使用动态优先权的进程调度算法的模拟实验.docx
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使用动态优先权的进程调度算法的模拟实验
使用动态优先权的进程调度算法的模拟实验
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ﻩ
使用动态优先权的进程调度算法的模拟实验
1.实验目的
通过动态优先权算法的模拟加深对进程概念和进程调度过程的理解。
2.实验内容
（１）用C语言实现对N个进程采用动态优先权优先算法的进程调度；
（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:
●进程标识数;
●进程优先数prioｒity，并规定优先数越大的进程,其优先权越高;
●进程已占用的CPＵ时间cputｉme;
●进程还需占用的ＣPU时间ａlltimｅ，当进程运行完毕时，allｔimｅ变为0;
●进程的阻塞时间ｓtartbloｃk，表示当进程再运行sｔartblock个时间片后,进程将进入阻塞状态；
●进程被阻塞的时间bｌiｃktime，表示已阻塞的进程再等待blocｋtｉme个时间片后,将转换为就绪态；
●进程状态sｔatｅ;
●队列指针nexｔ,用来将PCB排成队列。
（3）优先数改变的原则：
●进程在就绪队列中呆一个时间片，优先数增加１.
●进程每运行一个时间片,优先数减３。
（４）假设在调度前,系统中有5个进程，它们得初始状态如下：
IDﻩ01ﻩﻩ２3ﻩﻩ4
PRＩORＩＴY9 3８ 3０ﻩﻩ2９ﻩ0
CPUTＩME ０0ﻩﻩ０ﻩﻩ00
ALLTIＭE33ﻩ6ﻩ3ﻩﻩ4
STARＴBＬＯCK2－1ﻩﻩ-1-1ﻩﻩ－1
BLOCＫTIME30ﻩ0ﻩ0ﻩ0
SＴATEﻩＲEＡDYREADＹﻩREAＤYＲEADYREAＤＹ
（5）为了清楚地观察诸进程的调度过程，程序应将每个时间片内的进程的情况显示出来,参照的具体格式如下：
RＵNＮINＧPROＧ:
i
READY_ＱＵＥUE：
-＞iｄ1->iｄ２
BLOＣK_QUEUE：
->id3->id4
＝===＝====＝====＝==＝＝====＝===＝==＝====＝===＝===＝====＝=＝===＝====＝＝====＝＝==＝
ID ﻩ0ﻩﻩ12ﻩﻩ３ﻩ4
PRIORＩTＹﻩﻩP0P１ P2P3 P4
CPUTＩME C０ﻩﻩC1ﻩC3ﻩﻩC4ﻩﻩC5
AＬＬTIＭＥﻩA0ﻩA1ﻩA２ﻩﻩA３ﻩﻩA4
SＴARTBLOCKT0ﻩＴ1ﻩＴ2ﻩT3ﻩT4
BLOＣＫTＩMEﻩB0ﻩﻩＢ1ﻩB2Ｂ3ﻩB4
STATEＳ0S1ﻩﻩS2ﻩＳ3ﻩS4
开始
创建就绪队列
Alltime>0
就绪→执行
显示状态
改变优先数
P.alltime-1
P.cuptime+1
P.alltime==0
P.startblock>0
P.startblock-1
P.startblock==0
执行→阻塞
执行→就绪
BLK==NULL
P.blocktime-1
P.blocktime==0
阻塞→就绪
结束
是
否
否
是
是
否
是
否
是
否
否
是
3.过程（流程图）
4.代码
#inｃｌｕde
#iｎclude＜stｄｌib.ｈ>
#incｌude
typedefstruｃｔnoｄe
{
iｎtiｄ; //进程标识数
ﻩiｎtｐrioｒiｔy; /／进程优先数，优先数越大优先级越高
intcputime; //进程已占用的CPU时间
ﻩiｎtalltime; //进程还需占用的ＣPＵ时间
ﻩｉnｔ sｔａrtbｌｏck； //进程的阻塞时间
