课程设计报告
设计名称：模拟实现一种处理机调度算法
学生姓名： xxx
专业：计算机科学与技术
班别： xxxxxxxx 学号： xxxxxx 指导老师： xxxxx
日期： 2014 年 6 月 20 日
初始条件：
1．预备内容：阅读操作系统的处理机管理章节内容，对进程调度的功能以及进程调度算法有深入的理解。
2．实践准备：掌握一种计算机高级语言的使用。
要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）
1．模拟进程调度，能够处理以下的情形：
⑴能够选择不同的调度算法（要求中给出的调度算法）；
⑵能够输入进程的基本信息，如进程名、优先级、到达
时间和运行时间等；
⑶根据选择的调度算法显示进程调度队列；
⑷根据选择的调度算法计算平均周转时间和平均带权周
转时间。
2．设计报告内容应说明：
⑴需求分析；
⑵功能设计（数据结构及模块说明）；
⑶开发平台及源程序的主要部分；
⑷测试用例，运行结果与运行情况分析；
⑸自我评价与总结：
i）你认为你完成的设计哪些地方做得比较好或比较出
色；
ii）什么地方做得不太好，以后如何改正；
iii）从本设计得到的收获（在编写，调试，执行过程中
的经验和教训）；
iv）完成本题是否有其他方法（如果有，简要说明该方
法）；
进程调度模拟设计——先来先服务、优先级法1、背景：
当计算机系统是多道程序设计系统时，通常会有多个进程或线程同时竞争CPU。只要有两个或更多的进程处于就绪状态，这种情形就会发生。如果只有一个CPU可用，那么就必须选择下一个要运行的进程。在操作系统中，完成选择工作的这一部分称为调度程序，该程序使用的算法成为调度算法。
进程调度的核心问题是采用什么样的算法把处理机分配给进程，好的算法将提高资源利用率，减少处理机的空闲时间，避免有些作业长期得不到相应的情况发生等，从而设计出受欢迎的操作系统。较常见的几种进程调度算法有：先来先服务调度算法；短作业优先调度算法；时间片轮转调度算法；优先级调度算法；高响应比优先算法和多级反馈队列调度算法等。
2.1设计目的
无论是在批处理系统还是分时系统中，用户进程数一般都多于处理机数、这将导致它们互相争夺处理机。另外，系统进程也同样需要使用处理机。这就要求进程调度程序按一定的策略，动态地把处理机
初始
就绪
等待
执行
终止
调度
完成
等待某个事件发生而睡眠
时间片到
因等待事件
发生而唤醒
分配给处于就绪队列中的某一个进程，以使之执行。本次课程设计的主要任务是用高级语言模拟进程调度的算法，包括先来先服务和优先级法。通过输入进程的信息，模拟某种调度算法，得到进程调度的顺序，从而进一步分析进程的调度过程，并通过分析程序的运行，探讨各种调度算法的优劣。
2.2 设计内容及要求
1）充分体现设计、实现过程；
2）报告包括算法流程描述、数据结构代码描述、算法实现代码描述、模拟执
行过程截图；
3）单人完成课程设计，每人一份报告； 4）报告双面打印； 2.3 算法与设计的思想 2.3.1 算法思想：
·一个进程的生命期可以划分为一组状态，这些状态刻画了整个进程。系统根据PCB结构中的状态值控制过程。在进程的生命期内，一个进程至少具有5种基本状态，它们是：初始态、执行状态、等待状态、就绪状态和终止状态。通过系统设计，实现进程相关数据结构的创建和查看功能；实现多种进程调度算法：先来先服务算法、优先级调度算法、时间片轮转法等；实现对执行进程的阻塞，对等待进程的唤醒等功能。进程的转换过程如上
·进程的先来先服务调度算法：
首先定义进程结构体，用于记录进程的基本信息，包括进程名，优先级，进程到达时间，进程运行时间，然后将用户输入的进程信息保存到定义的结构数组中，并按进程到达的先后时间对数组进行排序，并记录它们的周转时间、带权周转时间、平均周转时间及平均带权周转时间。
·进程的优先级调度算法：
同样先定义进程结构替，记录进程信息，将用户输入的进程信息保存在结构体数组中。遍历数组，找出最先到达的进程，若有多个，则取优先级最高的一个，与数组中的第一个位置的进程互换位置，记录此进程执行完的时间，然后从第二个位置开始遍历数组，找到在第一个进程执行结束前到达的进程，若没有，则找到余下进程中到达时间最早的进程，找到优先级最高的一个，若并与数组的第二个位置的进程互换位置。按同样的方法为余下的进程排序。同样记录它们的周转时间，带权周转时间，并算出
平均周转时间和平均带权周转时间。
2.3.2设计思想：
a)每个进程有一个进程控制块（PCB）表示。进程控制块可以
包含如下信息：进程名、优先级数、到达时间、需要运行时间
等等。
b)进程的信息，包括到达时间，优先数及需要的运行时间等都是
事先人为地指定。
c)每个进程的状态可以是就绪W（Wait）、运行R（Run）、或完
成F（Finish）三种状态之一。
2、功能设计（数据结构及模块说明）；
3.1 系统流程如下：
输入
判断
先来先服务
优先级法
是
输出
是否继续
否
结束
3.2数据结构及模块说明：
（1）输入模块
能够满足输入进程基本信息的功能，尽可能提供友好的交互界面。给用户很好的提示，使用户能够方便的操作。
（2）算法模块
先来先服务算法：
可以根据进程到达的先后顺序来确定进程的运行顺序，并算出进程的周转时间，平均周转时间等。
优先级法：
根据进程的优先级和进程到达的时间来确定进程的调度顺序，并算出周转时间，带权周转时间等。
（3）输出模块
根据算法得到的进程调度顺序以及算出的其他参数，将其输出。
3、开发平台及源程序的主要部分；
4.1软硬件环境
●硬件设备： PC机
