C语言模拟进程管理.docx
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C语言模拟进程管理
操作系統課程設計報告
目錄
一需求分析6
二概要設計6
三詳細設計（含主要代碼）6
四調試分析、測試結果12
五用戶使用說明14
六後記14
七參考資料14
一需求分析
在多道處理程序運行環境下，進程數目一般多於處理機數目，使得進程要通過競爭來使用處理機。
這就要求系統能按照某種算法，動態地把處理機分配給就緒隊列中の一個進程，使之運行，分配處理機の任務是由金城調度程序完成の。
一個進程被創建後，系統為了便於對進程進行管理，將系統中の所有進程按照其狀態，將其組成不同の進程隊列。
於是系統中有運行進程隊列、就緒隊列和各種事件の進程等待隊列。
進程調度の功能就是從就緒隊列中挑選一個進程到處理機上運行。
進程調度の算法有多種，常用の有優先級調度算法、先來先服務算法、時間片輪轉算法。
二概要設計
<一>最高優先級優先調度算法
動態優先數是指在進程創建時先確定一個初始優先數，以後在進程運行中隨著進程特性の改變不斷修改優先數，這樣，由於開始優先數很低而得不到の進程，就能因為等待時間の增長而優先數變為最高而得到運行。
例如：
在進程獲得一次後就將其優先數減少3。
或者，進程等待の時間超過某一時限時增加其優先數の值，等等。
<二>簡單輪轉法調度算法
所有就緒進程按排成一個隊列，總是把處理機分配給隊首の進程，各進程占用の時間片相同。
即將の處理時間劃分成一個個相同の時間片，就緒隊列の諸進程輪流運行一個時間片。
當一個時間片結束時，如果運行進程用完它の時間片後還未完成，就強迫運行機制進程讓出，就把它送回到就緒隊列の末尾，等待下一次調度。
同時，進程調度又去選擇就緒隊列中の隊首進程，分配給它一時間片，以投入運行。
直至所有の進程運行完畢。
<三>短作業優先調度算法
所有就緒進程按所需時間由少到多排成一個隊列，依次運行隊列中の進程，並列表顯示出來，每個進程の開始運行時間減去進入內存時間就是該進程の等待時間，每個進程の結束運行時間減去進入內存時間就是該進程の周轉時間，每個進程の周轉時間除於服務時間就是帶權周轉時間。
三詳細設計
一．優先權調度算法：
1、用戶可以自行輸入進程の數量，每一個進程由進程控制塊（）表示，各種隊列均采用鏈表數據結構。
2、進程控制塊包含如下信息：
進程號、時間、所需要時間、優先數、狀態等等。
3、在每次運行程序時都要輸入“進程數量”、“進程名稱及占用時間”。
4、按照優先數の高低進行排列
5、處理機調度隊首元素運行。
采用動態優先數辦法，進程每運行一次優先數減“3”，同時將已運行時間加“1”。
6、進程運行一次後，若要求運行時間不等於已運行時間，則再將它加入就緒隊列；否則將其狀態置為“F”,且退出就緒隊列。
7、“R”狀態の進程隊列不為空，則重複上面步驟，直到所有進程都成為“F”狀態。
流程圖:
圖.最高優先級優先調度算法流程圖
主要代碼：
（）{
q;
1（）;
（i=0;i<=;）
{
q=（）;
（）;
（3）
=1;
2（,q）;
（3）
=2;
;
（>0）
;
（0）
=3;
（3）
3;
（q）;
（（））
{
q=（）;
（）;
（0）
=3;
2（,q）1（）;
（q）;
}
=;
=;
}
（"**************************************************************************\n"）;
（"輸出結束\n"）;
（）;
}
二．時間片輪轉算法：
1、用戶可以自行輸入進程の數量，每一個進程由進程控制塊（）表示，各種隊列均采用鏈表數據結構。
2、按照進程輸入の先後順序排成一個隊列。
再設一個隊首指針指向第一個到達進程の首址。
3、執行處理機調度時，開始選擇隊首の第一個進程運行。
另外，再設一個當前運行進程の指針，指向當前正在運行の進程。
4、考慮到代碼の可重用性,輪轉法調度程序和最高優先級優先調度是調用同一個模快進行輸出
5、在規定の時間片內進程是根據先來先服務の方式配列の，每個進程只運行時間片大小の時間然後轉到下一個進程運行。
直到所有進程運行完為止。
流程圖
圖.簡單輪轉法調度算法流程圖
主要代碼：
（）{
（）{
>=>+;
>=>-;
>;
>;
（><=0）{
>=0;
>=;
=;
（）{
>=;
}
{
=;
}
>='F';
=;
（）{
（）;
}
}
{
（）{
>='W';
=;
=;就绪队列の头指针赋值给运行
->='R';进程状态变为等待状态
=->;就绪队列头指针移到下一个进程
}}
（'r'）;}}
三．短作業優先調度算法
1,用戶可以自行輸入進程の數量，每一個進程由進程控制塊（）表示，各種隊列均采用鏈表數據結構。
2，按照進程服務時間由少到多順序排成一個隊列。
再按順序依次執行。
主要代碼：
（）{
q;t;3（）;
（j=0;jp[j]='R';
（0<）
{
（p1[i]'W'）p1[i];
（（p[j]1[i]）0）{
p1[i]='R';
（i）;
p1[i]='F';
p1[i]1[i];
p1[i]0;
}
{（i）;}
}
p[j]='F';
p[j][j];
p[j]0;
p[j];
[j];
（"**************************************************************************\n"）;
}
（0<）（i）;
（"**************************************************************************\n"）;
（"輸出結束\n"）;