ﻩintｂｌocktime； //进程被阻塞的时间
charｓtａｔe[１０]； //进程状态
structnoｄe＊ｎeｘt; //队列指针
}PCB；
PCB*CreaｔQueue（ｉntｎum） /／创建一个就绪队列
{
ｉnti; //i为循环计数器
ＰCB*heaｄ, *temｐ1,＊temp2,*teｍp3； /／heａｄ为就绪队列的头指针，tｅｍp1为创建进程结点的指针,temp2、teｍp３分别为比较结点的前驱结点和比较结点
ｆor（i＝0; iﻩ{
ﻩﻩtｅｍp1=（PCB*）malｌｏｃ（sizｅoｆ（PCB））;
ﻩprinｔf（＂输入第％d个进程的（iｄ…sｔate）＼n＂,i）;
ﻩｓcanｆ（"%d%d%ｄ%d％ｄ%d%s"，＆teｍｐ1->id,&temp1->prioritｙ,&teｍp1-＞cputime,&temp1->ａlｌtimｅ,&temp1-＞stａｒtblocｋ,&temｐ1->bloｃktime,temp1->statｅ）；
ﻩｉｆ（i==0） ／/如果创建的是第一个结点
ﻩﻩ｛
ﻩﻩheａd=temp1;
ｈead-＞next=NUＬL；
coｎｔinue;
ﻩ}
ﻩﻩif（ｈead->priｏrｉtypriority） /／如果创建结点中所保存的数比头结点所保存的数要大,则直接把该结点插入到头结点之前
ﻩﻩ｛
ｔｅmp１->neｘt=heａd；
ﻩhead＝tｅmp1;
continue;
ﻩﻩ}
ﻩtemｐ2=head； ／／tｅmp2为比较结点的直接前驱结点
ﻩtｅmp３＝tｅmｐ２->ｎｅxt; //temp3为比较的结点
ﻩﻩｗhｉｌe（ｔemp3!
=ＮULL＆&teｍｐ3->priority＞=tｅmp1->ｐriｏriｔy）//实现查找的功能
｛
ﻩﻩﻩteｍp2=temp３;
ﻩﻩﻩｔemp３=ｔｅｍp2->nexｔ;
｝
ﻩﻩtｅｍp2->nｅxt=ｔemp1；
temｐ１->ｎeｘt=tｅmp3；
ﻩ}
ﻩｒetuｒnhｅad;
}
PCB*IｎsertＱuｅue（PCＢ＊ｈead,PＣB*ｒun）//在就绪队列中插入一个结点
{
PＣB*ｔemp1,*tｅmp2; ／／temp1和tｅmp２分别为比较结点的前驱和比较结点
ﻩiｆ（hｅad==ＮUＬL） //如果就绪队列为空
ﻩ{
ﻩheaｄ＝run;
ｈｅad->nｅxｔ＝ＮULL;
｝
ｅlsｅiｆ（heaｄ->priｏrｉｔｙ {
ﻩrｕｎ－>ｎeｘt=head;
ﻩｈead＝rｕｎ;
}
ﻩelｓe
ﻩ{
temp1=hｅad； ／/ｔｅmｐ1为比较结点的直接前驱结点
ﻩtemｐ2＝teｍp1－>neｘt; //tｅｍp２为比较的结点
ﻩwhile（ｔemｐ2!
=NＵLL&&temｐ２－＞ｐrioｒｉｔy>=ｒｕn-＞priｏrity） ／/实现查找的功能
ﻩ{
ﻩﻩ temｐ1=ｔemｐ2;
ﻩtｅmp2=ｔeｍp１-＞nｅxt;
}
temp1－＞ｎexｔ=rｕn；
ｒun－>next=ｔeｍp2;
ﻩ}
retｕrn heａd；
}
maｉn（）
{
intｎuｍ; //num为进程的个数
ﻩint alltimｅ＝0; ／/用来保存所有进程需要占用的CPU时间
PＣＢ＊ｈeａｄ； /／head为就绪队列的头指针
PＣB＊ruｎ=NUＬL; /／run为执行进程结点的指针
PＣＢ*bｌocｋ=NULL； ／／bｌock为阻塞进程的结点
ﻩPCＢ*temp;
ﻩprintf（"请输入进程的个数:
"）;
ﻩｓcanf（"%d＂，＆num）;
ﻩｈead=ＣrｅatＱｕeue（nｕｍ）；
ﻩgｅｔchar（）;
ﻩｔｅmp=hｅａd;
ﻩwｈilｅ（teｍｐ!
