操作系统实验进程调度

实验二进程调度实验内容进程调度模拟实验。实验目的通过模拟进程调度算法，了解进程调度的过程并比较不同的调度算法的区别。实验题目设计一段程序来模拟优先级调度算法和时间片轮转算法。要求可以指定进程的数量、各进程需要CPU的时间和各进程的优先级。实验提示⑴进程调度算法是指处理机的分配策略。优先数调度算法是指对每个进程确定一个优先数，进程调度总是让具有最高优先数的进程先使用处理机。如果进程具有相同的优先数，再按先来先服务的次序分配处理机。在本实例中采用动态优先数算法。时间片轮转算法是指就绪进程按就绪的先后次序排成队列，每次总是选择就绪队列中的第一个进程占用处理机，但规定只能使用一个“时间片”。⑵系统中的进程可以用进程控制块PCB来表示，PCB的结构定义如表5-8所示：表5-8PCB结构进程标识符charname进程占用CPU时间intcputime进程优先数intprio完成进程还需要的时间intneedtime链指针structpcb*next⑶在进程调度时进程会交替的出现在运行、就绪和完成三种状态。可以定义三个链表来存放三种状态的进程。当进程运行时就把进程放入到运行链表中；当进程处于就绪状态时就将进程放入到就绪链表中；当进程运行完毕时就将进程放入到完成链表中。由于同一时刻运行的进程只能有一个，所以运行链表只能有一个结点。在实例程序中为了使程序更简洁忽略了进程的等待状态，仅运行了优先数调度算法，由于篇幅有限，仅显示部分结果，对于时间片轮转调度算法，请读者自行运行。⑷主要变量及函数说明如表5-9所示：表5-9主要变量及函数说明structpcb进程控制块结构RUN、READY、FINSH运行、就绪、完成对列voidPRINTLINK(intt)显示三个队列，t为运行的次数PCB*CPCBLINK()建立就绪队列voidJXDLPX()将队列按优先级排序voidYXS()优先数调度算法voidSJP()时间片轮转算法5.实例代码〃进程调度算法proc.c〃运行环境Redhad9.0gcc4.0#include<stdio.h>#include<string.h>typedefstructpcb〃定义PCB结构{charname[20];/*进程标识符*/intcputime;/*进程占用CPU时间*/intprio;/*进程优先数*/intneedtime;/*进程到完成还需要的CPU时间*/structpcb*next;/*链指针*/}PCB;PCB*RUN,*READY*RTAIL,*FINSH,*FTAIL;voidPRINTLINK(intt)/*输出3个队列*/{PCB*p;printf("CPU运行次数:—%d—\n",t);printf("\n");printf("进程名\t运行状态\t运行次数\t还需要运行次数\/);if(RUN!=NULL){printf("%s\t运行\t%d\t%d\n”,RUN->name,RUN->cputime,RUN->needtime);}elseprintf("*运行状态为空\n");p=READY;if(p!=NULL){while(p!=NULL)printf("%s\t就^\t%d\t%d\n",p->name,p->cputime,p->needtime);p=p->next;}}elseprintf("*就绪队列为空\n");p=FINSH;if(p!=NULL){while(p!=NULL){//printf("进程名字为:％s\n”,p->name);printf("%s\t完成\t%d\t%d\n",p->name,p->cputime,p->needtime);p=p->next;}}elseprintf("*完成队列为空\n");getchar();}PCB*CPCBLINK()/*建立就绪队列*/{printf("建立就绪队列\n\n");inti,n,nt,pr;PCB*p,*q,*head;n=0;while(1){printf(-请输入进程的个数(有效范围1-100)：");scanf("%d”,&n);printf("\n");if(n>=1&&n<=100)break;elseprintf("输入有误。请重新输入!\n");getchar();}head=(structpcb*)malloc(sizeof(structpcb));printf(-输入第1个进程的名称:，scanf("%s”,head->name);while(1){printf(-需要的运行时间:，scanf("%d”,&nt);if(nt>0)break;else{printf("输入无效，重新输入!\n");getchar();}}head->needtime=nt;printf("优先数:”)；scanf("%d”,&pr);head->prio=pr;head->cputime=0;/*进程已获得的运行时间*/head->next=NULL;q=head;for(i=1;i<n;i++){printf("\n");p=(structpcb*)malloc(sizeof(structpcb));printf("输入第％d进程的名称:”,i+1);scanf("%s”,p->name);printf(-需要的运行时间:，scanf("%d”,&nt);p->needtime=nt;printf(”优先数:”)；scanf("%d”,&pr);p->prio=pr;p->cputime=0;/*进程已获得的运行时间*/p->next=NULL;q->next=p;q=p;}RTAIL=q;returnhead;}voidJXDLPX()/*就绪队列按优先级从大到小排序*/{PCB*p,*q,*t;chars[10];intL=0,ct,pr,nt;p=READY;t=(structpcb*)malloc(sizeof(structpcb));while(p->next!