操作系统五种进程调度算法的代码演示教学.docx

1、操作系统五种进程调度算法的代码演示教学操作系统五种进程调度算法的代码进程调度算法的模拟实现 实验目的1本实验模拟在单处理机情况下的处理机调度问题，加深对进程调度的理解。2利用程序设计语言编写算法，模拟实现先到先服务算法FCFS、轮转调度算法RR、最短作业优先算法SJF、优先级调度算法PRIOR、最短剩余时间优先算法SRTF。3进行算法评价，计算平均等待时间和平均周转时间。 实验内容及结果1先来先服务算法2轮转调度算法3. 优先级调度算法4. 最短时间优先算法5. 最短剩余时间优先算法 实验总结在此次模拟过程中，将SRTF单独拿了出来用指针表示，而其余均用数组表示。 完整代码【Srtf.cpp代

2、码如下：】/最短剩余时间优先算法的实现#include #include #include typedef struct int remain_time; /进程剩余执行时间 int arrive_time; /进程到达时间 int Tp; /进入就绪队列的时间 int Tc; /进入执行队列的时间 int To; /进程执行结束的时间 int number; /进程编号Process_Block; /定义进程模块typedef struct _Queue Process_Block PB; struct _Queue *next;_Block,*Process; /定义一个进程模块队列中结点

3、typedef struct Process head; /队列头指针 Process end; /队列尾指针Process_Queue; /进程队列Process_Queue PQ; /定义一个全局队列变量int t; /全局时间Process Run_Now; /当前正在运行的进程，作为全局变量void InitQueue(Process_Queue PQ) PQ.head -next = NULL; PQ.end -next = PQ.head;/*初始化队列*/int IsEmpty(Process_Queue PQ) if(PQ.end-next = PQ.head) return

4、1; /队列空的条件为头指针指向尾指针并且尾指针指向头指针 else return 0;/*判定队列是否为空队列*/void EnQueue(Process_Queue PQ,Process P) Process temp =(Process)malloc(sizeof(_Block); temp = PQ.end; temp-next-next = P; PQ.end-next = P;/*插入队列操作*/Process DeQueue(Process_Queue PQ) if(IsEmpty(PQ) return NULL; Process temp = PQ.head-next; PQ.

5、head-next= temp -next; if(PQ.end-next = temp) PQ.end-next = PQ.head; return temp;/*出列操作*/Process ShortestProcess(Process_Queue PQ) if(IsEmpty(PQ) /如果队列为空，返回 if(!Run_Now) return NULL; else return Run_Now; Process temp,shortest,prev; int min_time; if(Run_Now) /如果当前有进程正在执行， shortest = Run_Now; /那么最短进程初

6、始化为当前正在执行的进程， min_time = Run_Now-PB.remain_time; else /如果当前没有进程执行， shortest = PQ.head-next; /则最短进程初始化为队列中第一个进程 min_time = PQ.head-next-PB.remain_time; temp = PQ.head; prev = temp; while(temp-next) if(temp-next-PB.remain_time next; /则保存当前进程， min_time = shortest-PB.remain_time; prev=temp; /及其前驱 temp=t

7、emp-next; if(shortest = PQ.end-next) /如果最短剩余时间进程是队列中最后一个进程， PQ.end-next = prev; /则需要修改尾指针指向其前驱 prev-next = shortest-next; /修改指针将最短剩余时间进程插入到队头 return shortest;/*调度最短剩余时间的进程至队头*/void Run() Run_Now-PB.remain_time-; /某一时间运行它的剩余时间减 return;/*运行函数*/void Wait() return ;int sum(int array,int n) int i,sum=0;

8、for(i=0;in;i+) sum+=arrayi; return sum;int main() PQ.head = (Process)malloc(sizeof(_Block); PQ.end = (Process)malloc(sizeof(_Block); Run_Now = (Process)malloc(sizeof(_Block); Run_Now =NULL; InitQueue(PQ); int i,N,Total_Time=0; /Total_Time为所有进程的执行时间之和 printf(请输入计算机中的进程数目:n); scanf(%d,&N); Process *P,

9、temp; P = (Process*)malloc(N*sizeof(Process); int *wt,*circle_t; wt =(int*)malloc(N*sizeof(int); circle_t =(int*)malloc(N*sizeof(int); for(i=0;iPB.number =i+1; Pi-next =NULL; wti =0; circle_ti =0; printf(输入第%d个进程的到达时间及剩余执行时间:n,i+1); scanf(%d %d,&Pi-PB.arrive_time,&Pi-PB.remain_time); for(i=0;iPB.rem

10、ain_time; printf(n进程按顺序运行依次为:n); i=0; int k=0; for(t=0;t+) if(Run_Now) /如果当前有进程正在执行 Run(); if(t = Pi-PB.arrive_time) /如果当前时间正好有进程进入 if(Pi-PB.remain_time PB.remain_time) temp = Pi; Pi = Run_Now; Run_Now = temp; /则调度它至运行队列中， Run_Now-PB.Tp=t; Run_Now-PB.Tc=t; wtRun_Now-PB.number-1+=Run_Now-PB.Tc-Run_No