●软件设备：WINDOWSXP、Microsoft Visual C++ 6.0
4.2 源代码主要部分：
（1）信息输入函数：
void getInput(char *pname,int *priority,char *begintime,float *runtime) {
printf("请输入进程名：");
scanf("%s",pname);
printf("请输入优先级");
scanf("%d",priority);
printf("请输入到达时间：");
scanf("%s",begintime);
printf("请输入¨运行时间(min)：");
scanf("%f",runtime);
}
（2）先来先服务的算法：
void fcfs(struct process *pro,int n)
{
int i,j;
struct process p;
for(i = 0;i < n;i ++)
{
for(j = 0;j < n - i -1;j ++)
{
if(!timecompare(pro[j],pro[j+1]))
{
p = pro[j + 1];
pro[j + 1] = pro[j];
pro[j] = p;
}
}
}
}
（3）优先级法的算法：
void prior(struct process *pro,int n) {
int i,j,pt,t,bt,m;
bt = 0;
int a[MAXPROCESS];
struct process p;
float curtime = 1500;
for(i = 0;i < n;i ++)
{
if(curtime > pro[i].btime)
{
curtime = pro[i].btime;
}
}
for(i = 0;i < n;i ++)
{
t = 0;
pt = 0;
for(j = i;j < n;j++)
{
if(pro[j].btime <= curtime)
{
a[t++] = j;
}
}
if(t == 0)
{
curtime = 1500;
for(j = i;j < n;j ++)
{
if(curtime > pro[j].btime)
{
curtime = pro[j].btime;
}
}
for(j = i;j < n;j++)
{
if(pro[j].btime <= curtime)
{
a[t++] = j;
}
}
}
for(j = 0;j < t;j++)
{
bt = a[j];
if(pro[bt].priority > pt)
{
pt = pro[bt].priority;
m = bt;
}
}
if(m != i)
{
p = pro[m];
pro[m] = pro[i];
pro[i] = p;
}
curtime = curtime + pro[i].runtime;
}
}
4、测试用例，运行结果与运行情况分析；
5.1测试用例：
①进程个数为4
②进程名唯一
③预计运行结果：
先来先服务：c a d b
优先级法：c a b d
进程名进程到达时间运行时间优先级
a 2:12 34 2
b 3:10 31 3
c 1:15 21 1
d 2:13 11 2
5.2运行结果：
处理器调度 选择题 当CPU执行操作系统代码时，则处理机处于( )。 A．执行态 B．目态 C．管态 D．就绪态 ( )是机器指令的扩充，是硬件的首次延伸，是加在硬件上的第一层软件。 A．系统调用 B．操作系统 C．内核 D．特权指令 操作系统提供给程序员的接口是( )。 A．进程 B．系统调用 C．库函数 D．B和C 用户程序向系统提出使用外设的请求方式是( )。 A．作业申请 B．原语 C．系统调用 D．I／O指令 当作业正常完成进入完成状态时，操作系统( )。 A．将输出该作业的结果并删除内存中的作业 B．将收回该作业的所占资源并输出结果 C．将收回该作业的所占资源及输出结果，并删除该作业 D．将收回该作业的所占资源及输出结果，并将它的控制块从当前的队列中删除 下列选项是关于作业和进程关系的描述，其中哪一个是不正确的( )。 A．作业的概念主要用在批处理系统中，而进程的概念则用在几乎所有的OS中。 B．作业是比进程低一级的概念。 C．一个作业至少由一个进程组成。 D．作业是用户向计算机提交任务的实体，而进程是完成用户任务的执行实体以及向系统申请分配资源的基本单位。 作业从后备作业到被调度程序选中的时间称为( )。 周转时间B．响应时间C．等待调度时间D．运行时间 设有三个作业J1，J2，J3，它们同时到达，运行时间分别为T1，T2，T3，且T1≤T2≤T3，若它们在一台处理机上按单道运行，采用短作业优先算法，则平均周转时间为( )。 A．T1+T2+T3 B．1／3(T1+T2+T3) C．T1+2／3T2+1／3T3 D．T1+1／3T2+2／3T3 从作业提交给系统到作业完成的时间间隔称为作业的( )。 A．中断时间 B．等待时间 C．周转时间 D．响应时间 设有四个作业同时到达，每个作业执行时间均为2 h，它们在一台处理机上按单道方式运行，则平均周转时间为( )。 A．1 h B．5 h C．2．5 h D．8 h FCFS调度算法有利于( )。 A．长作业和CPU繁忙型作业 B．长作业和I／O繁忙型作业 C．短作业和CPU繁忙型作业 D．短作业和I／O繁忙型作业 下列哪种说法不是SJ(P)F调度算法的缺点( )。 A．对于长作业(进程)不利 B．未考虑作业(进程)的紧迫程度 C．不能有效降低作业(进程)的平均等待时间 D．由于根据的是用户提供的估计执行时间，因此不一定真正做到短而优先。 选择排队进程中等待时间最长的进程被优先调度，该调度算法是( )。 A．先来先服务调度算法B．短进程优先调度算法 C．优先权调度算法D．高响应比优先调度算法 在采用动态优先权的优先权调度算法中，如果所有进程都具有相同优先权初值，则此时的优先权调度算法实际上和( )相同。
