时间片轮转算法和优先级调度算法 C语言模拟实现 收藏

1、精选文档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

2、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

3、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 

4、60;    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

5、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）PRISC

6、H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&

7、quot;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. By Visual C+ 6.0   

8、4. */    #include <stdio.h>    #include <stdlib.h>    #include <string.h>    typedef struct node          char name20;    /*进程的名字*/&

9、#160;     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 need

10、time;    /*进程执行所需要的时间*/      char state;     /*进程的状态，W就绪态，R执行态，F完成态*/      int count;     /*记录执行的次数*/      struct node *next; 

11、0; /*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();   

12、;  /*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 InsertFinish(PCB *in);  /*时间片队列*/    void PrioC

13、reate();    /*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 ma

14、in(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

15、)n");      scanf("%c",&chose);      switch(chose)            case 'P':      case 'p':        Pr

16、ioCreate();        Priority();            break;      case 'R':      case 'r':        TimeCreate();

17、        RoundRun();        break;      default:break;            Output();      return 0;       

18、0;void GetFirst()  /*取得第一个就绪队列节点*/          run = ready;            if(ready!=NULL)              run ->state =&#

19、160;'R'        ready = ready ->next;        run ->next = NULL;              void Output()    /*输出队列信息*/

20、60;         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)            

21、  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; 

22、     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 = 

23、;p->next;            p = run;      while(p!=NULL)              printf("%st%dt%dt%dt%dtt%ctt%dn",p->name,p->prio,p->round,p->cputim

24、e,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

25、60;*fst,*nxt;      fst = nxt = ready;            if(ready = NULL)  /*如果队列为空，则为第一个元素*/              in->next = re

26、ady;        ready = in;            else     /*查到合适的位置进行插入*/              if(in ->prio >= fst -

27、>prio)  /*比第一个还要大，则插入到队头*/                  in->next = ready;          ready = in;           &

28、#160;    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*/                 &#

29、160;    nxt = fst;            fst = fst->next;                            

30、60; 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;        &#

31、160;   fst ->next = in;                    else     /*插入到队列中*/                

32、0;     nxt = in;            in ->next = fst;                            

33、    void InsertTime(PCB *in)  /*将进程插入到就绪队列尾部*/          PCB *fst;      fst = ready;            if(ready = NULL)   &

34、#160;          in->next = ready;        ready = in;            else              while(

35、fst->next != NULL)                  fst = fst->next;                in ->next = fst ->next; 

36、      fst ->next = in;              void InsertFinish(PCB *in)  /*将进程插入到完成队列尾部*/          PCB *fst;      fs

37、t = finish;            if(finish = NULL)              in->next = finish;        finish = in;    &

38、#160;       else              while(fst->next != NULL)                  fst = fst->next;   

39、60;            in ->next = fst ->next;        fst ->next = in;              void PrioCreate() /*优先级调度

40、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 < num; i+)  &#

41、160;           if(tmp = (PCB *)malloc(sizeof(PCB)=NULL)                  perror("malloc");          

42、exit(1);                scanf("%s",tmp->name);        getchar();    /*吸收回车符号*/        scanf("%d",&(tmp->needti

43、me);        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

44、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*/     

45、         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"); 

46、60;   for(i = 0;i < num; i+)              if(tmp = (PCB *)malloc(sizeof(PCB)=NULL)                  pe

47、rror("malloc");          exit(1);                scanf("%s",tmp->name);        getchar();       &

48、#160;scanf("%d",&(tmp->needtime);        tmp ->cputime = 0;        tmp ->state ='W'        tmp ->prio = 0;   &#

49、160;    tmp ->round = 2;  /*假设每个进程所分配的时间片是2*/        tmp ->count = 0;        InsertTime(tmp);              vo

50、id Priority()   /*按照优先级调度，每次执行一个时间片*/          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

51、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;

52、 /*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

53、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*/    

54、;        InsertFinish(run);            flag = 0;                    else   /*将进程状态置为W，入就绪队

55、列*/                      run->state = 'W'            run->count+; /*进程执行的次数加一*/       

56、     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*/