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1、精選文檔操作系統(tǒng)-進程調度模擬算法(附源碼)進程調度模擬算法課程名稱：計算機操作系統(tǒng) 班級：信1501-2實驗者姓名：李琛 實驗日期：2018年5月1日評分： 教師簽名：一、實驗目的進程調度是處理機管理的核心內容。本實驗要求用高級語言編寫模擬進程調度程序，以 便加深理解有關進程控制快、進程隊列等概念，并體會和了解優(yōu)先數(shù)算法和時間片輪轉算法 的具體實施辦法。二、實驗要求1.設計進程控制塊 PCB 的結構，通常應包括如下信息：進程名、進程優(yōu)先數(shù)（或輪轉時間片數(shù)）、進程已占用的 CPU 時間、進程到完成還需要的時間、進程的狀態(tài)、當前隊列指針等。2.編寫兩種調度算法程序：優(yōu)先數(shù)調度算法程序循環(huán)輪轉調度

2、算法程序3.按要求輸出結果。三、實驗過程分別用兩種調度算法對伍個進程進行調度。每個進程可有三種狀態(tài)；執(zhí)行狀態(tài)（RUN）、就緒狀態(tài)（READY,包括等待狀態(tài)）和完成狀態(tài)（FINISH），并假定初始狀態(tài)為就緒狀態(tài)。 （一）進程控制塊結構如下： NAME進程標示符 PRIO/ROUND進程優(yōu)先數(shù)/進程每次輪轉的時間片數(shù)（設為常數(shù) 2） CPUTIME進程累計占用 CPU 的時間片數(shù) NEEDTIME進程到完成還需要的時間片數(shù) STATE進程狀態(tài) NEXT鏈指針 注： 1.為了便于處理，程序中進程的的運行時間以時間片為單位進行計算； 2.各進程的優(yōu)先數(shù)或輪轉時間片數(shù)，以及進程運行時間片數(shù)的初值，均由用

3、戶在程序運行時給定。（二）進程的就緒態(tài)和等待態(tài)均為鏈表結構，共有四個指針如下： RUN當前運行進程指針 READY就需隊列頭指針 TAIL 就需隊列尾指針 FINISH 完成隊列頭指針（三）程序說明 1. 在優(yōu)先數(shù)算法中，進程優(yōu)先數(shù)的初值設為： 50-NEEDTIME每執(zhí)行一次，優(yōu)先數(shù)減 1，CPU 時間片數(shù)加 1，進程還需要的時間片數(shù)減 1。在輪轉法中，采用固定時間片單位（兩個時間片為一個單位），進程每輪轉一次，CPU時間片數(shù)加 2，進程還需要的時間片數(shù)減 2，并退出 CPU，排到就緒隊列尾，等待下一次調度。 2. 程序的模塊結構如下： 整個程序可由主程序和如下 7 個過程組成： 2 （1）

4、INSERT1在優(yōu)先數(shù)算法中，將尚未完成的 PCB 按優(yōu)先數(shù)順序插入到就緒隊列中； （2）INSERT2在輪轉法中，將執(zhí)行了一個時間片單位（為 2），但尚未完成的進程的 PCB，插到就緒隊列的隊尾； （3）FIRSTIN調度就緒隊列的第一個進程投入運行； （4）PRINT顯示每執(zhí)行一次后所有進程的狀態(tài)及有關信息。 （5）CREATE創(chuàng)建新進程，并將它的 PCB 插入就緒隊列； （6）PRISCH按優(yōu)先數(shù)算法調度進程； （7）ROUNDSCH按時間片輪轉法調度進程。 主程序定義 PCB 結構和其他有關變量。實驗代碼：Main.cpp#include#includeusing namespace

5、std;typedef struct nodechar name20; /進程名int prio; /進程優(yōu)先級int round; /分配CPU的時間片int cputime; /CPU執(zhí)行時間int needtime; /進程執(zhí)行所需時間char state; /進程狀態(tài)int count; /記錄執(zhí)行次數(shù)struct node *next; /鏈表指針PCB;int num;/定義三個隊列，就緒隊列，執(zhí)行隊列，完成隊列PCB *ready = NULL; /就緒隊列PCB *run = NULL; /執(zhí)行隊列PCB *finish = NULL; /完成隊列/取得第一個就緒節(jié)點void

6、GetFirst()run = ready;if (ready != NULL)run-state = R;ready = ready-next;run-next = NULL;/優(yōu)先級輸出隊列void Output1()PCB *p;p = ready;while (p != NULL)cout name t prio t cputime t needtime t state t count next;p = finish;while (p != NULL)cout name t prio t cputime t needtime t state t count next;p = run;w

7、hile (p != NULL)cout name t prio t cputime t needtime t state t count next;/輪轉法輸出隊列void Output2()PCB *p;p = ready;while (p != NULL)cout name t round t cputime t needtime t state t count next;p = finish;while (p != NULL)cout name t round t cputime t needtime t state t count next;p = run;while (p != N