第三章处理机调度与死锁 一、单项选择题 1．在为多道程序所提供的可共享的系统资源不足时，可能出现死锁。但是，不适当的________也可能产生死锁。 A. 进程优先权 B．资源的线性分配 C．进程推进顺序 D.分配队列优先权 3．产生死锁的四个必要条件是：互斥、__________、循环等待和不剥夺。 A. 请求与阻塞 B．请求与保持 C. 请求与释放 D．释放与阻塞 4．发生死锁的必要条件有四个，要防止死锁的发生，可以破坏这四个必要条件，但破坏___________条件是不太实际的。 A. 互斥 B．不可抢占 C．部分分配 D．循环等待 5．在分时操作系统中，进程调度经常采用 ________________算法。 A. 先来先服务 B．最高优先权 C. 时间片轮转 D．随机 条件。______________资源的按序分配策略可以破坏． 6．
A. 互斥使用资源 B．占有且等待资源 C. 非抢夺资源 D. 循环等待资源 7．在_____________的情况下，系统出现死锁。 A. 计算机系统发生了重大故障 B．有多个封锁的进程同时存在 C. 若干进程因竞争资源而无休止地相互等待他方释放已占有的资源 D．资源数大大小于进程数或进程同时申请的资源数大大超过资源总数 8．银行家算法是一种________________算法。 A. 死锁解除 B．死锁避免 C. 死锁预防 D．死锁检测 9．当进程数大于资源数时，进程竞争资源___________会产生死锁。 A. 一定 B．不一定 10．_________优先权是在创建进程时确定的，确定之后在整个进程运行期间不再改变。 A. 先来先服务 B．静态 C. 动态 D. 短作业
课程设计报告 设计名称：模拟实现一种处理机调度算法 学生姓名： xxx 专业：计算机科学与技术 班别： xxxxxxxx 学号： xxxxxx 指导老师： xxxxx 日期： 2014 年 6 月 20 日
初始条件： 1．预备内容：阅读操作系统的处理机管理章节内容，对进程调度的功能以及进程调度算法有深入的理解。 2．实践准备：掌握一种计算机高级语言的使用。 要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求） 1．模拟进程调度，能够处理以下的情形： ⑴能够选择不同的调度算法（要求中给出的调度算法）； ⑵能够输入进程的基本信息，如进程名、优先级、到达 时间和运行时间等； ⑶根据选择的调度算法显示进程调度队列； ⑷根据选择的调度算法计算平均周转时间和平均带权周 转时间。 2．设计报告内容应说明： ⑴需求分析； ⑵功能设计（数据结构及模块说明）； ⑶开发平台及源程序的主要部分； ⑷测试用例，运行结果与运行情况分析； ⑸自我评价与总结： i）你认为你完成的设计哪些地方做得比较好或比较出 色； ii）什么地方做得不太好，以后如何改正；
iii）从本设计得到的收获（在编写，调试，执行过程中 的经验和教训）； iv）完成本题是否有其他方法（如果有，简要说明该方 法）； 进程调度模拟设计——先来先服务、优先级法1、背景： 当计算机系统是多道程序设计系统时，通常会有多个进程或线程同时竞争CPU。只要有两个或更多的进程处于就绪状态，这种情形就会发生。如果只有一个CPU可用，那么就必须选择下一个要运行的进程。在操作系统中，完成选择工作的这一部分称为调度程序，该程序使用的算法成为调度算法。 进程调度的核心问题是采用什么样的算法把处理机分配给进程，好的算法将提高资源利用率，减少处理机的空闲时间，避免有些作业长期得不到相应的情况发生等，从而设计出受欢迎的操作系统。较常见的几种进程调度算法有：先来先服务调度算法；短作业优先调度算法；时间片轮转调度算法；优先级调度算法；高响应比优先算法和多级反馈队列调度算法等。 2.1设计目的 无论是在批处理系统还是分时系统中，用户进程数一般都多于处理机数、这将导致它们互相争夺处理机。另外，系统进程也同样需要使用处理机。这就要求进程调度程序按一定的策略，动态地把处理机
实验二处理机调度 一、实验目的 多道程序设计中，经常是若干个进程同时处于就绪状态，为了使系统中的各进程有条不紊地运行，必须选择某种调度策略，以选择一个进程占用处理机。本次实验设计一个模拟单处理机调度的算法，以加深处理机调度的算法的理解。 二、实验要求 1．按照轮转（时间片）算法设计模拟调度程序。 2．输出进程的调度过程。 三、思路分析 由于本实验是按照处理机调度算法模拟实现处理机的调度，与真正的处理机调度过程不完全相同，如没有实现中断，进程的运行也不是真正的运行，而是在屏幕上打印其运行时间等。以下是实验的大致思路： （1）建立三个队列：PCB队列，就绪队列，完成队列。 PCB队列：保存将进入系统的进程。（由于没有实现中断，所以将进入系统运行的进程必须在程序运行前给出）。 就绪队列：到达进程进入系统的时间，将该进程放入就绪队列，等待调度。 完成队列：将“运行”完的进程放入完成队列。 （2）进程运行过程是在屏幕上打印相关信息。 使用轮转算法调度的进程应打印的信息包括：进程占用处理机序列，该进程每次占用处理机的开始时间与结束时间。可参考下图： （3）统计出进程的周转时间T和带权周转时间W。 四、流程图