=NULL){L=0;q=p->next;t=p；while(q!=NULL){if(t->prio<q->prio){t=q;L=1;/*表示有比它优先级大的进程*/}q=q->next;}if(L==1){strcpy(s,t->name);ct=t->cputime;pr=t->prio;nt=t->needtime;q=p->next;while(strcmp(q->name,s)!=0)q=q->next;strcpy(q->name,p->name);q->cputime=p->cputime;q->prio=p->prio;q->needtime=p->needtime;strcpy(p->name,s);p->cputime=ct;p->prio=pr;p->needtime=nt;}p=p->next;}}voidYXS()/*调用优先数调度算法*/{PCB*p;intt=0,nt,ct,pr;printf(-您选择的是：优先级调度算法\n");READY=CPCBLINK();/*建立就绪队列*/p=(structpcb*)malloc(sizeof(structpcb));while(READY!=NULL){JXDLPX();/*就绪队列按优先级从大到小排序*/p=READY;READY=READY->next;p->next=NULL;pr=p->prio;pr=pr-3;p->prio=pr;/*运行1次进程优先级缩小3*/nt=p->needtime;nt=nt-1;p->needtime=nt;ct=p->cputime;ct=ct+1;p->cputime=ct;RUN=p;PRINTLINK(t);/*输出3个队列*/if(RUN->needtime<=0)/*若运行结束进入完成队列*/{if(FINSH==NULL)/*第1次进入完成队列*/{FINSH=p;FTAIL=p;}else{FTAIL->next=p;FTAIL=FTAIL->next;}RUN=NULL;}else/*若运行没结束进入就绪队列*/{if(READY==NULL)/*当就绪队列为空*/{READY=p;RTAIL=p;}else{RTAIL->next=p;RTAIL=p;}RUN=NULL;}t++;}}voidSJP()/*调用时间片循环轮转算法*/{PCB*p;printf("您选择的是：时间片循环轮转调度算法\n");intt=0,nt,ct;READY=CPCBLINK();/*建立就绪队列*/p=(structpcb*)malloc(sizeof(structpcb));while(READY!=NULL){p=READY;READY=READY->next;p->next=NULL;nt=p->needtime;nt=nt-2;if(nt<0)nt=0;p->needtime=nt;ct=p->cputime;ct=ct+2;p->cputime=ct;RUN=p;PRINTLINK(t);/*输出3个队列*/if(RUN->needtime<=0)/*若运行结束进入完成队列*/{if(FINSH==NULL)/*第1次进入完成队列*/{FINSH=p;FTAIL=p;}else{FTAIL->next=p;FTAIL=FTAIL->next;}RUN=NULL;}else/*若运行没结束进入就绪队列*/{if(READY==NULL)/*当就绪队列为空*/{READY=p;RTAIL=p;}else{RTAIL->next=p;RTAIL=p;RUN=NULL;}t++;}}/*主程序*/intmain(){intN;RUN=(structpcb*)malloc(sizeof(structpcb));while(1){RUN=NULL;READY=NULL;RTAIL=NULL;FINSH=NULL;FTAIL=NULL;printf("===================\n");printf("进程调度算法演示程序\n");printf("===================\n");printf("1:优先级调度算法4，printf("2:时间片循环轮转算法\/);printf("3:退出\n");printf("\n");printf("请选择：”)；scanf("%d”,&N);if(N==1)YXS();/*调用优先数调度算法*/elseif(N==2)SJP();/*调用时间片循环轮转算法*/elseif(N==3)break;else{printf("您输入的信息有误，请重新输入!\n\n");getchar();}}printf("演示程序结束!\n\n");getchar();return0;}运行结果：[root@redlinuxys]#gccproc.c-oproc.o[root@redlinuxys]#./proc.o进程调度算法演示程序1：优先级调度算法2:时间片循环轮转算法3:退出请选择：1/您选择的是：优先级调度算法建立就绪队列请输入进程的个数（有效范围1-100）：3/输入第1个进程的名称:a/需要的运行时间:15/优先数:2/输入第2进程的名称:b/需要的运行时间:4/优先数:1/输入第3进程的名称:c/需要的运行时间:9/优先数:8/CPU运行次数:―0―进程名运行状态运行次数8154还需要运行次数c运行1a就绪0b就绪0*完成队列为空CPU运行次数:—1―进程名运行状态运