8、ULL)cout name t round t cputime t needtime t state t count next;/創(chuàng)建優(yōu)先級隊列/創(chuàng)建優(yōu)先級隊列，規(guī)定優(yōu)先數(shù)越小，優(yōu)先級越低 void InsertPrio(PCB *in)PCB *fst, *nxt;fst = nxt = ready;if (ready = NULL) /如果隊列為空，則為第一個元素 in-next = ready;ready = in;else /查到合適的位置進行插入 if (in-prio = fst-prio) /比第一個還要大，則插入到隊頭in-next = ready;ready = in;els

9、ewhile (fst-next != NULL) /移動指針查找第一個比它小的元素的位置進行插入 nxt = fst;fst = fst-next;if (fst-next = NULL) /已經(jīng)搜索到隊尾，則其優(yōu)先級數(shù)最小，將其插入到隊尾即可 in-next = fst-next;fst-next = in;else /插入到隊列中nxt = in;in-next = fst;/將進程插入到就緒隊列尾部void InsertTime(PCB *in)PCB *fst;fst = ready;if (ready = NULL)in-next = ready;ready = in;elsewh

10、ile (fst-next != NULL)fst = fst-next;in-next = fst-next;fst-next = in;/將進程插入到完成隊列尾部void InsertFinish(PCB *in)PCB *fst;fst = finish;if (finish = NULL)in-next = finish;finish = in;elsewhile (fst-next != NULL)fst = fst-next;in-next = fst-next;fst-next = in;/優(yōu)先級調度輸入函數(shù) void PrioCreate()PCB *tmp;int i;cou

11、t Enter the name and needtime： endl;for (i = 0; i num; i+)if (tmp = (PCB *)malloc(sizeof(PCB) = NULL)cerr malloc tmp-name;getchar();cin tmp-needtime;tmp-cputime = 0;tmp-state = W;tmp-prio = 50 - tmp-needtime; /設置其優(yōu)先級，需要的時間越多，優(yōu)先級越低tmp-round = 0;tmp-count = 0;InsertPrio(tmp); /按照優(yōu)先級從高到低，插入到就緒隊列 cout 進

12、程名t優(yōu)先級tcpu時間t需要時間 進程狀態(tài) 計數(shù)器 endl;/時間片輸入函數(shù) void TimeCreate()PCB *tmp;int i;cout 輸入進程名字和進程時間片所需時間： endl;for (i = 0; i num; i+)if (tmp = (PCB *)malloc(sizeof(PCB) = NULL)cerr malloc tmp-name;getchar();cin tmp-needtime;tmp-cputime = 0;tmp-state = W;tmp-prio = 0;tmp-round = 2;tmp-count = 0;InsertTime(tmp)

13、;cout 進程名t輪數(shù)tCPU時間t需要時間 進程狀態(tài) 計數(shù)器 prio -= 3; /優(yōu)先級減去三 run-cputime+; /CPU時間片加一 run-needtime-;/進程執(zhí)行完成的剩余時間減一 if (run-needtime = 0)/如果進程執(zhí)行完畢，將進程狀態(tài)置為F，將其插入到完成隊列 run-state = F;run-count+;InsertFinish(run);flag = 0;else /將進程狀態(tài)置為W，入就緒隊列run-state = W;run-count+; /進程執(zhí)行的次數(shù)加一InsertTime(run);flag = 0;flag = 1;Get

14、First(); /繼續(xù)取就緒隊列隊頭進程進入執(zhí)行隊列 void RoundRun() /時間片輪轉調度算法int flag = 1;GetFirst();while (run != NULL)Output2();while (flag)run-count+;run-cputime+;run-needtime-;if (run-needtime = 0) /進程執(zhí)行完畢 run-state = F;InsertFinish(run);flag = 0;else if (run-count = run-round)/時間片用完 run-state = W;run-count = 0; /計數(shù)器清

15、零，為下次做準備 InsertTime(run);flag = 0;flag = 1;GetFirst();int main(void)int n;cout 輸入進程個數(shù)： num;getchar();cout -進程調度算法模擬- endl;cout 1、優(yōu)先級調度算法 endl;cout 2、循環(huán)輪轉調度算法 endl;cout - endl;cout 輸入選擇序號： n;switch (n)case 1:cout 優(yōu)先級調度: endl;PrioCreate();Priority();Output1();break;case 2:cout 循環(huán)輪轉算法: endl;TimeCreate(

16、);RoundRun();Output2();break;case 0:exit(1);break;default:cout Enter error! endl;break;cout endl;return 0;四、實驗結果優(yōu)先級調度時間片輪轉法五、實驗總結通過本次實驗，我學到了進程調度算法，了解了進程調度是CPU管理的核心，不同的調度算法會使得進程運行時間不同,運行的先后順序也不同,這就會有一個算法選擇的問題.掌握了用C語言實現(xiàn)進程調度算法的模擬，提高了編程能力,以及對進程調度算法的理解。在思考上出現(xiàn)的一個問題是,隊列是先進先出的,在優(yōu)先級算法中怎么來向鏈表中插入新的進程,使其能夠按優(yōu)先級排序.第一想到的是用數(shù)組，后來發(fā)現(xiàn)不如鏈表方便，所以換成鏈表，但是發(fā)現(xiàn)自己用鏈表有待提高.