=NＵLL）
{
ﻩﻩaｌltime+=temp-＞aｌｌtｉｍe;
ﻩtｅｍp=temｐ->neｘt;
｝
ﻩｗhile（alltime>0）
ﻩ｛
if（ｈead！
=NＵLL）
ﻩﻩ{
run=heａd; //把就绪队列中的第一个进程取出来执行
ﻩ hｅad=head－＞nexｔ；/／就绪队列的头指针指向下一个结点
strcpy（run－>sｔate,＂run＂）; //状态改为执行
ﻩ ｒun->ｎext=ＮULL;
ﻩ /*显示状态＊/
ｐｒｉｎtf（＂RＵNNINGPRＯG:
%d\n"，run－>iｄ）； ／／显示执行进程
ｐｒｉntf（＂ＲEADY_QUEUＥ：
＂）； ／/显示就绪进程
ﻩ temp=heaｄ;
while（teｍp!
=NＵLL）
ﻩ{
ﻩ prinｔf（"-＞％ｄ",tｅmp－>id）;
ﻩﻩ teｍp=ｔeｍp－>neｘt；
ﻩﻩﻩ}
printf（"＼n"）；
ｐrinｔｆ（"ＢLOＣＫ_QUEUE:
"）; //显示阻塞进程
ﻩﻩｉｆ（block！
＝NULL）
ﻩﻩ｛
ﻩ priｎtf（"%d",blｏck－>id）;
ﻩﻩﻩ}
ﻩ ｐrintf（"\ｎ"）;
ﻩpriｎｔf（"==＝＝＝＝=======＝＝=======＝===＝===＝=＝＝＝=======＝==＝=======＝=＝============＝==＝＝===\n"）;
ﻩﻩﻩpｒinｔf（＂IDﻩＰRIORIＴYﻩCＰUTIMEﻩＡLLTIMEﻩSTAＲTBLOCKBLOCＫTIMＥﻩSTＡTE\ｎ"）；
ﻩﻩｐrinｔf（"％d%dﻩﻩ%dﻩ%dﻩ%dﻩ%dﻩ%ｓ＼ｎ",ruｎ->id，run->pｒiority,rｕn->cputime,ruｎ->aｌltime，ｒun-＞stａｒtblock,ｒun-＞blockｔime，ｒuｎ－>ｓtａte）;
ﻩtｅｍｐ=head;
ﻩwhile（ｔｅmp!
=ＮＵＬL）
ﻩﻩ{
ﻩﻩpｒｉntf（"%d%dﻩ%ｄ%dﻩ%dﻩﻩ％dﻩ%s＼n",ｔemp-＞iｄ,ｔemｐ-＞prioｒity,temp-＞cpuｔｉｍe,temp->allｔime,ｔｅmp->ｓｔartblock,temｐ->ｂlocktｉme,temp-＞stａte）;
ﻩﻩtemp＝temp->ｎｅxt；
ﻩﻩﻩ}
if（block！
＝ＮULL）
ﻩﻩ｛
ﻩﻩ pｒｉｎtf（"％d％dﻩ%ｄﻩ%dﻩ%ｄﻩ%d％s"，blｏcｋ－>id,blocｋ->priority,ｂｌock->ｃputimｅ,bｌoｃk->aｌlｔime，blｏck->stａrtblock,block－>ｂlocktｉme，ｂlｏｃk->stａｔｅ）;
ﻩ}
prinｔf（"＼n"）;
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