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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、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
2、行调度。每个进程可有三种状态；执行状态、就绪状态和完成状态，并假定初始状态为就绪状态。 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 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。 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
3、FINISH完成队列头指针 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，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： 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； INSERT2在轮转法中，将执行了一个时间片单位，但尚未完成的进程的PCB，插到就绪队列的队尾； FIRSTIN调度就绪队列的
4、第一个进程投入运行； PRINT显示每执行一次后所有进程的状态及有关信息。 CREATE创建新进程，并将它的PCB插入就绪队列； PRISCH按优先数算法调度进程； 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。 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
5、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. */ #include #include #include typedef struct node char name20; /*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
6、，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 *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; /*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 In
7、sertFinish(PCB *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 main(void) 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); scanf(%c,&chose); switch(chose) case P: case p: PrioCrea
8、te; Priority; break; case R: case r: TimeCreate; RoundRun; break; default:break; Output; return 0; void GetFirst /*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; 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); whil
9、e(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
10、,p-name,p-prio,p-round,p-cputime,p-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 *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 = r
11、eady; 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; void InsertTime(PCB *in) /*将进程插入到就绪队列尾部*/ PCB *fst; fst = ready; if
12、(ready = NULL) in-next = ready; ready = in; else while(fst-next != NULL) fst = fst-next; in -next = fst -next; fst -next = in; void InsertFinish(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 =
13、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); for(i = 0;i name); 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)
14、; /*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); for(i = 0;i name); 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); void Priority /*按照优先级调度，每次执行一个时间
15、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*/ 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*/ Insert
16、Finish(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*/ void RoundRun /*时间片轮转调度算法*/ int flag = 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; else if(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;
