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文档简介
1、时间片轮转算法和优先级调度算法 C语言模拟实现 收藏 一、目的和要求进程调度是处理机管理的核心内容。本实验要求用高级语言编写模拟进程调度程序,以便加深理解有关进程控制快、进程队列等概念,并体会和了解优先数算法和时间片轮转算法的具体实施办法。二、实验内容1.设计进程控制块PCB的结构,通常应包括如下信息:进程名、进程优先数(或轮转时间片数)、进程已占用的CPU时间、进程到完成还需要的时间、进程的状态、当前队列指针等。 2.编写两种调度算法程序:优先数调度算法程序循环轮转调度算法程序3.按要求输出结果。三、提示和说明分别用两种调度算法对伍个进程进行调度。每个进程可有三种状态;
2、执行状态(RUN)、就绪状态(READY,包括等待状态)和完成状态(FINISH),并假定初始状态为就绪状态。(一)进程控制块结构如下: NAME进程标示符 PRIO/ROUND进程优先数/进程每次轮转的时间片数(设为常数2) CPUTIME进程累计占用CPU的时间片数 NEEDTIME进程到完成还需要的时间片数
3、60; STATE进程状态 NEXT链指针注: 1.为了便于处理,程序中进程的的运行时间以时间片为单位进行计算; 2.各进程的优先数或轮转时间片数,以及进程运行时间片数的初值,均由用户在程序运行时给定。(二)进程的就绪态和等待态均为链表结构,共有四个指针如下: RUN当前运行进程指针 &
4、#160; READY就需队列头指针 TAIL就需队列尾指针 FINISH完成队列头指针(三)程序说明 1. 在优先数算法中,进程优先数的初值设为: 50-NEEDTIME每执行一次,优先数减1,CPU时间片数加1,进程还需要的时间片数减1。在轮转法中,采用固定时间片单位(两个时间片为一个单位),进程每轮转一
5、次,CPU时间片数加2,进程还需要的时间片数减2,并退出CPU,排到就绪队列尾,等待下一次调度。 2. 程序的模块结构提示如下:整个程序可由主程序和如下7个过程组成:(1)INSERT1在优先数算法中,将尚未完成的PCB按优先数顺序插入到就绪队列中;(2)INSERT2在轮转法中,将执行了一个时间片单位(为2),但尚未完成的进程的PCB,插到就绪队列的队尾;(3)FIRSTIN调度就绪队列的第一个进程投入运行;(4)PRINT显示每执行一次后所有进程的状态及有关信息。(5)CREATE创建新进程,并将它的PCB插入就绪队列;(6)PRISCH按优先
6、数算法调度进程;(7)ROUNDSCH按时间片轮转法调度进程。主程序定义PCB结构和其他有关变量。(四)运行和显示程序开始运行后,首先提示:请用户选择算法,输入进程名和相应的NEEDTIME值。每次显示结果均为如下5个字段: name cputime needtime priority state注: 1在state字段中,"R"代表执行态,"W"
7、;代表就绪(等待)态,"F"代表完成态。2应先显示"R"态的,再显示"W"态的,再显示"F"态的。 3在"W"态中,以优先数高低或轮转顺序排队;在"F"态中,以完成先后顺序排队。view plaincopy to clipboardprint?1. /* 2. 操作系统实验之时间片轮转算法和优先级调度算法 3. By Visual C+ 6.0 4. *
8、/ #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> typedef struct node char name20; /*进程的名字*/
9、; int prio; /*进程的优先级*/ int round; /*分配CPU的时间片*/ int cputime; /*CPU执行时间*/ int needtime
10、; /*进程执行所需要的时间*/ char state; /*进程的状态,W就绪态,R执行态,F完成态*/ int count; /*记录执行的次数*/ struct node *next;
11、160;/*链表指针*/ PCB; PCB *ready=NULL,*run=NULL,*finish=NULL; /*定义三个队列,就绪队列,执行队列和完成队列*/ int num; void GetFirst(); /*从就绪队列取得第一个节点*/ void Output();
12、60; /*输出队列信息*/ void InsertPrio(PCB *in); /*创建优先级队列,规定优先数越小,优先级越高*/ void InsertTime(PCB *in); /*时间片队列*/ void InsertFinish(PCB *in); /*时间片队列*/ void PrioCreat
13、e(); /*优先级输入函数*/ void TimeCreate(); /*时间片输入函数*/ void Priority(); /*按照优先级调度*/ void RoundRun(); /*时间片轮转调度*/ int main(v
14、oid) char chose; printf("请输入要创建的进程数目:n"); scanf("%d",&num); getchar(); printf("输入进程的调度方法:(P/R)n&q
15、uot;); scanf("%c",&chose); switch(chose) case 'P': case 'p': PrioCr
16、eate(); Priority(); break; case 'R': case 'r': TimeCreate();
17、0; RoundRun(); break; default:break; Output(); return 0; vo
18、id GetFirst() /*取得第一个就绪队列节点*/ run = ready; if(ready!=NULL) run ->state =
19、'R' ready = ready ->next; run ->next = NULL; void Output() /*输出队列信息*/
20、 PCB *p; p = ready; printf("进程名t优先级t轮数tcpu时间t需要时间t进程状态t计数器n"); while(p!=NULL)
