时间片轮转算法docWord格式文档下载.docx
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}PCB;
PCB*front,*rear;
//循环链队列的头指针和尾指针
intN;
//N为进程数
（2）主程序的流程图：
进程是否’r’
开始
输入进程数N
输入各进程信息
为每个进程创建PCB并初始化形成一个循环链队列
指针指向循环链队列第一个进程
运行时间+1且剩余时间-1
剩余时间=0？
将进程状态置为’e’（完成）
所有进程是否完成
指针指向队列中下个进程
结束
Y
N
（3）程序说明：
处理器调度总是选择指针指示的进程运行。
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的启动运行，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。
3、详细设计
（1）首先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
指针
要求运行时间
已运行时间
状态
其中，进程名——作为进程的标识，如Q1、Q2等。
指针——进程按顺序排成循环链队列，用指针指出下一个进程的进程控制块的首地址，最后一个进程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”和“结束”，初始状态都为“就绪”，用“R”表示。
当一个进程运行结束后，它的状态为“结束”，用“E”表示。
（2）每次运行所设计的处理器调度程序前，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链队列，用指针指出队列连接情况。
用指针表示轮到运行的进程，如下图描述所示：
K1
Q1
K2
Q2
K3
Q3
K4
Q4
K5
Q5
K2
K3
K4
K5
2
4
3
1
R
PCB1
PCB2
PCB3
PCB4
PCB5
（3）程序详细设计步骤：
a.首先建立PCB的数据结构，为了便于正确输出，加上了进程结束标志flag。
输入进程信息（包括进程名和要求运行的时间），并为每个进程创建一个PCB并初始化形成一个循环链队列，用函数creatPCB（）来实现。
b.建立函数judge（）用来判断进程全部运行结束标志，即当所有进程的状态变为’e’（即完成状态）后，循环结束，表示所有进程都已运行成功。
c.建立时间片轮转算法creatProcess（）对进程进行轮转运行，首先指针s指向第一个进程PCB，即s=front，判断该进程的状态是否为’r’（就绪状态），即if（s->
condition=='
r'
），若是则表示此进程尚未执行结束，则执行s->
worked_time++且s->
need_time--，if（s->
need_time==0），则表示此进程已运行结束，将其状态置为结束，即s->
condition='
e'
，并根据状态位输出完成信息，且以后不会再运行此进程。
将指针指向下个进程，s=s->
next，并判断所有进程是否已全部运行结束，没有则重复上面算法。
当所有进程的状态位都变成’e’表示所有进程运行完成，则循环结束。
d.建立主函数main（）,输入进程数N，调用初始化循环链队列函数creatPCB（）和时间片轮转算法creatProcess（N），每次选中进程的进程名以及运行一次后进程队列的变化，实现处理器的调度。
4、调试分析：
a．调试过程中遇到的问题及解决方案
开始运行到Q5运行完成后显示错误，如下图所示：
原因：
经检查程序发现语句if（s->
condition=='
）{printf（"
进程%s已经运行完成！
\n\n"
s->
name）;
}有错误，因为当某个进程运行完成后，其状态标志已修改为’e’，所以再次循环运行未完成的进程时，当运行到此句时仍会将前面已完成的进程重新输出一遍完成信息，导致输出错误。
解决方案：
为每个进程加上一个结束标志flag，并赋初值为0，当进程运行完成后，将flag改为1，再将后面输出改为if（s->
||s->
flag==0）{printf（"
s->
flag==0;
}，这样在前面进程运行完成输出后，后面再循环时就不会重新输出一遍了。
b．改进设想：
本实验较简单，但还不够完善，如未实现插入进程功能，即进程在运行过程中可以插入其他的进程再运行。
还有未进行进程优先级判别，本实验默认进程的优先级按输入的先后顺序从大到小排列的，还有其他功能等，希望在以后的实验中逐步完善。
5、测试结果：
a．首先输出五个进程的初始状态
b．开始从进程Q1开始按时间片轮转运行进程，Q4先运行完成
c.接着Q1运行完成
d.接着Q5运行完成
e.再Q3运行完成
f.最后Q2运行完成
四、实验总结
因在早期的时间片轮转法中，系统将所有的就绪进程按照先来先服务的原则排成一个队列，每次调度是，把CPU分配给队首进程，并令其执行一个时间片。
当执行的时间片用完时，调度程序停止该进程的执行，并将它送往就绪队列的末尾；
然后，再把处理机分配给就绪队列中新的队首进程，同时也让它执行一个时间片。
在时间片轮转算法中，时间片的大小对系统性能有很大的影响。
如果选择很小的时间片将有利于短作业，因为它能较快地完成，但会频繁的发生中断、进程上下文的切换，从而增加系统的开销；
