模拟Linux操作系统下处理机调度实验报告

处理机调度一、实验目的：1、了解Linux下Emacs编辑器的使用方法，掌握各种常用的键盘操作命令；2、理解并掌握处理机调度算法。二、实验内容及要求：在采用多道系统的设计程序中，往往有若干进程同时处于就绪状态。当就绪状态进程数大于处理机数时，就必须按照某种策略来决定哪些进程优先占用处理机。本实验模拟在单处理机情况下处理机调度。1、优先调度算法实现处理机的调度：设计思路：1) 每个进程用一个进程控制块PCB来代表，进程控制块包括进程名(进程的标识)、指针(按优先数的大小把进程连成队列，用指针指出下一个进程的进程控制块首地址，最后一个进程中的指针为0)、要求运行时间、优先数、状态(就绪、结束)；2) 每次运行处理机调度程序前，为每个进程确定它的优先数和要求运行时间；3) 把给定的进程按优先数的大小连成队列，用一单元指出队首进程；4) 每模拟执行一次进程，优先数减一，要求运行时间减一；5) 如果要求运行的时间=0，再将它加入队列（按优先数的大小插入，重置队首标志）；如果要求运行的时间=0，那么把它的状态修改为结束，且推出队列；6) 若就绪队列不为空，重复上述，直到所有的进程都结束；7) 程序有显示和打印语句，每次运行后显示变化。2、 按时间片轮转法实现处理机调度：设计思路：1) 每个进程用一个进程控制块PCB来代表，进程控制块包括进程名(进程的标识)、指针(把进程连成循环队列，用指针指出下一个进程的进程控制块首地址，最后一个进程中的指针指出第一个进程的进程控制块首地址)、已运行时间、状态(就绪、结束)；2) 每次运行处理机调度程序前，为每个进程确定它的要求运行时间；3) 用指针把给定的进程按顺序排成循环队列，用另一标志单元记录轮到的进程；4) 每模拟运行一次进程，已运行时间加一；5) 进程运行一次后，把该进程控制块的指针值送到标志单元，以指示下一个轮到的进程。若该进程要求运行时间已运行时间，未执行结束，待到下一轮再执行；若要求运行时间=已运行时间，状态改为结束，退出队列；6) 若就绪队列不为空，重复步骤四和五；7) 程序有显示和打印语句，每次运行后显示变化。3、 程序设计：1、 优先数调度算法：/*我的思路：先主函数输入要进行调度的进程数，然后调用函数create(),把进程的信息输入，再调用函数insert(),把输入的函数按照优先数的大小排成链表，然后调用函数prio()实现优先数调度*/#include #include #include typedef struct node char name10; /*进程名*/ int prio; /*优先数*/ int cputime; /*占用cpu时间*/ int needtime; /*要求运行时间*/ char state; /*状态*/ struct node *next; /*指针*/PCB;PCB *ready,*run,*finish; /*就绪 执行 结束指针*/int N;void prt() /*输出函数，可以方便看到进程执行的演示*/ PCB *p; printf( NAME CPUTIME NEEDTIME PRIORITY STATUSn); if(run!=NULL) printf( %-10s%-10d%-10d%-10d %cn,run-name,run-cputime,run-needtime,run-prio,run-state); /*输出执行的进程的信息*/ p=ready; while(p!=NULL) printf( %-10s%-10d%-10d%-10d %cn,p-name,p-cputime,p-needtime,p-prio,p-state); /*输出就绪进程的信息*/ p=p-next; p=finish; while(p!=NULL) printf( %-10s%-10d%-10d%-10d %cn,p-name,p-cputime,p-needtime,p-prio,p-state); /*输出结束队列的信息*/ p=p-next; getchar(); /*使用getchar()函数可以让输出时停留画面，等待人按回车继续*/void insert(PCB *q) /*插入新进程，把进程按优先数大小排序*/ PCB *p1,*s,*r; int b; s=q; /*指针s指向新要插入的进程*/ p1=ready; /*指针p1指向原来的进程队列的队首*/ r=p1; /*使用指针r是指向p1前面的进程*/ b=1; while(p1!=NULL)&b) if(p1-prio=s-prio) r=p1; p1=p1-next; /*新进程的优先数小，则p1 else b=0; 指向下一个进程继续比*/ if(r!=p1) r-next=s; s-next=p1; /*新进程找到位置，插在r和p1之间*/ else s-next=p1; ready=s; /*新进程的优先数最大，插在队首，并void create() 修改就绪队首ready指针*/ PCB *p; int i;ready=NULL; run=NULL; finish=NULL;printf(Please enter the name and time and priority of PCB:n); /*输入进程名、和*/for(i=0;iname); /*输入进程名*/ scanf(%d,&p-needtime); /*输入进程要求运行时间*/ scanf(%d,&p-prio); /*输入进程优先数*/ p-cputime=0; p-state=W; /*表示就绪队列中未在队首先执行，但也是就绪状态*/ if (ready!=NULL) insert(p); /*就绪队首不为NULL，插入新进程*/ else p-next=ready; ready=p; /*否则先插在NULL前*/ printf( Display is going to start: n); printf(*n); prt(); run=ready; /*队列排好，run指向就绪队列队首*/ ready=ready-next; /*ready指向下一个进程，这样当进程执行时如果优先数小于其他的进程，应该先进行优先数最大的进程*/ run-state=R; /*队首进程的状态为就绪*/void prio() while(run!