处理器调度

一、实验内容选择一个调度算法,实现处理器调度。

二、实验目的在采用多道程序设计的系统中,往往有若干个进程同时处于就绪状态.当就绪状态进程个数大于处理器数时,就必须依照某种策略来决定哪些进程优先占用处理器.本实验模拟在单处理器情况下处理器调度,帮助学生加深了解处理器调度的工作.三、实验题目1、:设计一个按优先数调度算法实现处理器调度的程序。

2、设计一个按时间片轮转法实现处理器调度的程序。

四、实验提示:1、假定系统有五个进程,每一个进程用一个进程控制块PCB来代表.进程控制块的格式为: 进程名时间要求求运行时间优先数状态其中,进程名-----作为进程的标识,假设五个进程的进程名分别是P1,P2,P3,P4,P5。

指针----按优先数的大小把五个进程连成队列,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----假设进程需要运行的单位时间数。

优先数----赋予进程的优先数,调度时总是选取优先数大的进程先执行。

状态----可假设有两种状态,"就绪"状态和"结束"状态,五个进程的初始状态都为"就绪"状态,用"R"表示,当一个进程运行结束后,它的状态变为"结束", 用"E"表示.。

在每次运行你所设计的处理器调度程序之前,为每个进程任意确定它的"优先数"和"要求运行时间"。

为了调度方便,把五个进程按给定的优先数从大到小连成队列,用一单元指出队首进程,用指针指出队列的连接情况.例:队首标志k1 k2 k3 k4 k5PCB1 PCB2 PCB3 PCB4 PCB5处理器调度总是选队首进程运行.采用动态改变优先数的办法,进程每运行一次优先数就减"1".由于本实验是模拟处理器调度,所以,对被选中的进程并不实际的启动运行,而是执行: 优先数-1要求运行时间-1来模拟进程的一次运行.提醒注意的是:在实际的系统中,当一个进程被选中运行时,必须恢复进程的现场,它占有处理器运行,直到出现等待事件或运行结束.在这里省去了这些工作。