反之，如果选择太长时间片，使得每个进程都能在一个时间片内完成，所以，一般定为时间片略大于一次典型地交互所需要的时间。
在完成时间片轮转算法的实现过程中，我们遇到了一些问题，比如怎样运用循环队列，如何设计结构体等等，也积极配合并思考进行解决。
整体来说，我们的算法虽然实现了体现进程动态运行变化的过程，但是相对而言比较简单。
实验中，我们小组不断讨论对算法进行优化，使得运行结果看起来更容易理解，也达到了处理机调度的功能。
做实验让我们对于时间片轮转的思想理解的更加透彻，巩固了理论知识的学习。
实验心得体会：
首先，我们认为这次课程设计是对学习《操作系统》的一次综合考察，锻炼我们综合分析问题、解决问题的能力。
初次得到课程设计的题目时，为程序本身的简单而窃喜过；
实验过程中也出现了一些难题需要解决，为此去苦苦探索过。
课程设计期间，几乎有几天我们完全投入进去了，就像是在做一个相当重要的项目一样的感觉。
曾经跑过图书馆几次，只是为了一种新的想法得到实现，也曾多次登录网站浏览网页，为了弥补一些知识上的纰漏，为此曾洒下了真实的汗水。
当我们的想法得到实现，又学会了新的知识的时候，心中满是欣喜，或许这是实践出真知的真实验证，有付出就有回报的真实写照吧。
其次，我们感受了真诚的友谊。
在实验中，遇到的问题是多方面的，而且有那么一部分是以前学过的C问题，但是已经忘却或是以前没有真正的理解过。
但是你会发现就在你的身边，会有那么一批人在背后热心的帮助你，让你身处困境却感到无限希望。
这好像是人生的一种历程，风风雨雨中我们一起走过，然后为了一些坑坑洼洼彼此真诚的帮助过和无私的付出过。
团队的协作和彼此心的交流让我们彼此丰厚起来，这也是我们成长中必不可失的重要部分。
最后，我认识到了自己的不足。
平心而论，以前真的没有认真的学习过，即使是在听课，可是后来却没有对学习中出现的问题而仔细分析过。
得过且过，迷失了我前进的方向，而现在却又重新敞开了。
不论是以后的学习还是工作，我想这都是很重要的，我们需要不断进步的动力。
总的说来知识上的收获很是重要，精神上的丰收也是更加可喜的，让我知道了学无止境的道理。
我们每一个人永远不能满足于现有的成就，人生就像在爬山，一座山峰的后面还有更高的山峰在等着你。
挫折是一份财富，经历是一份拥有。
这次课程设计必将成为我人生旅途上一个非常美好的回忆。
五、附录
实验源程序如下：
#include"
stdio.h"
conio.h"
malloc.h"
string.h"
#defineNULL0
//链指针
//已运行时间
//进程结束标志
voidcreatPCB（）{//为每个进程创建一个PCB并初始化形成一个循环链队列
PCB*p,*l;
l=（PCB*）malloc（sizeof（PCB））;
printf（"
Pleaseenterprocessnameandtime\n"
）;
scanf（"
%s%d"
l->
name,&
l->
need_time）;
l->
condition='
;
//进程初始状态为就绪
worked_time=0;
next=NULL;
flag=0;
front=l;
for（inti=1;
i<
N;
i++）{
p=（PCB*）malloc（sizeof（PCB））;
scanf（"
p->
p->
p->
next=p;
l=l->
next;
}
rear=l;
rear->
next=front;
}
voidoutput（）{//进程输出函数
nameruntimeneedtimestate\n"
for（intj=1;
j<
=N;
j++）{printf（"
%-4s\t%-4d\t%-4d\t%-c\n"
front->
name,front->
worked_time,front->
need_time,front->
condition）;
front=front->
\n"
}
intjudge（PCB*p）{//判断所有进程运行结束
intflag=1;
for（inti=0;
i<
N;
i++）{
if（p->
condition!
='
）{
flag=0;
break;
p=p->
returnflag;
voidcreatProcess（intn）{//时间片轮转算法
PCB*s,*p;
inti,j,flag1=0;
s=（PCB*）malloc（sizeof（PCB））;
s=front;
\n--------------------------------------------\n"
output（）;
Pressanykeytocontinue...\n\n"
getch（）;
//按任意键继续
while（flag1!
=1）{
if（s->
s->
worked_time++;
need_time--;
if（s->
need_time==0）
s->
output（）;
printf（"
}
&
&
s->
flag==0）{
flag=1;
s=s->
flag1=judge（s）;
--------------------------------------------\n"
voidmain（）{
Pleaseenterprocessnumber\n"
%d"
&
N）;
creatPCB（）;
creatProcess（N）;
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