进程调度算法模拟 实验报告

实验报告课程名称计算机操作系统实验名称进程调度算法模拟专业班级学生姓名指导教师实验一进程调度算法模拟，1．内容：设计一个简单的进程调度算法，模拟OS中的进程调度过程；2．要求：①进程数不少于5个；②进程调度算法任选；可以用动态优先数加时间片轮转法实现进程调度，每运行一个时间片优先数减3；③用C语言编程；④程序运行时显示进程调度过程。3．步骤：①设计PCB及其数据结构：进程标识数：ID进程优先数：PRIORITY（优先数越大，优先级越高）进程已占用时间片：CPUTIME，每得到一次调度，值加1；进程还需占用时间片：ALLTIME，每得到一次调度，该值减1，一旦运行完毕，ALLTIME为0）进程队列指针：NEXT，用来将PCB排成队列进程状态：STATE（一般为就绪，可以不用）②设计进程就绪队列及数据结构；③设计进程调度算法，并画出程序流程图；④设计输入数据和输出格式；结构格式：当前正运行的进程：0当前就绪队列：2，1，3，4⑤编程上机，验证结果。4．提示：假设调度前，系统中有5个进程，其初始状态如下：ID01234PRIORITY93830290可否考虑用数组或链表去实现CPUTIME00000ALLTIME32634STATEreadyreadyreadyreadyready①以时间片为单位调度运行；②每次调度ALLTIME不为0，且PRIORITY最大的进程运行一个时间片；③上述进程运行后其优先数减3，再修改其CPUTIME和ALLTIME，重复②，③④直到所有进程的ALLTIME均变为0。5．书写实验报告①实验题目；②程序中所用数据结构及说明；③清单程序及描述；④执行结果。实验源代码：#include<stdio.h>#include<malloc.h>typedefintStatus;#defineERROR0#defineOK1typedefstructPCB{ charNAME[10];//进程名字 intPRIO;//进程优先数 intROUNT;//轮转时间片 intCOUNT;//计数器 intNEEDTIME;//需要的CPU时间 intCPUTIME;//占用cpu时间 char*STATE;//进程状态}ElemPCB;typedefstructQNode{ ElemPCBpcb; structQNode*next;}QNode,*QueuePtr;typedefstruct{//就绪队列 QueuePtrRUN;//当前运行进程指针 QueuePtrREADY;//头指针 QueuePtrTAIL;//尾指针}READYQueue;typedefstruct{//完成队列 QueuePtrFINISH;//头指针 QueuePtrTAIL;//尾指针}FINISHQueue;StatusCreate(READYQueue&ready);StatusPrint(READYQueueready,FINISHQueuefinish);StatusPrintr(READYQueueready,FINISHQueuefinish);StatusFisrt(READYQueue&ready);StatusInsert1(READYQueue&ready);StatusInsert2(READYQueue&ready);StatusPrisch(READYQueue&ready,FINISHQueue&finish);StatusRoundsch(READYQueue&ready,FINISHQueue&finish);voidmain(){ charch; READYQueueready; FINISHQueuefinish; ready.READY=ready.TAIL=(QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));//存储分配 ready.RUN=(QueuePtr)malloc(sizeof(QNode)); ready.RUN->next=NULL; finish.FINISH=finish.TAIL=(QueuePtr)malloc(sizeof(QNode)); Create(ready); //创建后就绪对列中 printf("\n就绪对列中初始值：\n"); Print(ready,finish); Fisrt(ready); printf("请输入要选择调度的算法(p--优先数调度,r--时间片轮转法):\n"); while(1){ do{ ch=getchar(); scanf("%c",&ch); }while(ch!='p'&&ch!='r'); switch(ch){ case'p': //优先数调度 Prisch(ready,finish); break; case'r': //时间片轮转法 Roundsch(ready,finish); break;} }}StatusPrint(READYQueueready,FINISHQueuefinish){//打印就绪队列中的进程状态 QueuePtrp,q; p=ready.READY; q=finish.FINISH; //运行中的进程 if(ready.RUN->next!=NULL) { printf("%s",ready.RUN->next->pcb.NAME); printf(":%s\t",ready.RUN->next->pcb.STATE); printf("优先数:%d\n",ready.RUN->next->pcb.PRIO); } //就绪队列的进程 while(p!=ready.TAIL){ printf("%s",p->next->pcb.NAME); printf(":%s\t",p->next->pcb.STATE); printf("优先数:%d\n",p->next->pcb.PRIO); p=p->next; } //完成队列的进程 while(q!=finish.TAIL){ printf("%s",q->next->pcb.NAME); printf(":%s\t",q->next->pcb.STATE); printf("优先数:%d\n",q->next->pcb.PRIO); q=q->next; } returnOK;}StatusPrintr(READYQueueready,FINISHQueuefinish){//打印就绪队列中的进程状态 QueuePtrp,q; p=ready.READY; q=finish.FINISH; //运行中的进程 if(ready.RUN->next!