进程运行一次后,若要求运行时间≠0,则再将它加入队列(按优先数大小插入,且置队首标志);若要求运行时间=0,则把它的状态修改为"结束",且退出队列。

若"就绪"状态的进程队列不为空,则重复上述步骤,直到所有进程都成为"结束"状态.。

在所设计的程序中应有显示或打印语句,能显示或打印每次被选中进程的进程名以及运行一次后进程对列的变化。

为五个进程任意确定一组"优先数"和"要求运行时间",启动所设计的处理器调度程序,显示或打印逐次被选中进程的进程名以及进程控制块的动态变化过程.。

2、假定系统有五个进程,每一个进程用一个进程控制块PCB来代表.进程控制块的格式为:进程名时间要求求运行时间优先数状态其中,进程名----作为进程的标识,假设五个进程的进程名分别是Q1,Q2,Q3,Q4,Q5.指针----进程按顺序排成循环队列,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.要求运行时间----假设进程需要运行的单位时间数.已运行时间----假设进程已经运行的单位时间数,初始值为"0".状态----有两种状态,"就绪"状态和"结束"状态,初始状态都为"就绪",用"R"表示,当一个进程运行结束后,它的状态变为"结束",用"E"表示.每次运行你所设计的处理器调度程序之前,为每个进程任意确定它的"要求运行时间". 把五个进程按顺序排成循环队列,用指针指出队列连接情况.另用一标志单元记录轮到运行的进程.处理器调度总是选择标志单元指示的进程运行.由于本实验是模拟处理器调度的功能,所以,对被选中的进程并不实际启动运行,而是执行: 已运行时间+1 ，来模拟进程的一次运行,表示进程已经运行过一个单位的时间.请同学们注意:在实际的系统中,当一个进程被选中运行时,必须置上该进程可以运行的时间片值,以及恢复进程的现场,让它占有处理器运行,直到出现等待事件或运行满一个时间片.在这里省去了这些工作,仅用"已运行时间+1"来表示进程已经运行满一个时间片. 进程运行一次后,应把该进程的进程控制块中的指针值送到标志单元,以指示下一个轮到运行的进程.同时,应判断该进程的要求运行时间与已运行时间,若该进程要求运行时间≠已运行时间,则表示它尚未执行结束,应待到下一轮时再运行.若该进程的要求运行时间=已运行时间,则表示它已经执行结束,应把它的状态修改为"结束"(E)且退出队列.此时,应把该进程的进程控制块中的指针值送到前面一个进程的指针位置.若"就绪"状态的进程队列不为空,则重复上述步骤,直到所有进程都成为"结束"状态. 在所设计的称序中应有显示或打印语句,能显示或打印每次被选中进程的进程名以及运行一次后进称对列的变化.为五个进程任意确定一组"要求运行时间",启动所设计的处理器调度程序,显示或打印逐次被选中进程的进程名以及进程控制块的动态变化过程.程序:#include "stdio.h"#include "stdlib.h"#include "time.h"#include "malloc.h"typedef struct PCB {char pName[8]; //进程名int nt; //要求运行时间int ct; //已经运行时间int priority; //优先级char state; //状态struct PCB *next;}PCB,*PCBPtr;int menu_select(){char c;do{system("cls");printf("\t\t**** 请选择需要的方法****\n");printf("\t\t | 1. 优先级算法|\n");printf("\t\t | 2. 时间片轮转法|\n");printf("\t\t | 3. 退出|\n");printf("\t\t*****************************************\n");printf("\t\t\t请选择(1-3):");c=getchar();}while(c<'0'||c>'4');return(c-'0');}typedef struct LinkQueue{PCBPtr front;PCBPtr rear;}SqQueue;void InitQueue(SqQueue *Q){Q->front = (PCBPtr)malloc(sizeof(PCB));Q->rear = (PCBPtr)malloc(sizeof(PCB));if(!Q->front)exit(0);Q->front->next = NULL;Q->rear->next = NULL;}PCBPtr CreatProcess() //创建进程{PCBPtr process;process = (PCBPtr)malloc(sizeof(PCB));gets(process->pName); //输入进程名srand((unsigned)time(NULL));process->nt = rand() % 10 + 1; //随机生成进程要求运行的时间process->ct = 0; //初始状态已运行时间为0process->priority = rand() % 10 + 1;process->state = 'R'; //进程创建时为就绪状态process->next = NULL;return process;}void Insert(SqQueue *Q,PCB *process)//入队{PCBPtr ptr1,ptr2;if(Q->front->next == NULL) //队空{Q->front->next = Q->rear->next = process;return;}ptr1 = Q->front;ptr2 = ptr1->next;while(ptr1->next != NULL){if(ptr2->priority <= process->priority)//按优先级大小插入一个进程{process->next = ptr2;ptr1->next = process;if(ptr1 == Q->front)Q->front->next = process;break;}else{ptr1 = ptr1->next;ptr2 = ptr1->next;}}if(ptr1->next == NULL)//队尾操作{ptr1->next = process;Q->rear->next = process;process->next = NULL;}}PCBPtr Delete(SqQueue *Q)//删除进程{PCBPtr p;if(Q->front->next == NULL)//为空return NULL;p = Q->front->next;Q->front->next = p->next;if(Q->rear == p)Q->rear = NULL;return p;}void Schedul(SqQueue *Q)//优先级算法{PCBPtr p,ptr;p = Delete(Q);while(p != NULL){puts("----------------------------------------------------------");printf("选中进程名: %s\n",p->pName);p->nt--;//时间和优先级都-1p->priority--;if(p->nt != 0)Insert(Q,p);elsep->state = 'E';//运行时间结束，状态变为“E”ptr = Q->front->next;printf("更新后队列信息:\n ");printf(" 进程名称运行时间优先级状态\n");while(ptr != NULL){printf(" %s %d %d %c\n",ptr->pName,ptr->nt,ptr->priority,ptr->stat e);ptr = ptr->next;}p = Delete(Q);}printf("priority schedul end!\n");}void EnQueue(SqQueue *Q,PCB *process){PCBPtr ptr = Q->rear->next;if(Q->front->next == NULL) //队空{Q->front->next = process;Q->rear->next = process;process->next = Q->front->next; //队尾结点指针指向队首}else{ptr->next = process; //队尾插入一个结点Q->rear->next = process;process->next = Q->front->next; //队尾结点指针指向队首}PCBPtr DeQueue(SqQueue *Q) //出队{PCBPtr p,ptr = Q->rear->next;if(Q->front->next == NULL) //队空return NULL;p = Q->front->next;Q->front->next = p->next;if(Q->rear->next == p) //队中只有一个元素{Q->rear->next = NULL;Q->front->next = NULL;}elseptr->next = Q->front->next;return p;}void robinSchedul(SqQueue *Q){PCBPtr p,ptr;p = DeQueue(Q); //取队首元素while(p != NULL){puts("----------------------------------------------------------");printf("选中进程名: %s\n",p->pName);p->ct++; //运行一个时间片if(p->ct != p->nt) //已运行时间不等于要求运行的时间,则将插入到就绪队列队尾EnQueue(Q,p);elsep->state = 'E'; //已运行时间等于要求运行时间,进行运行结束ptr = Q->front->next;printf("更新后队列信息:\n ");printf(" 进程名称要求运行时间已运行时间优先级状态\n");do{if(ptr == NULL)break;printf(" %s %d %d %d %c\n",ptr->pName,ptr->nt,ptr->ct,p tr->priority,ptr->state);ptr = ptr->next;}while(ptr != Q->front->next);p = DeQueue(Q); //取下一个进程}printf("robinSchedul end!\n");}int main(){int i;int n;char c;PCB *p;PCBPtr ptr;SqQueue Q;InitQueue(&Q);for(;;){switch(menu_select()){case 1:printf("输入进程个数: ");scanf("%d",&n);c = getchar();for(i = 0;i < n;i++){printf("输入进程%d的进程名:",i+1);p = CreatProcess();Insert(&Q,p);}ptr = Q.front->next;printf("进程信息如下:\n");printf(" 进程名称运行时间优先级状态\n");while(ptr != NULL){printf(" %s %d %d %c\n",ptr->pName,ptr->nt,ptr->priority,ptr->state); ptr = ptr->next;}puts("");Schedul(&Q);printf("\t\t\t");system("pause");break;case 2:printf("输入进程个数: ");scanf("%d",&n);c = getchar();for(i = 0;i < n;i++){printf("输入进程%d的进程名:",i+1);p = CreatProcess();EnQueue(&Q,p);}ptr = Q.front->next;printf("进程信息如下:\n");printf(" 进程名称要求运行时间已运行时间状态\n");do{printf(" %s %d %d %c\n",ptr->pName,ptr->nt,ptr->ct,ptr->state);ptr = ptr->next;}while(ptr != Q.front->next);puts("");robinSchedul(&Q);printf("\t\t\t");system("pause");break;case 3:printf("\t\t\t结束退出!\n");printf("\t\t\t");exit(0);}}return 0;}。