21、0; printf("%st%dt%dt%dt%dtt%ctt%dn",p->name,p->prio,p->round,p->cputime,p->needtime,p->state,p->count); p = p->next; p = finish;
22、60; while(p!=NULL) printf("%st%dt%dt%dt%dtt%ctt%dn",p->name,p->prio,p->round,p->cputime,p->needtime,p->state,p->count); p = p-&
23、gt;next; p = run; while(p!=NULL) printf("%st%dt%dt%dt%dtt%ctt%dn",p->name,p->prio,p->round,p->cputime,p-
24、>needtime,p->state,p->count); p = p->next; void InsertPrio(PCB *in) /*创建优先级队列,规定优先数越小,优先级越低*/ PCB *
25、fst,*nxt; fst = nxt = ready; if(ready = NULL) /*如果队列为空,则为第一个元素*/ in->next = ready;
26、 ready = in; else /*查到合适的位置进行插入*/ if(in ->prio >= fst ->
27、prio) /*比第一个还要大,则插入到队头*/ in->next = ready; ready = in;
28、; else while(fst->next != NULL) /*移动指针查找第一个别它小的元素的位置进行插入*/
29、 nxt = fst; fst = fst->next; &
30、#160;if(fst ->next = NULL) /*已经搜索到队尾,则其优先级数最小,将其插入到队尾即可*/ in ->next = fst ->next;
31、 fst ->next = in; else /*插入到队列中*/
32、160; nxt = in; in ->next = fst;
33、0; void InsertTime(PCB *in) /*将进程插入到就绪队列尾部*/ PCB *fst; fst = ready; if(ready = NULL)
34、; in->next = ready; ready = in; else while(fst-
35、>next != NULL) fst = fst->next; in ->next = fst ->next;
36、0; fst ->next = in; void InsertFinish(PCB *in) /*将进程插入到完成队列尾部*/ PCB *fst; fst
37、60;= finish; if(finish = NULL) in->next = finish; finish = in;
38、; else while(fst->next != NULL) fst = fst->next; &
39、#160; in ->next = fst ->next; fst ->next = in; void PrioCreate() /*优先级调度输入函数
40、*/ PCB *tmp; int i; printf("输入进程名字和进程所需时间:n"); for(i = 0;i < num; i+)
41、 if(tmp = (PCB *)malloc(sizeof(PCB)=NULL) perror("malloc"); exit
42、(1); scanf("%s",tmp->name); getchar(); /*吸收回车符号*/ scanf("%d",&(tmp->needtime);
43、 tmp ->cputime = 0; tmp ->state ='W' tmp ->prio = 50 - tmp->needtime; /*设置其优先级,需要的时间越多,优先级越低*
44、/ tmp ->round = 0; tmp ->count = 0; InsertPrio(tmp); /*按照优先级从高到低,插入到就绪队列*/
45、0; void TimeCreate() /*时间片输入函数*/ PCB *tmp; int i; printf("输入进程名字和进程时间片所需时间:n"); &
46、#160; for(i = 0;i < num; i+) if(tmp = (PCB *)malloc(sizeof(PCB)=NULL) perror
47、("malloc"); exit(1); scanf("%s",tmp->name); getchar();
48、;scanf("%d",&(tmp->needtime); tmp ->cputime = 0; tmp ->state ='W' tmp ->prio = 0;
49、 tmp ->round = 2; /*假设每个进程所分配的时间片是2*/ tmp ->count = 0; InsertTime(tmp); void
50、160;Priority() /*按照优先级调度,每次执行一个时间片*/ int flag = 1; GetFirst(); while(run != NULL) /*当就绪队列不为空时,则调度进程如执行队列执行*
51、/ Output(); /*输出每次调度过程中各个节点的状态*/ while(flag) run->prio -= 3;
52、0;/*优先级减去三*/ run->cputime+; /*CPU时间片加一*/ run->needtime-;/*进程执行完成的剩余时间减一*/ if(run->needtime = 0)/*如果进程执行完毕,将进程状态置为F
53、,将其插入到完成队列*/ run ->state = 'F' run->count+; /*进程执行的次数加一*/
54、60; InsertFinish(run); flag = 0; else /*将进程状态置为W,入就绪队列*/&
55、#160; run->state = 'W' run->count+; /*进程执行的次数加一*/
56、0; InsertTime(run); flag = 0; flag = 1; GetFirst(); /*继续取就绪队列队头进程进入执行队列*/ void RoundRun() /*时间片轮转调度算法*/
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