使用动态优先权的进程调度算法的模拟.docx

1、使用动态优先权的进程调度算法的模拟计算机操作系统实验报告学 号： 姓 名：提交日期：2017.10.19成 绩： 计算机与通信工程学院实验1使用动态优先权的进程调度算法的模拟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实验容（1）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 ID。 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

2、时间STARTBLOCK，表示当进程再运行STARTBLOCK个时间片后，将进入阻塞状态。 进程被阻塞的时间BLOCKTIME，表示已阻塞的进程再等待BLOCKTIME个时间片后，将转换成就绪状态。 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： 进程在就绪队列中停留一个时间片，优先数加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，它们的初始状态如下： ID 0 1 2 3 4 PRIORITY 9 38 30 29 0 CPUTIME 0 0 0 0 0 ALLTIME 3 3 6 3 4 STARTBLOCK 2 -1

3、 -1 -1 -1 BLOCKTIME 3 0 0 0 0 STATE ready ready ready ready ready（5）为了清楚的观察各进程的调度过程，程序应将每个时间片的情况显示出来，参照的具体格式如下：RUNNING PROG：iREADY-QUEUE：-id1-id2BLOCK-QUEUE：-id3-id4= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =ID 0 1 2 3 4PRIORITY P0 P1 P2 P3 P4CUPTIME C0 C1 C2 C3 C4ALL

4、TIME A0 A1 A2 A3 A4STARTBLOCK T0 T1 T2 T3 T4BLOCKTIME B0 B1 B2 B3 B4STATE S0 S1 S2 S3 S43实验结果（1）流程图 （2）程序源代码#include #include #include typedef struct node int id; /进程标识数 int priority; /进程优先数，优先数越大优先级越高 int cputime; /进程已占用的CPU时间 int alltime; /进程还需占用的CPU时间 int startblock; /进程的阻塞时间 int blocktime; /进程被阻

5、塞的时间 char state10; /进程状态 struct node *next; /队列指针PCB;PCB *CreatQueue(int num) /创建一个就绪队列 int i; /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; iid,&temp1-priority,&temp1-cputime,&temp1-alltime,&temp1-startb lock,&temp1-blocktime,temp1

6、-state); if(i=0) /如果创建的是第一个结点 head=temp1; head-next=NULL; continue; if(head-priority priority) /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 temp1-next=head; head=temp1; continue; temp2=head; /temp2为比较结点的直接前驱结点 temp3=temp2-next; /temp3为比较的结点 while(temp3!=NULL & temp3-priority=temp1-priority) /实现查找的功能 te

7、mp2=temp3; temp3=temp2-next; temp2-next=temp1; temp1-next=temp3; return head;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 if(head=NULL) /如果就绪队列为空 head=run; head-next=NULL; else if(head-priority priority) /如果插入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 r

8、un-next=head; head=run; else temp1=head; /temp1为比较结点的直接前驱结点 temp2=temp1-next; /temp2为比较的结点 while(temp2!=NULL & temp2-priority=run-priority) /实现查找的功能 temp1=temp2; temp2=temp1-next; temp1-next=run; run-next=temp2; return head;main() int num; /num为进程的个数 int alltime=0; /用来保存所有进程需要占用的CPU时间 PCB *head; /he

9、ad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 PCB *temp; printf(请输入进程的个数:); scanf(%d,&num); head=CreatQueue(num); getchar(); temp=head; while(temp!=NULL) alltime+=temp-alltime; temp=temp-next; while(alltime 0) if(head!=NULL) run=head; /把就绪队列中的第一个进程取出来执行 head=head-next; /就

10、绪队列的头指针指向下一个结点 strcpy(run-state,run); /状态改为执行 run-next=NULL; /*显示状态*/ printf(RUNNING PROG:%dn,run-id); /显示执行进程 printf(READY_QUEUE:); /显示就绪进程 temp=head; while(temp!=NULL) printf(-%d,temp-id); temp=temp-next; printf(n); printf(BLOCK_QUEUE:); /显示阻塞进程 if(block!=NULL) printf(%d,block-id); printf(n); prin

11、tf(=n); printf(ID PRIORITY CPUTIME ALLTIME STARTBLOCK BLOCKTIME STATEn); printf(%d %d %d %d %d %d %sn,run-id,run-priority,run-cputime,run-alltime,run-startblock,run-blocktime,run-state); temp=head; while(temp!=NULL) printf(%d %d %d %d %d %d %sn,temp-id,temp-priority,temp-cputime,temp-alltime,temp-st

12、artblock,temp-blocktime,temp-state); temp=temp-next; if(block!=NULL) printf(%d %d %d %d %d %d %s,block-id,block-priority,block-cputime,block-alltime,block-startblock,block-blocktime,block-state); printf(n); printf(=n); /*显示状态*/ /*改变优先数*/ run-priority-=3; /执行进程的优先数减3 temp=head; while(temp!=NULL) /就绪进

13、程的优先数加1 temp-priority+=1; temp=temp-next; /*改变优先数*/ /*改变执行进程的有关参数*/ run-cputime+=1; /执行进程的已占用CPU时间加1 run-alltime-=1; /还需要的CPU时间减1 if(run-alltime!=0) if(run-startblock 0) /如果该进程会被阻塞 run-startblock-=1; /执行完一个时间片后，开始阻塞的时间减1 if(run-startblock=0) /如果阻塞的时间到了 block=run; /执行转阻塞 strcpy(block-state,b); /状态转阻塞

14、 alltime-; printf(n); continue; strcpy(run-state,r); /状态转就绪 head=InsertQueue(head,run); /执行转就绪 run=NULL; /*改变执行进程的有关参数*/ alltime-; else /*显示状态*/ printf(RUNNING PROG:n); /显示执行进程 printf(READY_QUEUE:n); /显示就绪进程 printf(BLOCK_QUEUE:); /显示阻塞进程 if(block!=NULL) printf(%d,block-id); printf(n); printf(=n); pr

15、intf(ID PRIORITY CPUTIME ALLTIME STARTBLOCK BLOCKTIME STATEn); if(block!=NULL) printf(%d %d %d %d %d %d %s,block-id,block-priority,block-cputime,block-alltime,block-startblock,block-blocktime,block-state); printf(n); printf(=n); /*显示状态*/ /*改变阻塞进程的有关参数*/ if(block!=NULL) /如果有阻塞进程 block-blocktime-=1; /

16、被阻塞的时间减1 if(block-blocktime=0) /如果被阻塞的时间到了 strcpy(block-state,r); /状态转就绪 head=InsertQueue(head,block); /阻塞转就绪 block=NULL; /*改变阻塞进程的有关参数*/ getchar(); 4思考（1）实际进程调度中，除了按调度算法选择下一个执行的进程外，还需要处理哪些工作？ 记录系统中所有进程的执行情况，作为进程调度的准备，进程管理模块必须将系统中各个进程的执行特征记录在各个进程的PCB表中。进行进程上下文切换，一个进程的上下文包括进程的状态，有关变量和数据结构的值。机器寄存器的值和PCB以及有关程序，数据等。（2）为什么对进程的优先数可按上述原则进行修改？ 最高优先权调度算法仅有利于优先权高的进程，当不断有优先权高的进程需调度时，优先权低的进程将很难得到处理机的处理，所以进程在就绪队列中每呆一个时间片，优先数就增加1，使优先权低的进程不总是忙等，优先权随着时间的递增逐步增大。