操作系统实验进程调度

实验二进程调度⒈实验内容进程调度模拟实验。⒉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。⒊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。⒋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⒌实例代码//进程调度算法proc.c//运行环境Redhad9.0gcc4.0#includestdio.h#includestring.htypedefstructpcb//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\n);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就绪\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(nt0)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;in;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-prioq-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(nt0)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\n);printf(2:时间片循环轮转算法\n);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还需要运行次数c运行18a就绪015b就绪04*完成队列为空CPU运行次数:___1_________________________进程名运行状态运行次数还需要运行次数c运行27a就绪015b就绪04*完成队列为空CPU运行次数:___2_________________________进程名运行状态运行次数还需要运行次数a运行114c就绪27b就绪04*完成队列为空CPU运行次数:___3________