C语言版.docx
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C语言版
目录
课题1进程调度算法的模拟
1．设计目的。
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4
2.任务及要求。
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4-6
3.算法及数据结构。
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6-17
4.实验结果及分析。
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17-20
课题2系统动态分配资源的模拟
1．设计目的。
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21
2.任务及要求。
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21-22
3.算法及数据结构。
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23-31
4.实验结果及分析。
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31-33
课题3编程序实现磁盘调度算法
1．设计目的。
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2.任务及要求。
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34-35
3.算法及数据结构。
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35-41
4.实验结果及分析。
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41-44
课题1进程调度算法的模拟
1．设计目的
通过这个课程设计，对进程的调度进行模拟。
加深学生对重要算法的理解,同时通过用C语言编程实现这些算法，或Windows,让学生更好地掌握操作系统中进程调度的原理及实现方法，提高综合运用各专业课知识的能力。
2.任务及要求
1．用语言来实现对n个进程采用不同调度算法的进程调度。
2．每个用来标识进程的进程控制块PCB用结构来描述，包括以下字段：
（1）进程优先数ID，其中0为闲逛进程，用户进程的标识数为1，2，3…。
（2）进程优先级Priority，闲逛进程（idle）的优先级为0，用户进程的优先级大于0，且随机产生，优先数越大，优先级越高。
（3）进程占用的CPU时间CPUtime，进程每运行一次，累计值等于4。
（4）进程总共需要运行时间Alltime，利用随机函数产生。
（5）进程状态，0：
就绪态；1：
运行态；2：
阻塞态。
（6）队列指针next，用来将多个进程控制块PCB链接为队列。
3．优先数改变的原则
（1）进程在就绪队列中每呆一个时间片，优先数增加1。
（2）进程每运行一个时间片，优先数减3。
4．在调度前，系统中拥有的进程数PCB_number由键盘输入，经初始化后，所有的进程控制块PCB链接成就绪队列。
3.算法及数据结构
算法的总体思想：
建立主函数，主函数分别调用四个算法函数进行对就绪队列进行存储。
进程的到达时间在这里设定为同时到达。
因为单个程序时，不存在调度顺序的问题，所以只考虑了多个进程同时在就绪队列中的情况
程序的结构图：
3.1数据结构：
typedefstructPCBNode
{
intID;
intPriority;
intCPUtime;
intAlltime;
intArrivetime;
intstate;
intcounter;
structPCBNode*next;
}PCB;//定义数据结构
PCB*run;
PCB*ready;
PCB*over;
PCB*head;
//定义指针方便使用
3.2所用到的算法：
3.2.1功能：
创建和显示进程状态
算法：
PCB*CreatPCB（intn）
{
inti;
PCB*p,*q;
head=（PCB*）malloc（sizeof（PCB））;
head->next=NULL;
p=head;
for（i=1;i<=n;i++）
{
q=（PCB*）malloc（sizeof（PCB））;
q->ID=i;
q->CPUtime=0;
q->Alltime=rand（）%200;
q->Priority=rand（）%10;
q->state=Ready;
q->Arrivetime=0;
p->next=q;
p=q;
q->next=NULL;
}
head->next->Priority=0;
returnhead;
}//创建pcb块
voidDisplay（PCB*head）
{
PCB*p;
p=head->next;
printf（"IDArrivetimeCPUtime（已占用）AlltimePrioritystate\n"）;
while（p）
{
printf（"%d",p->ID）;
printf（"%d",p->Arrivetime）;
printf（"%d",p->CPUtime）;
printf（"%d",p->Alltime）;
printf（"%d",p->Priority）;
printf（"%d\n",p->state）;
p=p->next;
}
}//显示PCB块
3.2.2FCFS
功能：
根据进程到达的顺序进行调度，先到达的进程先执行。
在就绪队列中排的越靠前越先执行
算法：
voidFCFS（PCB*head,PCB*over）
{
PCB*p,*q;
intj=0;
intn=0,s=0;
doublem;
ready=head;
p=ready->next;
q=over;
while（p）
{
p->state=Running;
ready->next=p->next;
n=p->Alltime+n;
p->CPUtime=p->Alltime;
p->Alltime=0;
s=s+n;
p->next=NULL;
q->next=p;
p->state=Over;
q=q->next;
q->next=NULL;
p=head->next;
j++;
printf（"第%d次执行算法后的就绪队列：
\n",j）;
Display（head）;
}
m=（double）s/j;
printf（"完成顺寻为：
\n"）;
Display（over）;
printf（"\n"）;
printf（"每个进程等待的平均时间为：
%lf\n",m）;
printf（"所有进程等待的总时间为：
%d",s）;
}
3.2.3SJF
功能：
从就绪队列中选出剩余执行时间最短的就绪进程进行执行。
执行结束后继续从就绪队列中选出剩余执行时间最短的。
直到所有进程都被执行完。
算法：
voidSJF（PCB*head,PCB*over）//sjf算法
{
PCB*p,*q,*b,*o;//b用来记录该块的地址
ints;//记录块号
intm,n,h=0,d=0,j=0;
doublef;
p=head->next;
q=over;
o=head;
printf（"完成顺寻为：
\n"）;
m=p->ID;
n=p->Alltime;
s=Min（head）;
b=p->next;
printf（"%d：
\n",s）;
while（head->next）
{
while（s!