五、实验内容 编写程序实现轮转算法的模拟调度程序。（可参考FCFS算法的模拟调度程序。 //************************************************************************ ******// //* 实验二处理机调度*// //************************************************************************ ******//
C语言模拟CPU调度 C语言模拟CPU调度 CPU在处理多个进程时，要根据各种情况对处理的进程进行调度。这其中就包括对各个进程优先级的处理，和调度算法的处理。下面这个C语言程序，是我在大学期间学习《操作系统》课程的CPU调度时编写的，模拟了CPU的两种调度模式和各种模式所对应的多种调度算法。为了模拟得更为形象，采用了图形屏幕输出。 #include<stdlib.h> #include<stdio.h> #include<conio.h> #include<graphics.h> #include<math.h> #include<dos.h> #define NULL 0 /*-----------------------------------------------------------------*/ struct event /*事件结点结构*/ { int evtype; /*1：进程产生。2：进程执行。3：激
活阻塞进程。 4：进程执行完5:进程阻塞* 6:返回事件*/ int pnum; /*执行该事件的进程号*/ int t; /*事件发生的时间*/ int ifblock; /*如果是执行事件标准其有无阻塞，其它事件时无定义*/ struct event *next; }; struct process /*进程结点结构*/ { int pnum; /*进程号*/ int plong; /*进程长度*/ int prior; /*进程优先级*/ int blocknum; /*进程当前的阻塞数*/ int runtime; /*执行次数*/ struct process *next; }; struct headnod /*队列头结点结构*/ { struct process *head; /*队列头*/ int totalpro; /*队列中的进程数*/
实验报告 学院（系）名称：计算机与通信工程学院 姓名学号专业计算机科学与技术班级2009级3班实验项目实验一：处理机调度算法的实现 课程名称操作系统课程代码0668036 实验时间2011 年11月17日第3、4节 2011 年11月21日第7、8节 2011 年11月24日第3、4节 实验地点软件实验室7-216 批改意见成绩 教师签字： 实验内容： 1．设定系统中有五个进程，每一个进程用一个进程控制块表示。 2．输入每个进程的“优先数”和“要求运行时间”。 3．为了调度方便，将五个进程按给定的优先数从大到小连成就绪队列。用一单元指出队列首进程，用指针指出队列的连接情况。 4．处理机调度总是选队首进程运行。采用动态优先数算法，进程每运行一次优先数就减“1”，同时将运行时间减“1”。 5．若某进程运行时间为零，则将其状态置为“结束”,且退出队列。 6．运行所设计程序，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。 实验要求： 1．详细描述实验设计思想、程序结构及各模块设计思路； 2．详细描述程序所用数据结构及算法； 3．明确给出测试用例和实验结果； 4．为增加程序可读性，在程序中进行适当注释说明； 5．认真进行实验总结，包括：设计中遇到的问题、解决方法与收获等； 6．实验报告撰写要求结构清晰、描述准确逻辑性强； 7．实验过程中，同学之间可以进行讨论互相提高，但绝对禁止抄袭。
【实验过程记录（源程序、测试用例、测试结果及心得体会等）】 程序运行代码如下： #include
实验一处理机调度实验 实验目的： 用高级语言编写和调试一个进程调度程序，以加深对进程的概念及进程调度算法的理解。实验要求： 用C++语言实验对N个进程采用非抢占式的动态优先权优先算法的进程调度 实验内容： 设计一个有N个进程并发的进程调度程序。进程调度算法：采用最高优先数优先的调度算法（即把处理机分配给优先数最高的进程）算法。 每个进程有一个进程控制块（PCB）表示。PCB用结构来描述，包括以下字段： 进程标识ID、 优先数，为初始设定的模拟条件 到达时间，为初始设定的模拟条件 需要运行时间，为初始设定的模拟条件 已用CPU时间，为初始设定的模拟条件 进程阻塞时间startblock（表示进程在运行startblock个时间片后，进程将进入阻塞状态），为初始设定的模拟条件 进程被阻塞的时间blocktime（表示进程等待blocktime个时间片后，将转换成就绪状态），为初始设定的模拟条件，模拟执行I/O操作需要的时间 进程状态state，就绪W（Wait）、运行R（Run）、或完成F（Finish）三种状态 队列指针next等等。 优先数改变的规则 进程在就绪对列中呆一个时间片，优先数增加1； 进程每运行一个时间片，优先数减3； 运行过程描述 首先按照初始化输入，按照各进程优先级高低排列就绪队列中进程顺序，优先级最高的进程最先获得CPU控制权运行。如果运行一个时间片后，进程的已占用CPU时间已达到所需要的运行时间，则撤消该进程，如果运行一个时间片后进程的已占用CPU时间还未达所需要的运行时间，此时应将进程的优先数减3（即降低一级），如果到了进程需被阻塞的时间点，阻塞进程，然后把它插入阻塞队列，等待经过blocktime后，再唤醒进程，把它按照优先级高低，插入就绪队列相应位置等待CPU。 每进行一次调度程序都打印一次运行进程、就绪队列、以及各个进程的PCB，以便进行检查。重复以上过程，直到所要进程都完成为止。 备注：进程的优先数及需要的运行时间可以事先人为地指定（也可以由随机数产生）。 进程的到达时间为进程输入的时间或顺序。 参考资料： 部分数据结构说明： struct pcb { /* 定义进程控制块PCB */ char name[10]; char state; int super; int ntime; int rtime;