=NULL) run-cputime=run-cputime+1; /*运行一次cpu占用时间加一*/ run-needtime=run-needtime-1; /*运行一次要求运行时间减一*/ run-prio=run-prio-1; /*运行一次优先数减一*/ if(run-needtime=0) /*若要求运行时间为0时*/ run-next=finish; /*退出队列*/ finish=run; /*finish为结束进程的队列 */ run-state=E; /*修改状态为结束*/ run=NULL; /*释放run指针*/ if (ready!=NULL) /*创建新就绪队列的头指针*/ run=ready; run-state=R; ready=ready-next; else if(ready!=NULL)&(run-prioprio) /*队首进程的优先数比它下一个小，且下一个进程不为NULL时执行*/ run-state=W; run-next=NULL; /*队首进程退出进程队列*/ insert(run); /*在进程队列中重新插入原来的队首进程*/ run=ready; /*重新置就绪队列的头指针*/ run-state=R; ready=ready-next; prt(); void main() printf(Please enter the total number of PCB:n); scanf(%d,&N); create(); /*模拟创建进程，并输入相关信息*/ prio(); /*优先数调度算法*/2、时间片轮转法：#include #include #include typedef struct node char name10; /*进程名*/ int count; /*计数器，判断是否=时间片的大小*/ int cputime; /*占用cpu时间*/ int needtime; /*要求运行时间*/ char state; /*状态*/ struct node *next; /*指针*/PCB;PCB *ready,*run,*finish,*tail; /*就绪 执行 结束 尾指针*/int N，round;void prt() /*输出函数，可以方便看到进程执行的演示*/ /*略 同优先数法*/ void insert(PCB *q) /*在队尾插入新的进程*/ tail-next=q; tail=q; q-next=NULL; void create() PCB *p; int i;ready=NULL; run=NULL; finish=NULL;printf(Please enter the name and time of PCB:n); /*输入进程名、和*/for(i=0;iname); /*输入进程名*/ scanf(%d,&p-needtime); /*输入进程要求运行时间*/ p-cputime=0; p-state=W; /*表示就绪队列中未在队首先执行，但也是就绪状态*/ if (ready!=NULL) insert(p); /*就绪队首不为NULL，插入新进程*/ else p-next=ready; ready=p; tail=p; printf( Display is going to start: n); printf(*n); prt(); run=ready; /*队列排好，run指向就绪队列队首*/ ready=ready-next; /*ready指向下一个进程*/ run-state=R; /*队首进程的状态为就绪*/void count() while(run!=NULL) run-cputime=run-cputime+1; /*运行一次cpu占用时间加一*/ run-needtime=run-needtime-1; /*运行一次要求运行时间减一*/ run-count=run-count+1; /*运行一次计数器加一*/ if(run-needtime=0) /*若要求运行时间为0时*/ run-next=finish; /*退出队列*/ finish=run; /*finish为结束进程的队列 */ run-state=E; /*修改状态为结束*/ run=NULL; /*释放run指针*/ if (ready!=NULL) /*创建新就绪队列的头指针*/ run=ready; run-state=R; ready=ready-next; else if(run-count=round) /*如果时间片到*/ run-count=0; /*计数器置0*/ if(ready!=NULL) /*如就绪队列不空*/ run-state=W; insert(run); /*在进程队列中重新插入原来的队首进程*/ run=ready; /*重新置就绪队列的头指针*/ run-state=R; ready=ready-next; prt(); void main() printf(Please enter the total number of PCB:n); scanf(%d,&N); printf(Please enter the timeround(dont be too big,1 or 2 is best):n); scanf(%d,&round); /*输入时间片的大小，不应太大*/ create(); /*模拟创建进程，并输入相关信息*/ count(); /*优先数调度算法*/四、程序运行的初值及执行结果：1、优先数调度算法：以下是输出的结果（符合优先数调度）：2、时间片轮转法调度算法：以下是输出结果（符合时间片轮转法调度）：五、结果分析：在优先数调度中，程序首先输出各个进程的初始值，按回车之