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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 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。

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. ByVisualC6.0 4. */ include include include typedefstructnode { charname[20];/*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*readyNULL,*runNULL,*finishNULL;/*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*/ voidInsertPrioPCB*in;/*创建优先级队列,规定优先数越小,优先级越高*/ voidInsertTimePCB*in;/*时间片队列*/ voidInsertFinishPCB*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*/ intmainvoid { charchose; 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 { caseP casep PrioCreate; Priority; break; caseR caser TimeCreate; RoundRun; break; defaultbreak; } Output; return0; } voidGetFirst/*取得第一个就绪队列节点*/ { runready; ifreadyNULL { run-stateR; readyready-next; run-nextNULL; } } voidOutput/*输出队列信息*/ { PCB*p; pready; 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; pp-next; } pfinish; 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; pp-next; } prun; 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; pp-next; } } voidInsertPrioPCB*in/*创建优先级队列,规定优先数越小,优先级越低*/ { PCB*fst,*nxt; fstnxtready; ifreadyNULL/*如果队列为空,则为第一个元素*/ { in-nextready; readyin; } else/*查到合适的位置进行插入*/ { ifin-priofst-prio/*比第一个还要大,则插入到队头*/ { in-nextready; readyin; } else { whilefst-nextNULL/*移动指针查找第一个别它小的元素的位置进行插入*/ { nxtfst; fstfst-next; } iffst-nextNULL/*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-nextfst-next; fst-nextin; } else/*插入到队列中*/ { nxtin; in-nextfst; } } } } voidInsertTimePCB*in/*将进程插入到就绪队列尾部*/ { PCB*fst; fstready; ifreadyNULL { in-nextready; readyin; } else { whilefst-nextNULL { fs