báo cáo bài tập nhập môn hệ điều hành lab 5 2

Tính thời gian quay vòng trung bình, thời gian chờ trung bình cho thuật toán FCFSbằng cách chỉnh sửa bổ sung hàm schedule trong tập tin schedule_FCFS.cYêu cầu 1.2.. Giả sử thời gian đến

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

BÁO CÁO BÀI TẬP NMHĐH

HK2, 2021-2022

Lab 5Thành Viên: Nguyễn Ngô Đăng Khoa (521H0084)

Mục lục

1 Lập lịch CPU: 2

2 Bài toán ước lượng giá trị số PI 14

3 Ứng dụng sắp xếp bằng tiểu trình A Code chương trình: 15

KẾT LUẬN 19

1 Lập lịch CPU:

Yêu cầu 1.1 Tính thời gian quay vòng trung bình, thời gian chờ trung

bình cho thuật toán FCFS

bằng cách chỉnh sửa bổ sung hàm schedule() trong tập tin schedule_FCFS.c

Yêu cầu 1.2 Giả sử thời gian đến của mỗi tiến trình khác nhau và khác

0 Hãy tiếp tục chỉnh sửa

hàm schedule() trong tập tin schedule_FCFS.c Gợi ý: Trong tập tin schedule_FCFS.c một mảng

các Task đã được dùng để chứa thông tin tiến trình theo thứ tự "First come" Hãy sắp xếp lại mảng

đó với tiêu chí "Arrival Time First", rồi tính toán và xuất ra theo thứ tự mảng.

Yêu cầu 1.3: hiện thực tập tin schedule_priority.c Gợi ý: tương tự yêu

Yêu cầu 1.5: hiện thực tập tin schedule_rr.c Gợi ý: Mảng các Task cần

cập nhật lại Burst của mỗi

tác vụ sau mỗi lần đáp ứng CPU, tác vụ nào có Burst giảm còn 0 thì xóa khỏi mảng Task.

Yêu cầu 1.6: hiện thực tập tin schedule_priority_rr.c Gợi ý: Copy lại Yêu

cầu 3 và bổ sung: nếu

có nhiều tác vụ cùng độ ưu tiên thì sao chép chúng và một Mảng khác và chạy RR trên mảng đó

A Code chương trình:

/*** cpu.h*/

// Độ dài định mức thời gian.

#define QUANTUM 10

// Chạy task được chỉ định cho phần thời gian sau.

void run(Task *task, int start, int slice);

/*** task.h

* Đại diện cho 1 task trong hệ thống.*/

#ifndef TASK_H #define TASK_H

// Struct thể hiện task.

typedef struct task {char *name;int tid;int priority;int burst; int arrival;} Task;#endif

/*** list.h

* Danh sách cấu trúc dữ liệu chứa các task trong hệ thống.*/

#include "task.h"struct node {

Task *task;struct node *next;};

// Hoạt động thêm và xóa.

void insert(struct node **head, Task *task);void delete(struct node **head, Task *task);void traverse(struct node *head);

/*** schedulers.h*/

#define MIN_PRIORITY 1#define MAX_PRIORITY 10

// Thêm 1 task vào danh sách.

void add(char *name, int priority, int arrival, int burst);

// Invoke schedule.

void schedule();

/*** CPU.c

* CPU “ảo” để theo dõi thời gian hệ thống.*/

#include <stdio.h>#include "task.h"

// Chạy task này vào phần thời gian được chỉ định.

void run(Task *task, int start, int slice) {

printf("Running task = [%s] [%d] [%d] [%d] from %d to %d.\n",>name, >priority, >arrival, task->burst, start, slice+start);

/*** list.c

* Danh sách các hoạt động khác nhau.*/

#include <stdlib.h>#include <stdio.h> #include <string.h>#include "list.h" #include "task.h"

// Thêm 1 task mới vào danh sách các task.

void insert(struct node **head, Task *newTask) {

// Thêm task mới vào danh sách.

struct node *newNode = malloc(sizeof(struct node));newNode->task = newTask;

newNode->next = *head;*head = newNode;}

// Xóa task được chọn khỏi danh sách.

void delete(struct node **head, Task *task) { struct node *temp;

struct node *prev; temp = *head;

// Trường hợp đặc biệt - đầu danh sách.

if (strcmp(task->name,temp->task->name) == 0) {*head = (*head)->next;

}else {

// Phần tử cuối của mảng.

prev = *head;temp = temp->next;

while (strcmp(task->name,temp->task->name) != 0) { prev = temp;

temp = temp->next;}

prev->next = temp->next;}

// Bỏ qua danh sách.

void traverse(struct node *head) { struct node *temp;temp = head;while (temp != NULL) {

printf("[%s] [%d] [%d]\n",temp->task->name, temp->task->priority, temp->task->burst); temp = temp->next;

/*** Driver.c

* Lịch trong định dạng.

