1、时间片轮转算法和优先级调度算法C语言模拟实现收藏时间片轮转算法和优先级调度算法 C语言模拟实现 收藏21気一、目的和要求进程调度是处理机管理的核心内容。本实验要求用高级语言编写模拟进程调度 程序，以便加深理解有关进程控制快、进程队列等概念，并体会和了解优先数 算法和时间片轮转算法的具体实施办法。二、实验内容1.设计进程控制块 PCB的结构，通常应包括如下信息：进程名、进程优先数（或轮转时间片数）、进程已占用的CPU时间、进程到完 成还需要的时间、进程的状态、当前队列指针等。2.编写两种调度算法程序：优先数调度算法程序循环轮转调度算法程序3.按要求输出结果。二、提示和说明分别用两种调度算法对伍个
2、进程进行调度。每个进程可有三种状态；执行状态（RUN）、就绪状态（READY包括等待状态）和完成状态（FINISH），并假定 初始状态为就绪状态。（一）进程控制块结构如下：NAME 进程标示符PRIO/ROUND 进程优先数/进程每次轮转的时间片数 （设为常数2）CPUTIME 进程累计占用CPU的时间片数STATE进程状态NEXT 链指针注：1.为了便于处理，程序中进程的的运行时间以时间片为单位进行计算 ；2.各进程的优先数或轮转时间片数，以及进程运行时间片数的初值，均由用 户在程序运行时给定。（二） 进程的就绪态和等待态均为链表结构，共有四个指针如下：RUN 当前运行进程指针READY 就
3、需队列头指针TAIL 就需队列尾指针FINISH 完成队列头指针（三） 程序说明1.在优先数算法中，进程优先数的初值设为：50-NEEDTIME每执行一次，优先数减1，CPU时间片数加1，进程还需要的时间片数减1。 在轮转法中，采用固定时间片单位（两个时间片为一个单位），进程每轮转一 次，CPU时间片数加2，进程还需要的时间片数减2，并退出CPU，排到就绪队 列尾，等待下一次调度。2.程序的模块结构提示如下：整个程序可由主程序和如下7个过程组成：（1）INSERT1在优先数算法中，将尚未完成的PCB按优先数顺序插入到就绪队列中;（2） INSERT2在轮转法中，将执行了一个时间片单位（为2）,
4、但尚未完 成的进程的PCB,插到就绪队列的队尾；（3） FIRSTIN调度就绪队列的第一个进程投入运行 ；（4） PRINT显示每执行一次后所有进程的状态及有关信息 。（5） CREATE创建新进程，并将它的PCB插入就绪队列；（6） PRISCH按优先数算法调度进程；（7） ROUNDSCH 按时间片轮转法调度进程。主程序定义PCB结构和其他有关变量。（四）运行和显示程序开始运行后，首先提示：请用户选择算法，输入进程名和相应的NEEDTIM E值。每次显示结果均为如下5个字段：n ame cputime n eedtime priority state注：1 .在state字段中，R代表执行
5、态，W代表就绪（等待）态，F代表完 成态。2.应先显示R态的，再显示W态的，再显示F态的。3 .在W态中，以优先数高低或轮转顺序排队；在F态中，以完成先后顺序 排队。view pla in copy to clipboardpri nt?2.操作系统实验之时间片轮转算法和优先级调度算法3.By Visual C+ 6.04.*/#i nclude #i nclude #in clude typedef struct nodechar name20; /* 进程的名字 */int prio; /* 进程的优先级*/int round; /* 分配CPU的时间片*/int cputime; /*C
6、PU 执行时间 */int needtime; /* 进程执行所需要的时间*/char state; /* 进程的状态，W就绪态，R执行态，F完成态*/int count; /* 记录执行的次数*/struct node *next; /* 链表指针 */PCB;PCB *ready=NULL,*run=NULL,*finish=NULL; /* 定义三个队列，就绪队列，执行队列和完成队列*/int num;void GetFirst(); /* 从就绪队列取得第一个节点 */void Output。； /* 输出队列信息*/void InsertPrio(PCB *in); /* 创建优先级
7、队列，规定优先数越小，优先级越高*/void InsertTime(PCB *in); /* 时间片队列 */void InsertFinish(PCB *in); /* 时间片队列 */void PrioCreate(); /* 优先级输入函数*/void TimeCreate(); /* 时间片输入函数*/void Priority。； /* 按照优先级调度*/void RoundRun(); /* 时间片轮转调度*/int main(-void)char chose;printf(”请输入要创建的进程数目:n);sca nf(%d,&n um);getchar();printf(输入进程
8、的调度方法：(P/R)n);sca nf(%c,&chose);switch(chose)case P:case p:PrioCreate();Priority();break;case R: case r:TimeCreate();Rou ndRu n();break;default:break;Output。；return 0;void GetFirst() /* 取得第一个就绪队列节点 */run = ready;if(ready!=NULL)run -state = R;ready = ready -n ext;run -next = NULL;void Output() /* 输出队
