c语言课程设计处理机低级调度模拟系统.doc

高级程序设计语言课程设计报告题目： 处理机低级调度模拟系统 专业： 网络工程 班级： 10. 学号： 00000000000 姓名： * 指导教师： * 完成日期： 2013 年 3 月 30 日一、课程设计的目的1、掌握C语言数组、函数、指针、结构体的综合应用。2、掌握使用C语言，进行应用性的开发。3、掌握系统数据结构与算法的设计。二、课程设计的内容课程设计题目：处理机低级调度模拟系统课程设计内容：根据操作系统处理机不同的调度算法，使用C语言模拟实现处理机调度过程。1、系统数据结构 （1）进程控制块（pcb）：进程名称、到达时间、进程要求运行时间、进程已运行时间、指针、进程状态等等（要根据不同算法的需要定义全面的数据结构） （2）进程队列（PQueue）:链表2、调度算法（1）先来先服务调度（FCFS）：按照进程提交给系统的先后顺序来挑选进程，先提交的先被挑选。（2）多级反馈队列调度(FB，第i级队列的时间片=2i-1)：（a）应设置多个就绪队列，并为各个队列赋予不同的优先级。（b）当一个新进程进入内存后，首先将它放入第一队列的末尾，按FCFS的原则排队等待调度。当轮到该进程执行时，如他能在该时间片内完成，便可准备撤离系统；如果它在一个时间片结束时尚未完成，调度程序便将该进程转入第二队列的末尾，再同样地按FCFS原则等待调度执行；如果它在第二队列中运行一个时间片后仍未完成，再依次将它放入第三队列，如此下去，当一个长作业进程从第一队列依次降到第N队列后，在第N队列中便采取时间片轮转的方式运行。（c）仅当第一队列空闲时，调度程序才调度第二队列中的进程运行。三、课程设计的要求1、按照给出的题目内容（1）完成系统数据结构设计与实现、系统算法设计与实现、系统模块设计与实现、系统总体的设计与实现。（2）系统需要一个简单操作界面，例如： = 1. 先来先服务调度 2. 多级反馈队列调度 3. 退出 （按数字1、2、3、，选择操作） =（3）对每种调度算法都要求输出每个进程（进程数不少于5）开始运行时刻、完成时刻、周转时间，以及这组进程的平均周转时间。（4）画出每种调度算法流程图。 1.先来先服务调度：开 始输入进程个数，进程详细信息进程按到达时间排序令P为队首的进程计算P的开始运行时间、结束运行时间、周转时间、带权周转时间输出进程相关信息P=PnextP!=null计算平均周转时间、平均带权周转时间输出平均周转时间、平均带权周转时间结 束YesNOOo2.多级反馈队列调度：四：课程设计过程：1. 系统中所使用的数据结构及说明 .数据结构的定义. 定义进程控制块PCBstruct PCBchar name10; /进程名字float arrivetime; /进程到达时间float servicetime;/进程服务时间float super; /响应比float starttime; /开始运行时间float finishtime; /完成时间float TurnaroundTime; /周转时间char state; /进程的状态，W就绪态，R执行态，F完成态 int prio; /优先级int round; /时间片int cputime; /cpu时间int needtime; /进程运行时间int count; /计数器struct PCB *next;*ready=NULL,*p,*q;定义就绪队列：typedef struct Queue /多级就绪队列节点信息 PCB *LinkPCB; /就绪队列中的进程队列指针 int prio; /本就绪队列的优先级 int round; /本就绪队列所分配的时间片struct Queue *next; /指向下一个就绪队列的链表指针 ReadyQueue;2. 系统功能结构本系统是处理机低级调度模拟系统，主要通过模拟来实现处理机调度，调度方式有先来先服务调度（FCFS）、短进程优先调度（SJF）、高响应比优先调度（HRN）、多级反馈队列调度 (FB)四种调度方式。系统运行过程如下：输入进程个数，输入进程详细信息，通过简单操作界面来选择调度方式，调度的过程和结果，重新选择调度方式或者选择结束。3. 程序清单及描述#define NULL 0#include #include #include #include #include struct PCBchar name10; /进程名字float arrivetime; /进程到达时间float servicetime;/进程服务时间float super; /响应比float starttime; /开始运行时间float finishtime; /完成时间float TurnaroundTime; /周转时间char state; /进程的状态，W就绪态，R执行态，F完成态 int prio; /优先级int round; /时间片int cputime; /cpu时间int needtime; /进程运行时间int count; /计数器struct PCB *next;*ready=NULL,*p,*q;typedef struct Queue /多级就绪队列节点信息 PCB *LinkPCB; /就绪队列中的进程队列指针 int prio; /本就绪队列的优先级 int round; /本就绪队列所分配的时间片struct Queue *next; /指向下一个就绪队列的链表指针 ReadyQueue; PCB a100;int N;void createProcess(PCB *p)/创建进程函数int i;printf(输入进程名 & 到达时间 & 服务时间:n例如: a 0 100n);for(i=0;i=N-1;i+)printf(输入第%d个进程的信息:n,i+1);scanf(%s%f%f,&,&pi.arrivetime,&pi.servicetime);void sort(PCB *p,int N)/到达时间排序 for(int i=0;i=N-1;i+) for(int j=0;j=i;j+) if(pi.arrivetimepj.arrivetime) PCB temp; temp=pi; pi=pj; pj=temp; void running(PCB *p, float arrivetime,float servicetime,float starttime,float finishtime,float &TurnaroundTime,int N)/计算进程时间int k; for(k=0;k=N-1;k+) if(k=0) pk.starttime=pk.arrivetime; pk.finishtime=pk.arrivetime+pk.servicetime; elsepk.starttime=pk-1.finishtime; pk.finishtime=pk-1.finishtime+pk.servicetime; for(k=0;k=N-1;k+) pk.TurnaroundTime=pk.finishtime-pk.arrivetime; void print(PCB *p,float arrivetime,float servicetime,float starttime,float finishtime,float TurnaroundTime,int N)/进程输出各种时间 int