* [name] [priority] [CPU burst] [arrival time]*/

#include <stdio.h> #include <stdlib.h>#include <string.h>#include "task.h" #include "list.h"

// Mở file để đọc với tên là chuỗi đối số truyền vào.

in = fopen(argv[1],"r");

// Vòng lặp lấy chuỗi kí tự cho đến hết file.

while (fgets(task,SIZE,in) != NULL) {temp = strdup(task);

name = strsep(&temp,","); priority =

atoi(strsep(&temp,",")); arrival = atoi(strsep(&temp,",")); burst = atoi(strsep(&temp,","));

// Thêm task vào scheduler dánh sách các task.

* schedule_fcfs.c* Lịch trong định dạng.

* [name] [priority] [CPU burst] [arrival time]*/

#include <stdio.h> #include <stdlib.h>#include <string.h>#include "task.h" #include "cpu.h"

#include "schedulers.h"

// Kích thước mảng task.

#define SIZE 100static int i=0; Task task[SIZE];

// Thêm 1 task vào danh sách.

void add(char *name, int priority, int arrival, int burst) { task[i].name = name;

task[i].burst = burst; task[i].arrival = arrival; task[i].priority = priority; i++;

// Invoke scheduler FCFS.

void schedule(){int j=0;int time=0;

// Mảng chứa thời gian chờ và thời gian quay vòng.

int wt[SIZE], tt[SIZE]; float awt = 0, att = 0;

// Sắp xếp theo tiêu chí fcfs.

for(j=0;j<i;j++) {for(int k = j+1;k<i;k++)

{ if(task[j].arrival > task[k].arrival) {

Task temp = task[j]; task[j] = task[k]; task[k] = temp;}

// Chạy task đã được sắp xếp và tình thời gian chờ, thời gian quay vòng.

tt[j] = wt[j] + task[j].burst; awt += wt[j];

att += tt[j];

run(&task[j],time,task[j].burst); time += task[j].burst;}

printf("Average waiting time: %f\n", awt / (float) i); printf("Average turnaround time: %f\n", att / (float) i);

* schedule_priority.c* Lịch trong định dạng.

* [name] [priority] [CPU burst] [arrival time]*/

#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include "task.h" #include "cpu.h" #include "schedulers.h"

// Kích thước mảng task.

#define SIZE 100static int i=0; Task task[SIZE];

// Thêm 1 task vào danh sách.

void add(char *name, int priority, int arrival, int burst) { task[i].name = name;

task[i].burst = burst; task[i].arrival = arrival; task[i].priority = priority; i++;

// invoke the scheduler

void schedule(){ int j=0, k=-1; int time=0;

// Mảng chứa thời gian chờ và thời gian quay vòng.

int wt[SIZE], tt[SIZE];

float awt = 0, att = 0;

// Sắp xếp theo priority & tiêu chí fcfs.

for(j=0;j<i;j++) {

for(int k = j+1;k<i;k++) {

// Sắp xếp priority cao nhất lên trước.

if(task[j].priority < task[k].priority) { Task temp= task[j]; task[j]=task[k];task[k]=temp;}

for(j=0;j<i;j++) {

for(int k = j+1;k<i;k++) {

// Sắp xếp theo fcfs khi priority bằng nhau.

if((task[j].priority==task[k].priority) && (task[j].arrival > task[k].arrival)) { Task temp = task[j];

task[j]=task[k]; task[k]=temp;}

// Sắp xếp task chưa chạy vào thời gian trống.

for(j=0;j<i;j++)

{ if(task[j].arrival > time) {for (k=j+1; k < i; k++) {

if (task[k].arrival <= time) { break;

Task temp=task[j];task[j]=task[k]; task[k]=temp;for(int l=j+1; l<k; l++)

{ Task temp = task[l]; task[l] = task[k]; task[k] = temp;}

time += task[j].burst;}

// Chạy task đã được sắp xếp và tình thời gian chờ, thời gian quay vòng.

time = 0;for(j=0 ; j < i ; j++) {

// Thời gian trống không có task.

att += tt[j];

run(&task[j],time,task[j].burst); time += task[j].burst;}

printf("Average waiting time: %f\n", awt / (float) i); printf("Average turnaround time: %f\n", att / (float) i);

* schedule_sjf.c* Lịch trong định dạng.

* [name] [priority] [CPU burst] [arrival time]*/

#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include "task.h" #include "cpu.h" #include "schedulers.h"

// Kích thước mảng task.