=NULL) { printf("%s",ready.RUN->next->pcb.NAME); printf(":%s\t",ready.RUN->next->pcb.STATE); printf("剩余时间:%d\n",ready.RUN->next->pcb.NEEDTIME); } //就绪队列的进程 while(p!=ready.TAIL){ printf("%s",p->next->pcb.NAME); printf(":%s\t",p->next->pcb.STATE); printf("剩余时间:%d\n",p->next->pcb.NEEDTIME); p=p->next; } //完成队列的进程 while(q!=finish.TAIL){ printf("%s",q->next->pcb.NAME); printf(":%s\t",q->next->pcb.STATE); printf("剩余时间:%d\n",q->next->pcb.NEEDTIME); q=q->next; } returnOK;}StatusCreate(READYQueue&ready){ QueuePtrp; inti=0; intn; printf("请输入进程个数:"); scanf("%d",&n); while(i<n) { p=(QueuePtr)malloc(sizeof(QNode)); printf("输入第%d进程名:",i+1); scanf("%s",p->pcb.NAME); printf("输入进程需要的时间:"); scanf("%d",&p->pcb.NEEDTIME); printf("输入进程的进程优先数:"); scanf("%d",&p->pcb.PRIO); p->pcb.STATE="W"; p->pcb.ROUNT=2; p->pcb.COUNT=0; i++; p->next=NULL; ready.TAIL->next=p; ready.TAIL=p; } returnOK;}StatusFisrt(READYQueue&ready){ if(ready.READY==ready.TAIL) returnERROR; ready.RUN->next=ready.READY->next; ready.RUN->next->pcb.STATE="RUN";//修改进程状态 if(ready.TAIL==ready.READY->next) ready.READY=ready.TAIL; else ready.READY->next=ready.READY->next->next;//头指针后移 printf("\n%s被从就绪队列调度运行\n",ready.RUN->next->pcb.NAME); returnOK;}StatusInsert1(READYQueue&ready){ inti=0,j=0; QueuePtrp=ready.READY,q; ElemPCBtemp; QueuePtrs=(QueuePtr)malloc(sizeof(QNode)); s->pcb=ready.RUN->next->pcb; s->next=NULL; //将未完成的进程插入就绪队列 ready.TAIL->next=s; ready.TAIL=s; //按优先数从大到小排序 for(p;p!=ready.TAIL;p=p->next) { for(q=p->next;q!=ready.TAIL;q=q->next) { if(p->next->pcb.PRIO<q->next->pcb.PRIO) { temp=p->next->pcb; p->next->pcb=q->next->pcb; q->next->pcb=temp; } } } returnOK; }StatusInsert2(READYQueue&ready){ QueuePtrp=ready.RUN->next; if(p->pcb.NEEDTIME>0) { ready.TAIL->next=p;//插入到就绪队列 ready.TAIL=p; ready.RUN->next=NULL; } returnOK;}StatusPrisch(READYQueue&ready,FINISHQueue&finish){ inti=0; while(ready.RUN->next!=NULL) { ready.RUN->next->pcb.CPUTIME++; ready.RUN->next->pcb.NEEDTIME--; ready.RUN->next->pcb.PRIO-=3; if(ready.RUN->next->pcb.NEEDTIME==0) { finish.TAIL->next=ready.RUN->next;//插入到完成队列 finish.TAIL=ready.RUN->next;//尾指针后移 ready.RUN->next->pcb.STATE="FINISH"; ready.RUN->next=NULL; if(ready.READY!=ready.TAIL) { Fisrt(ready); } } elseif(ready.READY!=ready.TAIL&&(ready.RUN->next->pcb.PRIO)<(ready.READY->next->pcb.PRIO)) { ready.RUN->next->pcb.STATE="W"; printf("%s被调到就绪队列里\n",ready.RUN->next->pcb.NAME); Insert1(ready); Fisrt(ready); } i++; printf("\n进程执行第%d个时间片的结果：\n",i); Print(ready,finish); } returnOK;}StatusRoundsch(READYQueue&ready,FINISHQueue&finish){ inti=0; while(ready.RUN->next!=NULL) { ready.RUN->next->pcb.CPUTIME++; ready.RUN->next->