 life 是 1 到 5 范圍內的一個隨機整數。 8、初始化時，創建一個鄰接表，包含 50 個就緒隊列，各就緒隊列的進程優先級 priority 分別是 0 到 49 。 9、為了模擬用戶動態提交任務的過程，要求動態創建進程。進入進程調度 循環后，每次按 ctrl+f 即動態創建一個進程，然后將該 PCB 插入就緒隊列中。按 ctrl+q

4、退出進程調度循環。 10、在進程調度循環中，每次選擇優先級最大的就緒進程來執行。將其狀態從就緒變為運行，通過延時一段時間來模擬該進程執行一個時間片的過程，然后優先級減半，生命周期減一。設計圖形用戶界面 GUI，在窗口中顯示該進程和其他所有進程的 PCB 內容。如果將該運行進程的生命周期不為 0，則重新把它變為就緒狀態，插入就緒隊列中；否則該進程執行完成，撤消其 PCB 。以上為一次進程調度循環。五、實驗設計（一）、需求分析1、 采用一種熟悉的語言，如 C、PASCAL 或 C+等，編制程序，最好關鍵代碼采用 C/C+，界面設計可采用其它自己喜歡的語言。 2、 采用多級反饋隊列調度算法進行進程調

5、度。3、 要求動態創建進程。進入進程調度 循環后，每次按 ctrl+f 即動態創建一個進程，然后將該 PCB 插入就緒隊列中。按 ctrl+q 退出進程調度循環。 （二）詳細設計1、總體設計方案流程圖2、創建進程函數3、進程調度函數 4、使用的數據結構（一）、進程的PCB結構/進程隊列節點(由于僅僅是模擬實驗，這里無動作)struct process;/進程控制塊PCBstruct PCBint pid; /進程標識符string status; /進程的狀態標識，取值為“就緒 ready ”或“運行 run ”int priority; /進程優先級,0 到 49 范圍內的一個隨機整數。pr

6、ocess *next; /進程的隊列指針int life; /進程生命周期,1 到 5 范圍內的一個隨機整數。void operator = (PCB p)/運算符=重載pid=p.pid;status=p.status;priority=p.priority;next=p.next;life=p.life;/就緒隊列節點struct readyquePCB pc;struct readyque *next;void operator = (readyque r) /運算符=重載pc=r.pc;next=r.next;（二）、進程調度類threadmanager成員：class thread

7、managerprivate:bool pidarray101 ; /“真”表示下標對應的進程標識號是空閑的，“假”表示下標對應的進程標識號已分配給某個進程。 struct readyque adj50; /鄰接表public:threadmanager(); /構造函數void run(); /運行進程調度程序（對外的接口）bool newpro(); /新建一個進程的函數void Manage_Draw(); /進程調度并將進程調度的情況顯示在屏幕上void Drawpro(int priority); /畫出優先級比正在運行進程優先級低的其他進程;六、主要功能模塊 （一）、構造函數thr

8、eadmanager:threadmanager() int i;/初始化鄰接表for(i=0;i50;i+)adji.next=NULL;/“真”表示下標對應的進程標識號(1100)是空閑的，“假”表示下標對應的進程標識號已分配給某個進程。 for(i=0;i101;i+)pidarrayi=true; /剛開始每個進程標識號都是空閑的。（二）、運行進程調度程序。功能：監聽各個按鍵并作出相應動作void threadmanager:run()int c;srand( (unsigned)time( NULL ) );/srand()函數產生一個以當前時間開始的隨機種子 while(1) /c

9、out請輸入要進行的操作：Ctrl+f(新建進程) Ctrl+r(開始調度) Ctrl+q(停止調度)endl;coutPlease input the key you want to doendl;cout Ctrl+f(new thread), Ctrl+r(start manager) Ctrl+q(stop manager)endl;/檢查當前是否鍵盤輸入，若有則返回一個非0值，否則返回0 if(!_kbhit() c=_getch(); /_getch返回的是鍵的ascii switch(c)case 0x6: /Ctrl+f(新建進程)srand( (unsigned)time(

10、NULL ) );/srand()函數產生一個以當前時間開始的隨機種子 newpro();break; case 0x12: /Ctrl+r(開始調度)Manage_Draw();break; case 0x11: /Ctrl+q(停止調度) ; /進程調度并將進程調度的情況顯示在屏幕上void threadmanager:Manage_Draw()readyque *rq=NULL,*tmpr=NULL;int i,j=0;/cout 優先級 標識符 狀態標識 生命周期endl;cout priority pid status life=0;i-) /找優先級最大的進程來執行if(adji.

11、next!=NULL) /當對應的就緒隊列不為空時rq=adji.next; /從就緒隊列取出一個進程執行。adji.next=rq-next;rq-pc.status=run; Sleep(1500); /通過延時一段時間來模擬該進程執行一個時間片的過程./畫優先級cout *pc.priority*;/畫一次進程的調度情況/1、畫正在運行進程的PCB/設置下一個輸出文本的字體顏色：綠色SetConsoleTextAttribute(GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE),FOREGROUND_INTENSITY | FOREGROUND_GREEN); cout*p

12、c.pid*pc.status*pc.life*;/2、畫優先級與正在運行進程相同的其他進程的PCB(如果有的話)/設置下面輸出文本的字體顏色：白色SetConsoleTextAttribute(GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE),FOREGROUND_INTENSITY | FOREGROUND_RED | FOREGROUND_GREEN | FOREGROUND_BLUE);tmpr=adji.next;while(tmpr!=NULL) /當對應的就緒隊列不為空時cout*pc.pid*pc.status*pc.lifenext; j+;if( j%3 =0

13、)coutendl ;coutpc.priority) /= 2; /優先級減半(rq-pc.life) -= 1; /生命周期減一/如果該運行進程的生命周期不為0，則重新把它變為就緒狀態，插入就緒隊列中if(rq-pc.life 0)rq-pc.status=ready;rq-next = adjrq-pc.priority.next;adjrq-pc.priority.next=rq;else /否則將其進程號歸還。pidarrayi=true; break; /一次進程調度循環結束。/end of if /end of forcoutone time manager have finis

14、h!endl=0;i-)rq=adji.next;if(rq!=NULL)/畫優先級cout *i*;j=0;while(rq!=NULL) /當對應的就緒隊列不為空時cout*pc.pid*pc.status*pc.lifenext;j+;if( j%3 =0)coutendl ;coutendl;/新建一個進程的函數bool threadmanager:newpro()struct readyque *t = NULL;/srand( (unsigned)time( NULL ) );/srand()函數產生一個以當前時間開始的隨機種子 for(int i=1;ipc.pid=i;pida

15、rrayi=false; /宣布該進程號已被使用。 t-pc.status=ready;t-pc.priority = rand()%50;/隨機產生優先級（隨機域為049）。t-pc.next=NULL;t-pc.life=rand()%5+1; /隨機產生生命周期（隨機域為15）。t-next=adjt-pc.priority.next;adjt-pc.priority.next=t; /將新建的進程的PCB插入就緒隊列return true; /創建進程成功 return false; /找不到空的進程號，創建進程失敗七、實驗結果及分析（一）、新建進程連續15次按下Ctrl+F鍵后新建15個進程：（二）、開始調度每按一次Ctrl+R將進行一次進程調度：（三）、在一次進程調度完成后按下Ctrl+F將新建一個進程：從上圖的綠色部分可以看出按下Ctrl+F鍵后新建一個優先級為39