9、列信息*/PCB *p;p = ready;printf(进程名t优先级t轮数tcpu 时间t需要时间t进程状态t计数器n”)；while(p!=NULL)prin tf(%st%dt%dt%dt%dtt%ctt%dn,p- name,p-prio,p-roun d,p-cputime,p-n eedtime,p-state,p-co un t);p = p_n ext;p = fin ish;while(p!=NULL)prin tf(%st%dt%dt%dt%dtt%ctt%dn,p- name,p-prio,p-roun d,p-cputime,p-n eedtime,p-state,p
10、-co un t);p = p_n ext;p = run;while(p!=NULL)prin tf(%st%dt%dt%dt%dtt%ctt%dn,p- name,p-prio,p-roun d,p-cputime,p-n eedtime,p-state,p-co un t);p = p_n ext;void InsertPrio(PCB *in) /* 创建优先级队列，规定优先数越小，优先级越低*/PCB *fst,* nxt;fst = nxt = ready;if(ready = NULL) /* 如果队列为空，则为第一个元素*/in-n ext = ready;ready = in
11、;else /*查到合适的位置进行插入 */if(in -prio = fst -prio) /* 比第一个还要大，则插入到队头*/in-next = ready;ready = in;elsewhile(fst- n ext != NULL) /* 移动指针查找第一个别它小的元素的位置进行插 入*/nxt = fst;fst = fst-n ext;if(fst -next = NULL)/* 已经搜索到队尾，则其优先级数最小，将其插入到队尾即可*/in -n ext = fst -n ext;fst -n ext = in;else /* 插入到队列中*/nxt = in;in -n ex
12、t = fst;void In sertTime(PCB *in) /* 将进程插入到就绪队列尾部 */PCB *fst;fst = ready;if(ready = NULL)in-n ext = ready;ready = in;elsewhile(fst- next != NULL)fst = fst- n ext;in -n ext = fst -n ext;fst -next = in;void In sertFi ni sh(PCB *in) /* 将进程插入到完成队列尾部 */PCB *fst;fst = fini sh;if(fi nish = NULL)in-n ext =
13、fini sh;finish = in;elsewhile(fst- next != NULL)fst = fst- n ext;in -n ext = fst -n ext;fst -next = in;void PrioCreate() /* 优先级调度输入函数*/PCB *tmp;int i;printf(”输入进程名字和进程所需时间 ：n);for(i = 0;i n ame);getchar(); /* 吸收回车符号*/scan f(%d,&( tmp- needtime);tmp -cputime = 0;tmp -state =W;tmp -prio = 50 - tmp-nee
14、dtime; /* 设置其优先级，需要的时间越多，优先级越低*/tmp -round = 0;tmp -co unt = 0;InsertPrio(tmp); /* 按照优先级从高到低，插入到就绪队列*/void TimeCreate()/* 时间片输入函数*/PCB *tmp;int i;printf(”输入进程名字和进程时间片所需时间 ：n);for(i = 0;i n ame);getchar();scan f(%d,&( tmp- needtime);tmp -cputime = 0;tmp -state =W;tmp -prio = 0;tmp -rou nd = 2; /* 假设每
15、个进程所分配的时间片是tmp -co unt = 0;In sertTime(tmp);void Priority。/* 按照优先级调度，每次执行一个时间片*/int flag = 1;GetFirst();while(run != NULL) /* 当就绪队列不为空时，则调度进程如执行队列执行 */Output(); /* 输出每次调度过程中各个节点的状态 */while(flag)run-prio -= 3; /* 优先级减去三*/run-cputime+; /*CPU 时间片加一 */run- needtime-;/* 进程执行完成的剩余时间减一 */if(run-needtime =
16、0)/* 如果进程执行完毕，将进程状态置为 F,将其插入到完成队列*/run -state = F;run-cou nt+; /* 进程执行的次数加一 */In sertF ini sh(r un);flag = 0;else /* 将进程状态置为 W,入就绪队列*/run-state = W;run-cou nt+; /* 进程执行的次数加一 */In sertTime(ru n);flag = 0;flag = 1;GetFirst(); /* 继续取就绪队列队头进程进入执行队列 */void Rou ndRu n() /* 时间片轮转调度算法 */int flag = 1;GetFirst();while(ru n != NULL)Output();while(flag)run-co un t+;run-cputime+;run-n eedtime-;if(run-needtime = 0) /* 进程执行完毕 */run -state = F;In sertF ini sh(r un);flag = 0;else if(run-count = run-round)/* 时间片用完 */run-state = W;run-count = 0; /* 计数器清零，为下次做准备*/In sertTime(ru n);flag = 0;flag = 1;GetFirst();