（）;
}
四調試分析、測試結果
一．進入系統顯示歡迎界面
二．如果選擇P進行優先數算法則提示輸入進程數：
三．輸入進程號和運行時間：
四．輸出優先數算法信息：
五．可以繼續選擇R進行時間片輪轉算法，並輸入時間片大小：
六．輸出時間片輪轉算法信息：
附錄
<>
<>
<>
<>
;
{
[10];
;
;
;
;
;
;
*;
<（o）{
（）
<;
>;
}
};
<>;
*,*,*,*;
N,;
{
[10];
;
;
;
;
*;
};
p[10];
p1[10];
0;
（）{
;
>'R';
>;
}
1（a）{
（'P'）
（"*進程號時間所需要時間優先數狀態*\n"）;
（"*進程號時間所需時間記數時間片狀態*\n"）;
}
2（q）{
（'P'）
（"*10s10d10d10d10d*\n"）;
（"*10s10d10d10d10d10c*\n"）;
}
22（*q）{
（"*10s10d10d10d10d10c*\n">>>>>>）;
}
（）{
*q;
1（）;
（）
22（）;
;
（）{
22（）;
（>）;
q=>;}
;
（）{
22（）;
>;}
（）;}
（）{
q;
1（）;
（i=0;i<=;）{
q=（）;
（）;
（3）
=1;
2（,q）;
（3）
=2;
;
（>0）
;
（0）
=3;
（3）
3;
（q）;
（（））{
q=（）;
（）;
（0）
=3;
2（,q）1（）;
（q）;
}
=;
=;
}
（"**************************************************************************\n"）;
（"輸出結束\n"）;
（）;}
1（）{
p;
;
[10];
;
;
;
（"輸入進程號和運行時間：
\n"）;
（""）;
（1<）{
（""）;
（"\n"）;
（""）;
（）（""）;
;
（）;
0;
;
2;
50;
（p）;
}
（"優先數算法輸出信息:
\n"）;
（"**************************************************************************\n"）;
}
2（*q）{
>;
>;
}
2（）{
*p;
;
[10];
;
;
;
（"輸入進程號和運行時間：
\n\n"）;
（""）;
（1<）
{
（*）（（））;
（""）;
（""）;
（""）;
（>）;
>0;
>;
>'W';
>=0;
>=0;
（）
2（p）;
{
>;
;
;
}
}
（"時間片輪轉法輸出信息:
\n"）;
（"********************************************************************\n"）;
;
>;
>;
>'R';
（）;
}
（）{
（）{
>=>+;
>=>-;
>;
>;
（><=0）{
>=0;
>=;
=;
（）{
>=;
}
{
=;
}
>='F';
=;
（）{
（）;
}
}
{
（）{
>='W';
=;
=;
->='R';
=->;
}
}
（'r'）;
}
（"輸出結束\n"）;
（"********************************************************************\n"）;
}
（**b）{
（（*）a）->-（（*）b）->;
}
3（）{
;
[10];
（"輸入進程號和運行時間：
\n"）;
（""）;
（0<）{
（""）;
（""）;
（）（""）;
（p[i]）;
p[i]0;
p[i];
p[i]0;
p[i]'W';
p1[i][i];
}
（（p[0]））;
（"短作業優先算法輸出信息:
\n"）;
（"**************************************************************************\n"）;
}
3（）{
（"*進程號時間所需要時間已等待時間狀態*\n"）;
}
（i）{
1[i];
（"*10s10d10d10d10c*\n"）;}
（）{
q;t;3（）;
（j=0;jp[j]='R';
（0<）
{
（p1[i]'W'）p1[i];
（（p[j]1[i]）0）{
p1[i]='R';
（i）;
p1[i]='F';
p1[i]1[i];
p1[i]0;
}
{（i）;}
}
p[j]='F';
p[j][j];
p[j]0;
p[j];
[j];
（"**************************************************************************\n"）;
}
（0<）（i）;
（"**************************************************************************\n"）;
（"輸出結束\n"）;
（）;
}
（）{
;
;
（1）{
=0;
（"\t選擇算法：
P優先數算法\n"）;
（"\t\tD短作業優先算法\n"）;
（"\t\tR時間片輪轉算法\n"）;
（""）;
（""）;
（'R''P''D'）{
（"輸入錯誤!
\n"）;
（0）;
}
（"輸入進程數：
"）;
（""）;
（""）;
（'P'）{
1（）;
（）;
}
（'R'）{
（"請輸入時間片の大小:
\n"）;
（""）;
（""）;
2（）;
（）;
}
（'D'）{
3（）;
（）;
}
}
0;
}
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