=p->ID）
{
o=p;
p=p->next;
}
d=p->Alltime+d;
p->CPUtime=p->Alltime;
p->Alltime=0;
h=d+h;
b=p;
q->next=b;
o->next=p->next;
p=head->next;
b->next=NULL;
o=head;
q=q->next;
s=Min（head）;
j++;
printf（"第%d次执行算法后的就绪队列：
\n",j）;
Display（head）;
}
f=（double）h/j;
printf（"完成顺寻为：
\n"）;
Display（over）;
printf（"每个进程等待的平均时间为：
%lf\n",f）;
printf（"所有进程等待的总时间为：
%d",h）;
}
3.2.4Prio
功能：
从就绪队列中选出优先级别最高的进程进行执行。
重复进行。
直到所有的所有的进程执行完毕。
算法：
voidPrio（PCB*head,PCB*over）
{
PCB*p,*q,*b,*o;//b用来记录该块的地址
ints;//记录块号
intm,n,h=0,d=0,j=0;
doublef;
p=head->next;
o=head;
q=over;
printf（"当前拥有最大优先级的块号为：
\n"）;
m=p->ID;
n=p->Alltime;
s=Max（head）;
b=p->next;
printf（"%d：
\n",s）;
while（head->next）
{
while（s!
=p->ID）
{
o=p;
p=p->next;
}
d=p->Alltime+d;
p->CPUtime=p->Alltime;
p->Alltime=0;
h=d+h;
b=p;
q->next=b;
o->next=p->next;
p=head->next;
b->next=NULL;
o=head;
q=q->next;
s=Max（head）;
j++;
printf（"第%d次执行算法后的就绪队列：
\n",j）;
Display（head）;
}
f=（double）h/j;
printf（"完成顺寻为：
\n"）;
Display（over）;
printf（"每个进程等待的平均时间为%lf\n",f）;
printf（"所有进程等待的总时间为：
%d",h）;
}
3.2.5RR
功能：
根据时间片的大小，对每个进程依次执行。
时间片用完之后进程进入阻塞的状态，重新得到时间片后接着执行。
直到完成。
算法：
voidRR（PCB*head,PCB*over,intt,intk）//时间片轮转法
{
//k用来记录剩余要执行的进程数目
PCB*p,*q,*r,*o,*tail;//o用来记录当前块的地址
intn=0,s=0,f;
doubleh;
f=k;
p=head->next;
while（p->next）
{
tail=p;
p=p->next;
}
printf（"执行顺序为：
\n"）;
tail=p;
o=p;//前驱
tail->next=head->next;
p=head->next;
q=over;
while（k>0）
{
r=head->next;
if（p->Alltime>t）//该进程还未执行完成
{
p->Alltime=p->Alltime-t;
n=n+t;
s=s+n;
o=p;
printf（"执行进程%d",p->ID）;
printf（"该进程的Alltime变为%d\n",p->Alltime）;
p=p->next;
}
else//该进程可以完成了
{
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