一、先来先服务算法 1．程序简介 先来先服务算法按照作业进入系统后备作业队列的先后次序挑选作业,先进入系统的作业将优先被挑选进入主存,创建用户进程,分配所需资源,然后,移入就绪队列.这是一种非剥夺式调度算法,易于实现,但效率不高.只顾及作业的等候时间,未考虑作业要求服务时间的长短,不利于短作业而优待长作业,不利于I/O繁忙型作业而有利于CPU繁忙型作业.有时为了等待场作业执行结束,短作业的周转时间和带全周转时间将变得很大,从而若干作业的平均周转时间和平均带权周转时间也变得很大。 2．分析 1．先定义一个数组代表各作业运行的时间，再定义一个数组代表各作业到达系统的时间，注意到达系统的时间以第一个作业为0基础（注意：若各程序都同时到达系统，则到达系统时间都为0）。 2．输入作业数。 3．然后运用循环结构累积作业周转时间和带权周转时间。 4．最后，作业周转时间和带权周转时间分别除以作业数即可得到平均作业周转时间和平均带权周转时间。 3．详细设计 源程序如下： #include
实验一处理器调度 一、实验容 选择一个调度算法，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。本实习模拟在单处理器情况下的处理器调度，帮助学生加深了解处理器调度的工作。 三、实验题目 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： 其中，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的首地址最后一个进程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”和“结束”，初始状态都为“就绪”，用“R”表示。 当一个进程运行结束后，它的状态为“结束”，用“E”表示。 (2) 每次运行所设计的处理器调度程序前，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P2执行，则有： 标志单元 K1 K2 K 3 K4 K5
(4)处理器调度总是选择标志单元指示的进程运行。由于本实习是模拟处理器调度的 功能，所以，对被选中的进程并不实际的启动运行，而是执行： 已运行时间+1 来模拟进程的一次运行，表示进程已经运行过一个单位的时间。 请同学注意：在实际的系统中，当一个进程被选中运行时，必须置上该进程可以运行的时间片值，以及恢复进程的现场，让它占有处理器运行，直到出现等待事件或运行满一个时间片。在这时省去了这些工作，仅用“已运行时间+1”来表示进程已 经运行满一个时间片。 (5)进程运行一次后，应把该进程的进程控制块中的指针值送到标志单元，以指示下一 个轮到运行的进程。同时，应判断该进程的要求运行时间与已运行时间，若该进程的要求运行时间 已运行时间，则表示它尚未执行结束，应待到下一轮时再运行。若该进程的要求运行时间=已运行时间，则表示它已经执行结束，应指导它的状态修改成“结束”（E）且退出队列。此时，应把该进程的进程控制块中的指针值送到前 面一个进程的指针位置。 (6)若“就绪”状态的进程队列不为空，则重复上面的（4）和（5）的步骤，直到所有 的进程都成为“结束”状态。 (7)在所设计的程序中应有显示或打印语句，能显示或打印每次选中进程的进程名以及 运行一次后进程队列的变化。 (8)为五个进程任意确定一组“要求运行时间”，启动所设计的处理器调度程序，显示 或打印逐次被选中的进程名以及进程控制块的动态变化过程。 四. 所用数据结构及符号说明 typedef struct PNode//PCB { struct PNode *next; //定义指向下一个节点的指针 char name[10]; //定义进程名，并分配空间 int All_time; //定义总运行时间 int Runed_Time; //定义已运行时间 char state; //定义进程状态Ready/End } *Proc; //指向该PCB的指针 int ProcNum; //总进程数
