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时间片轮转算法和优先级调度算法 C语言模拟实现 收藏.doc

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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;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“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 clipboardprint1. /* 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. */ include include include typedef struct node { char name[20]; /*进程的名字*/ 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; /*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; /*链表指针*/ }PCB; PCB *readyNULL,*runNULL,*finishNULL; /*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; /*输出队列信息*/ void InsertPrioPCB *in; /*创建优先级队列,规定优先数越小,优先级越高*/ void InsertTimePCB *in; /*时间片队列*/ void InsertFinishPCB *in; /*时间片队列*/ void PrioCreate; /*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 mainvoid { char chose; printf“请输入要创建的进程数目\n“; scanf“d“, getchar; printf“输入进程的调度方法P/R\n“; scanf“c“, switchchose { case P case p PrioCreate; Priority; break; case R case r TimeCreate; RoundRun; break; defaultbreak; } Output; return 0; } void GetFirst /*取得第一个就绪队列节点*/ { run ready; ifreadyNULL { run -state R ; ready ready -next; run -next NULL; } } void Output /*输出队列信息*/ { 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“; whilepNULL { printf“s\td\td\td\td\t\tc\t\td\n“,p-name,p-prio,p-round,p-cputime,p-needtime,p-state,p-count; p p-next; } p finish; whilepNULL { printf“s\td\td\td\td\t\tc\t\td\n“,p-name,p-prio,p-round,p-cputime,p-needtime,p-state,p-count; p p-next; } p run; whilepNULL { printf“s\td\td\td\td\t\tc\t\td\n“,p-name,p-prio,p-round,p-cputime,p-needtime,p-state,p-count; p p-next; } } void InsertPrioPCB *in /*创建优先级队列,规定优先数越小,优先级越低*/{ PCB *fst,*nxt; fst nxt ready; ifready NULL /*如果队列为空,则为第一个元素*/ { in-next ready; ready in; } else /*查到合适的位置进行插入*/ { ifin -prio fst -prio /*比第一个还要大,则插入到队头*/ { in-next ready; ready in; } else { whilefst-next NULL /*移动指针查找第一个别它小的元素的位置进行插入*/ { nxt fst; fst fst-next; } iffst -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; fst -next in; } else /*插入到队列中*/ { nxt in; in -next fst; } } } } void InsertTimePCB *in /*将进程插入到就绪队列尾部*/ { PCB *fst; fst ready; ifready NULL { in-next ready; ready in; } else { whilefst-next NULL { fst fst-next; } in -next fst -next; fst -next in; } } void InsertFinishPCB *in /*将进程插入到完成队列尾部*/ { PCB *fst; fst finish; iffinish NULL { in-next finish; finish in; } else { whilefst-next NULL { fst fst-next; } in -next fst -next; fst -next in; } } void PrioCreate /*优先级调度输入函数 */ { PCB *tmp; int i; printf“输入进程名字和进程所需时间\n“; fori 0;i name; getchar; /*吸收回车符号*/ scanf“d“, 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*/ tmp -round 0; tmp -count 0; InsertPriotmp; /*按照优先级从高到低,插入到就绪队列*/ } } 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“; fori 0;i name; getchar; scanf“d“, tmp -cputime 0; tmp -state W ; tmp -prio 0; tmp -round 2; /*假设每个进程所分配的时间片是 2*/ tmp -count 0; InsertTimetmp; } } void Priority /*按照优先级调度,每次执行一个时间片*/ { int flag 1; GetFirst; whilerun NULL /*当就绪队列不为空时,则调度进程如执行队列执行*/ {
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