操作系统 进程调度模拟算法 附源码Word文档格式.docx
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CPUTIME——进程累计占用CPU的时间片数
NEEDTIME——进程到完成还需要的时间片数
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.程序的模块结构如下：
整个程序可由主程序和如下7个过程组成：
2
（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），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。
实验代码：
Main.cpp
#include<
iostream>
string>
usingnamespacestd;
typedefstructnode
{
charname[20];
//进程名
intprio;
//进程优先级
intround;
//分配CPU的时间片
intcputime;
//CPU执行时间
intneedtime;
//进程执行所需时间
charstate;
//进程状态
intcount;
//记录执行次数
structnode*next;
//链表指针
}PCB;
intnum;
//定义三个队列，就绪队列，执行队列，完成队列
PCB*ready=NULL;
//就绪队列
PCB*run=NULL;
//执行队列
PCB*finish=NULL;
//完成队列
//取得第一个就绪节点
voidGetFirst（）
run=ready;
if（ready!
=NULL）
{
run->
state='
R'
;
ready=ready->
next;
next=NULL;
}
}
//优先级输出队列
voidOutput1（）
PCB*p;
p=ready;
while（p!
cout<
<
p->
name<
"
\t"
<
prio<
cputime<
needtime<
\t"
state<
\t"
count<
endl;
p=p->
p=finish;
p=run;
//轮转法输出队列
voidOutput2（）
round<
//创建优先级队列
//创建优先级队列，规定优先数越小，优先级越低
voidInsertPrio（PCB*in）
PCB*fst,*nxt;
fst=nxt=ready;
if（ready==NULL）//如果队列为空，则为第一个元素
in->
next=ready;
ready=in;
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->
ready=in;
}
else
while（fst->
next!
=NULL）//移动指针查找第一个比它小的元素的位置进行插入
{
nxt=fst;
fst=fst->
}
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->
next=fst->
fst->
next=in;
else//插入到队列中
nxt=in;
next=fst;
//将进程插入到就绪队列尾部
voidInsertTime（PCB*in）
PCB*fst;
fst=ready;
if（ready==NULL）
else
while（fst->
fst=fst->
fst->
//将进程插入到完成队列尾部
voidInsertFinish（PCB*in）
fst=finish;
if（finish==NULL）
next=finish;
finish=in;
//优先级调度输入函数
voidPrioCreate（）
PCB*tmp;
inti;
cout<
Enterthenameandneedtime：
"
for（i=0;
i<
num;
i++）
if（（tmp=（PCB*）malloc（sizeof（PCB）））==NULL）
cerr<
malloc"
exit
（1）;
cin>
>
tmp->
name;
getchar（）;
needtime;
tmp->
cputime=0;
W'
prio=50-tmp->
//设置其优先级，需要的时间越多，优先级越低
round=0;
count=0;
InsertPrio（tmp）;
//按照优先级从高到低，插入到就绪队列
进程名\t优先级\tcpu时间\t需要时间进程状态计数器"
//时间片输入函数
voidTimeCreate（）
输入进程名字和进程时间片所需时间：
prio=0;
round=2;
InsertTime（tmp）;
进程名\t轮数\tCPU时间\t需要时间进程状态计数器"
//按照优先级调度，每次执行一个时间片
voidPriority（）
intflag=1;
GetFirst（）;
while（run!
Output1（）;
while（flag）
run->
prio-=3;
//优先级减去三
cputime++;
//CPU时间片加一
needtime--;
//进程执行完成的剩余时间减一
if（run->
needtime==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->
F'
count++;
InsertFinish（run）;
flag=0;
else//将进程状态置为W，入就绪队列
//进程执行的次数加一
InsertTime（run）;
flag=1;
GetFirst（）;
//继续取就绪队列队头进程进入执行队列
voidRoundRun（）//时间片轮转调度算法
Output2（）;
needtime==0）//进程执行完毕
elseif（run->
count==run->
round）//时间片用完
//计数器清零，为下次做准备
intmain（void）
intn;
输入进程个数：
cin>
getchar（）;
-----------------进程调度算法模拟----------------------"
1、优先级调度算法"
2、循环轮转调度算法"
-------------------------------------------------------"
输入选择序号：
n;
switch（n）
case1:
优先级调度:
PrioCreate（）;
Priority（）;
break;
case2:
循环轮转算法:
TimeCreate（）;
RoundRun（）;
case0:
exit
（1）;
default:
Entererror!
return0;
四、实验结果
优先级调度
时间片轮转法
五、实验总结
通过本次实验，我学到了进程调度算法，了解了进程调度是CPU管理的核心，不同的调度算法会使得进程运行时间不同,运行的先后顺序也不同,这就会有一个算法选择的问题.掌握了用C语言实现进程调度算法的模拟，提高了编程能力,以及对进程调度算法的理解。
在思考上出现的一个问题是,队列是先进先出的,在优先级算法中怎么来向链表中插入新的进程,使其能够按优先级排序.第一想到的是用数组，后来发现不如链表方便，所以换成链表，但是发现自己用链表有待提高.
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