第三章处理机调度与死锁 1、系统出现死锁是因为(若干进程因竞争资源而无休止的等待着其他进程释放已占有的资 源)。 2、某系统中有5个并发进程，都需要同类资源3个，试问该系统不会发生死锁的最少资源数是（11 ）。 3、发生死锁现象的原因有____竞争资源_________和____进程推进顺序非法________。 通常不采用( 从非死锁进程处抢夺资源)方法来解除死锁。 4、某系统中有4个并发进程，都需要同类资源3个，试问该系统不会发生死锁的最少资源数是( 9 )。 5、死锁产生的4个必要条件是：互斥、不可剥夺、_____________请求和保持_________ 和环路等待条件。 6、作业在系统中存在与否的唯一标志是作业控制块 7、某计算机系统中有8台打印机,有K个进程竞争使用,每个进程最多需要3台打印机.该系统可能会发生死锁的K的最小值是( 4 ) 8、产生系统死锁的原因可能是由于（多个进程竞争资源出现了循环等待） 9、系统中有3个进程，每个进程需2台打印机，如果系统配有4台打印机，则系统______不可能________出现死锁的情况（本题要判断出现死锁的可能性：可能或不可能）。 10、什么是死锁？产生死锁的必要条件是什么？处理死锁的基本方法有哪些？ 答：死锁是两个或两个以上进程由于竞争资源而处于的僵持状态，在这种僵持状态下若没有外力作用，所有进程都无法正常向前推进。（ 必要条件：（1）互斥条件（2）请求和保持条件（3）不剥夺条件（4）环路等待条件处理方法：预防死锁、避免死锁、检测死锁、解除死锁。 11、死锁定理的含义是什么？试简化下图进程－资源图，并利用死锁定理给出相应的结论。 P1 R1 R2 P2 答：死锁定理：当且仅当资源分配图是不可完全简化的。 R1资源有3个，R2资源有2个；P1进程：占有2个R1，申请1个R2；P2进程占有1个R1，1个R2，申请1个R1；目前系统只有一个R2空闲；P1是一个既不孤立又不阻塞的进程，消去P1的边，有2个R1,1个R2空闲，能满足P2申请，使P2成为既不孤立又不阻塞的进程，所以消去P2的边，由死锁定理知，不会产生死锁。
第四章处理机调度 4.3 习题 4.3.1 选择最合适的答案 1．某系统采用了银行家算法，则下列叙述正确的是（）。 A.系统处于不安全状态时一定会发生死锁 B.系统处于不安全状态时可能会发生死锁 C.系统处于安全状态时可能会发生死锁 D.系统处于安全状态时一定会发生死锁 2．银行家算法中的数据结构包括有可利用资源向量Available、最大需求矩阵Max、分配矩阵Allocation、需求矩阵Need，下列选项正确的是（）。 A.Max[i,j]=Allocation[i,j]+Need[i,j] B.Need[i,j]= Allocation[i,j]+ Max[i,j] C.Max[i,j]= Available[i,j]+Need[i,j] D.Need[i,j]= Available[i,j]+ Max[i,j] 3．下列进程调度算法中，（）可能会出现进程长期得不到调度的情况。 A.非抢占式静态优先权法 B.抢占式静态优先权法 C.时间片轮转调度算法 D.非抢占式动态优先权法 4．在下列选项中，属于预防死锁的方法是（）。 A.剥夺资源法 B.资源分配图简化法 C.资源随意分配 D.银行家算法 5．在下列选项中，属于检测死锁的方法是（）。 A.银行家算法 B.消进程法 C.资源静态分配法 D.资源分配图简化法 6．在下列选项中，属于解除死锁的方法是（）。 A．剥夺资源法 B.资源分配图简化法 C．银行家算法 D.资源静态分配法 7．为了照顾紧迫型作业，应采用（）。 A.先来服务调度算法 B.短作业优先调度算法 C.时间片轮转调度算法 D.优先权调度算法 8．在采用动态优先权的优先权调度算法中，如果所有进程都具有相同优先权初值，则
处理器调度习题
处理器调度 选择题 ?当CPU执行操作系统代码时，则处理机处于( )。 ?A．执行态 B．目态 C．管态 D．就绪态 ?( )是机器指令的扩充，是硬件的首次延伸，是加在硬件上的第一层软件。 ?A．系统调用 B．操作系统 C．内核 D．特权指令 ?操作系统提供给程序员的接口是( )。 ?A．进程 B．系统调用 C．库函数 D．B和C ?用户程序向系统提出使用外设的请求方式是( )。 ?A．作业申请 B．原语 C．系统调用 D．I／O指令 ?当作业正常完成进入完成状态时，操作系统( )。 ?A．将输出该作业的结果并删除内存中的作业 ?B．将收回该作业的所占资源并输出结果 ?C．将收回该作业的所占资源及输出结果，并删除该作业 ?D．将收回该作业的所占资源及输出结果，并将它的控制块从当前的队列中删除 ?下列选项是关于作业和进程关系的描述，其中哪一个是不正确的( )。 ?A．作业的概念主要用在批处理系统中，而进程的概念则用在几乎所有的OS中。 ?B．作业是比进程低一级的概念。 ?C．一个作业至少由一个进程组成。 ?D．作业是用户向计算机提交任务的实体，而进程是完成用户任务的执行实体以及向系统申请分配资源的基本单位。 ?作业从后备作业到被调度程序选中的时间称为( )。 ?周转时间B．响应时间C．等待调度时间D．运行时间 ?设有三个作业J1，J2，J3，它们同时到达，运行时间分别为T1，T2，T3，且T1≤T2≤T3，若它们在一台处理机上按单道运行，采用短作业优先算法，则平均周转时间为( )。 ?A．T1+T2+T3 B．1／3(T1+T2+T3) ?C．T1+2／3T2+1／3T3 D．T1+1／3T2+2／3T3 ?从作业提交给系统到作业完成的时间间隔称为作业的( )。 ?A．中断时间 B．等待时间 C．周转时间 D．响应时间 ?设有四个作业同时到达，每个作业执行时间均为2 h，它们在一台处理机上按单道方式运行，则平均周转时间为( )。 ?A．1 h B．5 h C．2．5 h D．8 h ?FCFS调度算法有利于( )。 ?A．长作业和CPU繁忙型作业 B．长作业和I／O繁忙型作业 ?C．短作业和CPU繁忙型作业 D．短作业和I／O繁忙型作业 ?下列哪种说法不是SJ(P)F调度算法的缺点( )。 ?A．对于长作业(进程)不利 ?B．未考虑作业(进程)的紧迫程度 ?C．不能有效降低作业(进程)的平均等待时间 ?D．由于根据的是用户提供的估计执行时间，因此不一定真正做到短而优先。 ?选择排队进程中等待时间最长的进程被优先调度，该调度算法是( )。 ?A．先来先服务调度算法B．短进程优先调度算法 ?C．优先权调度算法D．高响应比优先调度算法 ?在采用动态优先权的优先权调度算法中，如果所有进程都具有相同优先权初值，则此时的优先权调度算法实际上和( )相同。 ?A．先来先服务调度算法B．短进程优先调度算法