#define SIZE 100static int i=0; Task task[SIZE];

// Thêm 1 task vào danh sách.

void add(char *name, int priority, int arrival, int burst) {

task[i].name = name; task[i].burst = burst; task[i].arrival = arrival; task[i].priority = priority; i++;

// invoke the scheduler

void schedule(){ int j=0, k=-1; int time=0;

// Mảng chứa thời gian chờ và thời gian quay vòng.

int wt[SIZE], tt[SIZE]; float awt = 0, att = 0;

// Sắp xếp theo priority & tiêu chí fcfs.

for(j=0;j<i;j++) {

for(int k = j+1;k<i;k++) {

// Sắp xếp thời gian làm việc thấp nhất lên trước.

if(task[j].burst > task[k].burst) { Task temp= task[j]; task[j]=task[k]; task[k]=temp;}

for(j=0;j<i;j++) {

for(int k = j+1;k<i;k++) {

// Sắp xếp theo fcfs khi thời gian làm việc bằng nhau.

if((task[j].burst==task[k].burst) && (task[j].arrival > task[k].arrival)) { Task temp = task[j];

task[j]=task[k]; task[k]=temp;}

// Sắp xếp task chưa chạy vào thời gian trống.

for(j=0;j<i;j++)

{ if(task[j].arrival > time) {for (k=j+1; k < i; k++) {

if (task[k].arrival <= time) { break;

}}Task temp=task[j]; task[j]=task[k]; task[k]=temp;for(int l=j+1; l<k; l++)

{ Task temp = task[l]; task[l] = task[k]; task[k] = temp;}}

time += task[j].burst;}

// Chạy task đã được sắp xếp và tình thời gian chờ, thời gian quay vòng.

time = 0;for(j=0 ; j < i ; j++) {

// Thời gian trống không có task.

att += tt[j];

run(&task[j],time,task[j].burst); time += task[j].burst;}

printf("Average waiting time: %f\n", awt / (float) i); printf("Average turnaround time: %f\n", att / (float) i);}

B: Kết Quả Demo

*Theo yêu cầu 1.1 và 1.2:

- Lập lịch theo tiêu chí FCFS và tính thời gian chờ trung bình và thời gian quay vòng trung bình:

*Theo yêu cầu 1.3:

- Lập lịch theo Priority, tiêu chí FCFS khi Priority bằng nhau và tính thời gian chờ trung bình và thời gian quay vòng trung bình:

*Theo yêu cầu 1.4:

- Lập lịch theo tiếu chí SJF, tiêu chí FCFS khi thời gian làm công việc bằng nhau và tính thời gian chờ trung bình và thời gian quay vòng trung bình:

2 Bài toán ước lượng giá trị số PIA Code chương trình:

#include<stdio.h>#include<pthread.h>#include<unistd.h>#include<sys/types.h>#include<sys/stat.h>#include<fcntl.h>#include<string.h>#include<stdlib.h>// S thread t i đa.

if(x* + * <=x y y )1

temp++; } in += temp;

counter += MAX_POINT;}

// Chng trình chính.ươ

pthread_t threads[MAX_THREAD]; // T o ra n ti u trình.

for int = ( i 0;i MAX_THREAD ; i<++)

pthread_create(&threads[i], NULL, &count,(void*)

printf("Pi = %f\n double",()in (/ double)counter *4); return ;0

B: Kết Quả Demo

3 Ứng dụng sắp xếp bằng tiểu trình A Code chương trình:A Code chương trình:

// lab3bai3.c (Merge Sort)

// Chng trình áp d ng merge sort s d ng đa lu ng.

#include<stdio.h>

#include<time.h>#include<stdlib.h>// S ph n t trong m ng.

ướ// n1 là kích thửủầồc c a ph n bên trái và n2 là kích thước c a ph n bên ph i.

// L u tr d li u vào ph n bên ph i.

for (i ; i n2; i=0<++) right[i] a[i mid =++1]; k low;int =

i j ;= =0

// H p ph n trái và ph i theo th t tăng d n.

while (i n1 <&& < j n2) {

(left[i] if<= right[j]) a[k++ =] left[i++]; else

a[k++ =] right[j++]; }

// Chèn vào d li u còn l i t ph n trái.ữệạừầ

while (i n1) <

a[k++ =] left[i++];

// Chèn vào d li u còn l i t ph n ph i.ữệạừầả

while (j n2)<

a[k++ =] right[j++];}

18// Hàm main.

intmain() {

pthread_t threads[THREAD_MAX]; // T o 4 lu ng.ạồ

for int = ( i 0; i THREAD_MAX; i<++)

pthread_create(&threads[i], NULL, thr, (void*)NULL); // Đ i t t c các lu ng.

for int = ( i 0; i ; i<4++) pthread_join(threads[i], NULL); // G p 4 ph n còn l i.

merge(0, (MAX /2-1) , MAX /2/2-1);

merge(MAX , MAX/2/2+ (MAX- -1MAX/2)/2, MAX -1); merge(0, (MAX -1)/2, MAX -1);

// Th i gian merge sort ch y tính b ng giây.

- Cách viết code lập lịch CPU và các thuật toán lập lịch.

- Áp dụng đa luồng vào chương trình như ước lượng số PI và thuật toán sắp xếp merge sort.