时间片轮转算法和优先级调度算法-C语言模拟实现-收藏

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. 操作系统实验之时间片轮转算法和优先级调度算法 3. ByVisualC+6.0 4. */ #include #include #include typedefstructnode charname20;/*进程的名字*/ intprio;/*进程的优先级*/ intround;/*分配CPU的时间片*/ intcputime;/*CPU执行时间*/ intneedtime;/*进程执行所需要的时间*/ charstate;/*进程的状态，W就绪态，R执行态，F完成态*/ intcount;/*记录执行的次数*/ structnode*next;/*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*/ intnum; voidGetFirst();/*从就绪队列取得第一个节点*/ voidOutput();/*输出队列信息*/ voidInsertPrio(PCB*in);/*创建优先级队列，规定优先数越小，优先级越高*/ voidInsertTime(PCB*in);/*时间片队列*/ voidInsertFinish(PCB*in);/*时间片队列*/ voidPrioCreate();/*优先级输入函数*/ voidTimeCreate();/*时间片输入函数*/ voidPriority();/*按照优先级调度*/ voidRoundRun();/*时间片轮转调度*/ intmain(void) charchose; 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); scanf(%c,&chose); switch(chose) caseP: casep: PrioCreate(); Priority(); break; caseR: caser: TimeCreate(); RoundRun(); break; default:break; Output(); return0; voidGetFirst()/*取得第一个就绪队列节点*/ run=ready; if(ready!=NULL) run-state=R; ready=ready-next; run-next=NULL; voidOutput()/*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); 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-next; p=finish; 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-next; p=run; 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-next; voidInsertPrio(PCB*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; if(ready=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*/ if(in-prio=fst-prio)/*比第一个还要大，则插入到队头*/ in-next=ready; ready=in; 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*/ nxt=fst; fst=fst-next; 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; fst-next=in; else/*插入到队列中*/ nxt=in; in-next=fst; voidInsertTime(PCB*in)/*将进程插入到就绪队列尾部*/ PCB*fst; fst=ready; if(ready=NULL) in-next=ready; ready=in; else while(fst-next!=NULL) fst=fst-next; in-next=fst-next; fst-next=in; voidInsertFinish(PCB*in)/*将进程插入到完成队列尾部*/ PCB*fst; fst=finish; if(finish=NULL) in-next=finish; finish=in; else while(fst-next!=NULL) fst=fst-next; in-next=fst-next; fst-next=in; voidPrioCreate()/*优先级调度输入函数*/ PCB*tmp; inti; printf(输入进程名字和进程所需时间：n); for(i=0;iname); getchar();/*吸收回车符号*/ scanf(%d,&(tmp-needtime); 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; InsertPrio(tmp);/*按照优先级从高到低，插入到就绪队列*/ voidTimeCreate()/*时间片输入函数*/ PCB*tmp; inti; printf(输入进程名字和进程时间片所需时间：n); for(i=0;iname); getchar(); scanf(%d,&(tmp-needtime); 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; InsertTime(tmp); voidPriority()/*按照优先级调度，每次执行一个时间片*/ intflag=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*/ Output();/*输出每次调度过程中各个节点的状态*/ while(flag) run-prio-=3;/*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，将其插入到完成队列*/ run-state=F; run-count+;/*进程执行的次数加一*/ InsertFinish(run); flag=0; else/*将进程状态置为W，入就绪队列*/ run-state=W; run-count+;/*进程执行的次数加一*/ InsertTime(run); flag=0; flag=1; GetFirst();/*继续取就绪队列队头进程进入执行队列*/ voidRoundRun()/*时间片轮转调度算法*/ intflag=1; GetFirst(); while(run!=NULL) Output(); while(flag) run-count+; run-cputime+; run-needtime-; if(run-needtime=0)/*进程执行完毕*/ run-state=F; InsertFinish(run); flag=0; elseif(run-count=run-round)/*时间片用完*/ run-state=W; run-count=0;/*计数器清零，为下次做准备*/ InsertTime(run); flag=0; flag=1; GetFirst();