第三章处理机调度与死锁 一．选择题 1．下列算法中，操作系统用于作业调度的算法是。 A．先来先服务算法B．先进先出算法 C．最先适应算法D．时间片轮转算法 2．在批处理系统中，周转时间是指。 A．作业运行时间B．作业等待时间和运行时间之和 C．作业的相对等待时间D．作业被调度进入内存到运行完毕的时间3．在作业调度中，排队等待时间最长的作业被优先调度，这是指调度算法。 A．先来先服务B．短作业优先 C．响应比高优先D．优先级 4．下列算法中，用于进程调度的算法是。 A．最先适应B．最高响应比优先 C．均衡资源调度D．优先数调度 5．两个进程争夺同一个资源。 A．一定死锁B．不一定死锁 C．只要互斥就不会死锁D．以上说法都不对 6．下列各项中，不是进程调度时机的是。 A．现运行的进程正常结束或异常结束B．现运行的进程从运行态进入就绪态C．现运行的进程从运行态进入等待态D．有一进程从等待态进入就绪态 7．进程调度算法有多种，不是进程调度算法。 A．先来先服务调度算法B．最短查找时间优先调度算法 C．静态优先数调度算法D．时间片轮转调度算法 8．作业调度程序从状态的队列中选取适当的作业投入运行。 A．就绪B．提交C．等待D．后备 9．在实时操作系统中，经常采用调度算法来分配处理器。 A.先来先服务 B.时间片轮转 C.最高优先级 D.可抢占的优先级10．采用时间片轮转调度算法主要是为了。 A．多个终端都能得到系统的及时响应 B．先来先服务 C．优先权高的进程及时得到调度 D．需要CPU时间最短的进程先做 11．下面关于优先权大小的论述中，不正确的论述是。 A．计算型作业的优先权，应低于I/O型作业的优先权 B．系统进程的优先权应高于用户进程的优先权 C．资源要求多的作业，其优先权应高于资源要求少的作业 D．在动态优先权时，随着进程运行时间的增加，其优先权降低 12．产生死锁的原因是有关。 A．与多个进程竞争CPU B．与多个进程释放资源 C．仅由于并发进程的执行速度不当 D．除资源分配策略不当外，也与并发进程执行速度不当 13．有关产生死锁的叙述中，正确的是。 A．V操作可能引起死锁B．P操作不会引起死锁 C．PV操作使用得当不会引起死锁D．以上说法均不正确 14．有关死锁的论述中，是正确的。
: 操作系统 课程设计报告 @ 学校：广州大学 学院：计算机科学与教育软件学院 班级：计算机127班 课题：处理机调度程序 任课老师：陶文正、陈文彬 姓名：黄俊鹏 { 学号：11
班内序号：27 成绩： 日期：2015年1月6日 一、设计目的 在多道程序和多任务系统中，系统内同时处于就绪状态的进程可能有若干个。也就是说能运行的进程数大于处理机个数。为了使系统中的进程能有条不紊地工作，必须选用某种调度策略，选择一进程占用处理机。要求学生设计一个模拟处理机调度算法，以巩固和加深处理机调度的概念。 二、设计要求 1）进程调度算法包括：时间片轮转法，短作业优先算法，动态优先级算法。2）可选择进程数量 3）本程序包括三种算法，用C语言实现，执行时在主界面选择算法（可用函数实现）（进程数，运行时间，优先数由随机函数产生）执行，显示结果。 三、设计思路及算法思想 1.· 2.界面菜单选项 一级菜单提供2个选项： ①自动生成进程数量 ②手动输入所需进程数量 一级菜单选择完毕后进入二级菜单： ①重新生成进程 ②时间片轮转法 《 ③短作业优先算法 ④动态优先级算法 ⑤退出程序 3.调度算法
程序所用PCB结构体 ! 需要用到的进程结构体如上图所示 1)时间片轮转法 主要是设置一个当前时间变量，curTime和时间片roundTime。 遍历进程组的时候，每运行一个进程，就把curTime += roundTime。进程已运行时间加roundTime 2)短作业优先算法 遍历进程组，找到未运行完成并且运行时间最短的进程，让它一次运行完成，如此往复，直到所有进程都运行完成为止。 3)— 4)动态优先级算法 做法跟短作业优先算法类似，此处主要是比较进程的优先数，优先级高者，先执行。直到全部执行完毕。当一个进程运行完毕后，适当增减其余进程的优先数，以达到动态调成优先级的效果。 4.程序流程图
实验1 处理器调度 一、实验内容 选择一个调度算法，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的处理器调度，帮助学生加深了解处理器调度的工作。 三、实验题目 按优先数调度算法实现处理器调度的模拟设计与实现。 四、源程序 #include
else//找到插入 { break; } } } pr->next=p;//插入 q->next=pr; ++root->state;//进程个数加一 } //创建进程 _proc Creat(char name[],int priority,int run_time) { _proc pr; strcpy(https://www.doczj.com/doc/4816756877.html,,name); pr.priority=priority; pr.run_time=run_time; pr.state=0; pr.next=NULL; return pr; } //删除就绪队列中对首进程 _proc* Delete() { _proc* pr=root->next; root->next=root->next->next; --root->state; return pr; } //对就绪队列排序,按照降序 void Sort() { if(root->next->run_time==0)//要执行时间为时，从就绪队列中删除该进程{ Delete(); root->next->state=1;