k; printf(运行次序:); printf(%s,);for(k=1;k%s,);printf(n进程的信息:n);printf(n进程名t到达t服务t开始t完成t周转n); for(k=0;k=N-1;k+) printf(%st%-.2ft%-.2ft%-.2ft%-.2ft%-.2ftn,,pk.arrivetime,pk.servicetime,pk.starttime,pk.finishtime,pk.TurnaroundTime); void fcfs(PCB *p)/先来先服务调度算法 system(cls); printf(请输入作业数:); scanf(%d,&N); while( N LinkPCB != NULL) p=print -LinkPCB; while(p) 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; print = print-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; 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 = fst -next; fst -next = in; void InsertPrio(ReadyQueue *in) /创建就绪队列，规定优先数越小，优先级越低 ReadyQueue *fst,*nxt; fst = nxt = Head; if(Head = NULL) /没有队列，则为第一个元素 in-next = Head; Head = 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 = Head; Head = 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 /入到队列中 nxt = in; in -next = fst; void PrioCreate() /创建就绪队列输入函数 ReadyQueue *tmp; int i; printf(输入就绪队列的个数：); scanf(%d,&ReadyNum); printf(输入每个就绪队列的CPU时间片：(一次行输完所有，再按回车结束，如：1 2 3 )n); for(i = 0;i round); /输入此就绪队列中给每个进程所分配的CPU时间片 tmp -prio = 50 - tmp-round; /置其优先级，时间片越高，其优先级越低 tmp -LinkPCB = NULL; /初始化其连接的进程队列为空 tmp -next = NULL; InsertPrio(tmp); /照优先级从高到低，建立多个就绪队列 void GetFirst(ReadyQueue *queue) /取得某一个就绪队列中的队头进程 run = queue -LinkPCB; if(queue -LinkPCB != NULL) run -state = R; queue -LinkPCB = queue -LinkPCB -next; run -next = NULL; void InsertLast(PCB *in,ReadyQueue *queue) /将进程插入到就绪队列尾部 PCB *fst; fst = queue-LinkPCB; if( queue-LinkPCB = NULL) in-next = queue-LinkPCB; queue-LinkPCB = in; else while(fst-next != NULL) fst = fst-next; in -next = fst -next; fst -next = in; void ProcessCreate() /针对多级反馈队列算法的进程创建函数 PCB *tmp; int i; printf(请输入作业数:); scanf(%d,&num); if( num 5) system(cls);printf(n77作业数小于5，重新输入:n);ProcessCreate();printf(输入进程名字和进程所需时间：(一次性输完，再按回车结束如：a 1 b 2 c 3 d 4 e 5)n); for(i = 0;i name); getchar(); scanf(%d,&(tmp-needtime); tmp -cputime = 0; tmp -state =W; tmp -prio = 50 - tmp-needtime; /置其优先级，需要的时间越多，优先级越低 tmp -round = Head -round; tmp -count = 0; InsertLast(tmp,Head); /照优先级从高到低，插入到就绪队列 void RoundRun(ReadyQueue *timechip) /时间片轮转调度算法 int flag = 1; GetFirst(timechip); while(run != NULL) while(flag) run-count+; run-cputime+; run-needtime-; if(run-needtime = 0) run -state = F; InsertFinish(run); flag = 0; else if(run-count = timechip -round)/间片用完 run-state = W; run-count = 0; /数器清零，为下次做准备 InsertLast(run,timechip); flag = 0; flag = 1; GetFirst(timechip); void MultiDispatch() /多级调度算法，每次执行一个时间片 int flag = 1; int k = 0; system(cls);printf(您选择的是多级反馈队列算法n); PrioCreate(); /建就绪队列 ProcessCreate();/创建就绪进程队列 ReadyQueue *point; point = Head; GetFirst(point); while(run != NULL) Output(); if(Head -LinkPCB!=NULL) point = Head; while(flag) run-count+; run-cputime+; run-needtime-; if(run-needtime = 0) /程执行完毕 run -state = F; InsertFinish(run); flag = 0; else if(run-count = run-round)/间片用完 run-state = W; run-count = 0; /数器清零，为下次做准备 if(point -next!=NULL) run -round = point-next -round;/置其时间片是下一个就绪队列的时间片 InsertLast(run,point-next); /进程插入到下一个就绪队列中 flag = 0; else RoundRun(point); /果为最后一个就绪队列就调用时间片轮转算法 break; +k; if(k = 3) ProcessCreate(); flag = 1; if(point -LinkPCB = NULL)/绪队列指针下移 point =point-next; if(point -next =NULL) RoundRun(point); break; GetFirst(point); Output(); void opration()int select;system(cls);printf(nnnttt请选择调度方式：n);printf(ttt=n);p