时间片轮转算法和优先级调度算法 C语言模拟实现 收藏61727.docx
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 clipboardprint?1. /* 2. 操作系统实实验之时时间片轮轮转算法法和优先先级调度度算法 3. By Viisuaal CC+ 6.00 4. */ #inclludee <sstdiio.hh> #inclludee <sstdllib.h> #inclludee <sstriing.h> typeddef strructt noode chaar nnamee200; /*进进程的名名字*/ intt prrio; /*进程程的优先先级*/ intt rooundd; /*分分配CPPU的时时间片*/ intt cpputiime; /*CPUU执行时时间*/ intt neeedttimee; /*进程程执行所所需要的的时间*/ chaar sstatte; /*进程的的状态，WW就就绪态，RR执执行态，FF完完成态*/ intt coountt; /*记记录执行行的次数数*/ strructt noode *neext; /*链链表指针针*/ PCB; PCB *reaady=NULLL,*runn=NUULL,*fiinissh=NNULLL; /*定义义三个队队列，就就绪队列列，执行行队列和和完成队队列*/ int nnum; void GettFirrst(); /*从从就绪队队列取得得第一个个节点*/ void Outtputt(); /*输出出队列信信息*/ void InsserttPriio(PPCB *inn); /*创建优优先级队队列，规规定优先先数越小小，优先先级越高高*/ void InsserttTimme(PPCB *inn); /*时间片片队列*/ void InsserttFinnishh(PCCB *in); /*时时间片队队列*/ void PriioCrreatte(); /*优先先级输入入函数*/ void TimmeCrreatte(); /*时间间片输入入函数*/ void Priioriity(); /*按按照优先先级调度度*/ void RouundRRun(); /*时时间片轮轮转调度度*/ int mmainn(vooid) chaar cchosse; priintff("请请输入要要创建的的进程数数目:n"); scaanf("%dd",&&numm); gettchaar(); priintff("输输入进程程的调度度方法：(P/R)n"); scaanf("%cc",&&choose); swiitchh(chhosee) casse 'P'': casse 'p'': PPriooCreeatee(); PPriooritty(); bbreaak; casse 'R'': casse 'r'': TTimeeCreeatee(); RRounndRuun(); bbreaak; deffaullt:breeak; Outtputt(); retturnn 0; void GettFirrst() /*取得得第一个个就绪队队列节点点*/ runn = reaady; if(reaady!=NUULL) rrun ->sstatte = 'RR' rreaddy = reeadyy ->>nexxt; rrun ->nnextt = NULLL; void Outtputt() /*输输出队列列信息*/ PCBB *pp; p = reeadyy; priintff("进进程名t优先先级tt轮数tcppu时间间t需需要时间间t进进程状态态t计计数器n"); whiile(p!=NULLL) pprinntf("%sst%dtt%dt%ddt%dttt%cttt%dnn",pp->nnamee,p->prrio,p->>rouund,p->>cpuutimme,pp->nneeddtimme,pp->sstatte,pp->ccounnt); pp = p->>nexxt; p = fiinissh; whiile(p!=NULLL) pprinntf("%sst%dtt%dt%ddt%dttt%cttt%dnn",pp->nnamee,p->prrio,p->>rouund,p->>cpuutimme,pp->nneeddtimme,pp->sstatte,pp->ccounnt); pp = p->>nexxt; p = ruun; whiile(p!=NULLL) pprinntf("%sst%dtt%dt%ddt%dttt%cttt%dnn",pp->nnamee,p->prrio,p->>rouund,p->>cpuutimme,pp->nneeddtimme,pp->sstatte,pp->ccounnt); pp = p->>nexxt; void InsserttPriio(PPCB *inn) /*创建建优先级级队列，规规定优先先数越小小，优先先级越低低*/ PCBB *ffst,*nxxt; fstt = nxtt = reaady; if(reaady = NULLL) /*如果队队列为空空，则为为第一个个元素*/ iin->>nexxt = reeadyy; rreaddy = inn; elsse /*查查到合适适的位置置进行插插入*/ iif(iin ->prrio >= fstt ->>priio) /*比第一一个还要要大，则则插入到到队头*/ inn->nnextt = reaady; reeadyy = in; eelsee whhilee(fsst->>nexxt != NNULLL) /*移移动指针针查找第第一个别别它小的的元素的的位置进进行插入入*/ nxtt = fstt; fstt = fstt->nnextt; iff(fsst ->neext = NULLL) /*已已经搜索索到队尾尾，则其其优先级级数最小小，将其其插入到到队尾即即可*/ in ->nnextt = fstt ->>nexxt; fstt ->>nexxt = inn; ellse /*插入到到队列中中*/ nxtt = in; in ->nnextt = fstt; void InsserttTimme(PPCB *inn) /*将将进程插插入到就就绪队列列尾部*/ PCBB *ffst; fstt = reaady; if(reaady = NULLL) iin->>nexxt = reeadyy; rreaddy = inn; elsse wwhille(ffst->neext != NULLL) fsst = fsst->>nexxt; iin ->neext = ffst ->nnextt; ffst ->nnextt = in; void InsserttFinnishh(PCCB *in) /*将进进程插入入到完成成队列尾尾部*/ PCBB *ffst; fstt = finnishh; if(finnishh = NUULL) iin->>nexxt = fiinissh; ffiniish = iin; elsse wwhille(ffst->neext != NULLL) fsst = fsst->>nexxt; iin ->neext = ffst ->nnextt; ffst ->nnextt = in; void PriioCrreatte() /*优先级级调度输输入函数数*/ PCBB *ttmp; intt i; priintff("输输入进程程名字和和进程所所需时间间：nn"); forr(i = 00;i < nnum; i+) iif(tmpp = (PCCB *)maallooc(ssizeeof(PCBB)=NNULLL) peerroor(""malllocc"); exxit(1); sscannf(""%s"",tmmp->>namme); ggetccharr(); /*吸收回回车符号号*/ sscannf(""%d"",&(tmpp->nneeddtimme); ttmp ->ccputtimee = 0; ttmp ->sstatte ='W'' ttmp ->pprioo = 50 - ttmp->neeedttimee; /*设设置其优优先级，需需要的时时间越多多，优先先级越低低*/ ttmp ->rrounnd = 0; ttmp ->ccounnt = 0; IInseertPPrioo(tmmp); /*按按照优先先级从高高到低，插插入到就就绪队列列*/ void TimmeCrreatte() /*时间片片输入函函数*/ PCBB *ttmp; intt i; priintff("输输入进程程名字和和进程时时间片所所需时间间：nn"); forr(i = 00;i < nnum; i+) iif(tmpp = (PCCB *)maallooc(ssizeeof(PCBB)=NNULLL) peerroor(""malllocc"); exxit(1); sscannf(""%s"",tmmp->>namme); ggetccharr(); sscannf(""%d"",&(tmpp->nneeddtimme); ttmp ->ccputtimee = 0; ttmp ->sstatte ='W'' ttmp ->pprioo = 0; ttmp ->rrounnd = 2; /*假设设每个进进程所分分配的时时间片是是2*/ ttmp ->ccounnt = 0; IInseertTTimee(tmmp); void Priioriity() /*按照优优先级调调度，每每次执行行一个时时间片*/ intt fllag = 11; GettFirrst(); whiile(runn != NUULL) /*当就就绪队列列不为空空时，则则调度进进程如执执行队列列执行*/ OOutpput(); /*输出每每次调度度过程中中各个节节点的状状态*/ wwhille(fflagg) ruun->>priio -= 33; /*优先先级减去去三*/ ruun->>cpuutimme+; /*CPPU时间间片加一一*/ ruun->>neeedtiime-;/*进程程执行完完成的剩剩余时间间减一*/ iff(ruun->>neeedtiime = 0)/*如果果进程执执行完毕毕，将进进程状态态置为FF，将其其插入到到完成队队列*/ runn ->>staate = ''F' runn->ccounnt+; /*进程程执行的的次数加加一*/ InsserttFinnishh(ruun); flaag = 0; ellse /*将进进程状态态置为WW，入就就绪队列列*/ runn->sstatte = 'WW' runn->ccounnt+; /*进程程执行的的次数加加一*/ InsserttTimme(rrun); flaag = 0; fflagg = 1; GGetFFirsst(); /*继续续取就绪绪队列队队头进程程进入执执行队列列*/ void RouundRRun() /*时间间片轮转转调度算算法*/ intt fllag = 11; GettFirrst(); whiile(runn != NUULL) OOutpput(); wwhille(fflagg) ruun->>couunt+; ruun->>cpuutimme+; ruun->>neeedtiime-; iff(ruun->>neeedtiime = 0) /*进进程执行行完毕*/ runn ->>staate = ''F' InsserttFinnishh(ruun); flaag = 0; ellse if(rrun->coountt = ruun->>rouund)/*时时间片用用完*/ runn->sstatte = 'WW' runn->ccounnt = 0; /*计计数器清清零，为为下次做做准备*/ InsserttTimme(rrun); flaag = 0; fflagg = 1; GGetFFirsst();