实验一处理器调度 一、实验内容 选择一个调度算法，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。本实习模拟在单处理器情况下的处理器调度，帮助学生加深了解处理器调度的工作。 三、实验题目 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： 其中，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的首地址最后一个进程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”和“结束”，初始状态都为“就绪”，用“R”表示。 当一个进程运行结束后，它的状态为“结束”，用“E”表示。 (2) 每次运行所设计的处理器调度程序前，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P2执行，则有： 标志单元 K1 K2 K 3 K4 K5 (4)处理器调度总是选择标志单元指示的进程运行。由于本实习是模拟处理器调度的 功能，所以，对被选中的进程并不实际的启动运行，而是执行： 已运行时间+1 来模拟进程的一次运行，表示进程已经运行过一个单位的时间。 请同学注意：在实际的系统中，当一个进程被选中运行时，必须置上该进程可以运行的时间片值，以及恢复进程的现场，让它占有处理器运行，直到出现等待事件或运行满一个时间片。在这时省去了这些工作，仅用“已运行时间+1”来表示进程已
处理器调度一、实验内容 选择一个调度算法，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。 三、实验题目 设计一个按优先数调度算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： 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R, P2, P3， P4，R。 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 （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
一、单项选择题 1．在为多道程序所提供的可共享的系统资源不足时，可能出现死锁。但是，不适当的 c 也可能产生死锁。 A.进程优先权 B．资源的线性分配 C.进程推进顺序 D. 分配队列优先权 2．采用资源剥夺法可解除死锁，还可以采用 b 方法解除死锁。 A.执行并行操作 B．撤消进程 C.拒绝分配新资源 D．修改信号量 3．产生死锁的四个必要条件是：互斥、 b 、循环等待和不剥夺。 A. 请求与阻塞 B．请求与保持 C. 请求与释放 D．释放与阻塞 4．发生死锁的必要条件有四个，要防止死锁的发生，可以破坏这四个必要条件，但破坏 a 条件是不太实际的。 A. 互斥 B．不可抢占 C. 部分分配 D．循环等待 5．在分时操作系统中，进程调度经常采用 c 算法。 A.先来先服务 B．最高优先权 C.时间片轮转 D．随机 6．资源的按序分配策略可以破坏 D 条件。 A. 互斥使用资源 B．占有且等待资源 C．非抢夺资源 D. 循环等待资源 7．在 C 的情况下，系统出现死锁。 A. 计算机系统发生了重大故障 B．有多个封锁的进程同时存在 C．若干进程因竞争资源而无休止地相互等待他方释放已占有的资源 D．资源数大大小于进程数或进程同时申请的资源数大大超过资源总数 8．银行家算法是一种 B 算法。 A.死锁解除 B．死锁避免 C.死锁预防 D. 死锁检测 9．当进程数大于资源数时，进程竞争资源 B 会产生死锁。 A.一定 B．不一定 10． B 优先权是在创建进程时确定的，确定之后在整个进程运行期间不再改变。 A.先来先服务 B．静态 C.动态 D．短作业 11. 某系统中有3个并发进程，都需要同类资源4个，试问该系统不会发生死锁的最少资源数是 B A．9 B．10 C．11 D．12 答：B 13．当检测出发生死锁时，可以通过撤消一个进程解除死锁。上述描述是 B 。 A. 正确的 B．错误的 14．在下列解决死锁的方法中，属于死锁预防策略的是 B 。 A. 银行家算法 B. 资源有序分配法 C．死锁检测法 D．资源分配图化简法 15．以下叙述中正确的是 B 。 A. 调度原语主要是按照一定的算法，从阻塞队列中选择一个进程，将处理机分配 给它。 B．预防死锁的发生可以通过破坏产生死锁的四个必要条件之一来实现，但破坏互斥条件的可能性不大。 C．进程进入临界区时要执行开锁原语。 D．既考虑作业等待时间，又考虑作业执行时间的调度算法是先来先服务算法。
#include
PCB *cur,*p; p=head; cur=p->next; p->next =cur->next; cur->Level--; cur->Time--; cout<<"此次执行的进程信息（执行后）:进程名"; cout<
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