11、w-PB.Tp; printf(%d ,Run_Now-PB.number); EnQueue(PQ,Pi); /并将当前运行进程重新插入队列中 Pi-PB.Tp=t; k+; i=(i+1)(N-1)?(N-1):(i+1); if(Run_Now-PB.remain_time = 0) /如果当前进程运行结束， Run_Now-PB.To=t; /进程运行结束的时间 circle_tRun_Now-PB.number-1 +=t-Run_Now-PB.arrive_time; free(Run_Now); /则将它所占资源释放掉， Run_Now =NULL; /并修改Run_Now为NU

12、LL Run_Now = ShortestProcess(PQ); /从就绪队列中调出最短剩余时间进程至队头， if(!Run_Now) /如果队列为空，转为等待状态 if(IsEmpty(PQ) & k = N) break; Wait(); continue; else Run_Now-PB.Tc=t; wtRun_Now-PB.number-1+=Run_Now-PB.Tc-Run_Now-PB.Tp; printf(%d ,Run_Now-PB.number); else /如果当前运行进程为空，那么 if(t = Pi-PB.arrive_time) /如果正好这时有进程入队 k+;

13、 EnQueue(PQ,Pi); Run_Now = DeQueue(PQ); /则直接被调入运行队列中 Run_Now-PB.Tp=t; Run_Now-PB.Tc=t; printf(%d ,Run_Now-PB.number); i=(i+1)(N-1)?(N-1):(i+1); else Wait(); continue; printf(n); printf(平均等待时间是:n%fn,(float)sum(wt,N)/N); printf(平均周转时间是:n%fn,(float)sum(circle_t,N)/N); return 0;/【Process.cpp代码如下：】#inclu

14、de#includeusing namespace std;class Processpublic:string ProcessName; / 进程名字 int Time; / 进程需要时间 int leval; / 进程优先级 int LeftTime; / 进程运行一段时间后还需要的时间; void Copy ( Process proc1, Process proc2); / 把proc2赋值给proc1void Sort( Process pr, int size) ; / 此排序后按优先级从大到小排列void sort1(Process pr, int size) ; / 此排序后按

15、需要的cpu时间从小到大排列void Fcfs( Process pr, int num, int Timepice); / 先来先服务算法void TimeTurn( Process process, int num, int Timepice); / 时间片轮转算法void Priority( Process process, int num, int Timepice); / 优先级算法void main() int a; coutendl; cout 选择调度算法：endl; cout 1: FCFS 2: 时间片轮换 3: 优先级调度 4: 最短作业优先 5: 最短剩余时间优先a;

16、const int Size =30; Process processSize ; int num; int TimePice; cout 输入进程个数:num; cout 输入此进程时间片大小: TimePice;for( int i=0; i num; i+) string name; int CpuTime; int Leval; cout 输入第 i+1 个进程的名字、cpu时间和优先级:name; cin CpuTimeLeval; processi.ProcessName =name; processi.Time =CpuTime; processi.leval =Leval; c

17、outendl;for ( int k=0;knum;k+) processk.LeftTime=processk.Time ;/对进程剩余时间初始化 cout ( 说明: 在本程序所列进程信息中，优先级一项是指进程运行后的优先级! ); coutendl; coutendl; cout进程名字共需占用CPU时间 还需要占用时间 优先级 状态endl;if(a=1) Fcfs(process,num,TimePice);else if(a=2) TimeTurn( process, num, TimePice);else if(a=3) Sort( process, num); Priorit

18、y( process , num, TimePice); else / 最短作业算法，先按时间从小到大排序，再调用Fcfs算法即可 sort1(process,num); Fcfs(process,num,TimePice); void Copy ( Process proc1, Process proc2) proc1.leval =proc2.leval ; proc1.ProcessName =proc2.ProcessName ; proc1.Time =proc2.Time ;void Sort( Process pr, int size) /以进程优先级高低排序/ 直接插入排序 f

19、or( int i=1;i0 & temp.levalsize/2;d-) Process temp; temp=pr d; pr d = pr size-d-1; pr size-d-1=temp; / 此排序后按优先级从大到小排列/* 最短作业优先算法的实现*/void sort1 ( Process pr, int size) / 以进程时间从低到高排序/ 直接插入排序 for( int i=1;i0 & temp.Time prj-1.Time ) prj = prj-1; j-; prj = temp; /* 先来先服务算法的实现*/void Fcfs( Process proces

20、s, int num, int Timepice) / process 是输入的进程，num是进程的数目，Timepice是时间片大小while(true) if(num=0) cout 所有进程都已经执行完毕!endl; exit(1); if(process0.LeftTime=0) cout 进程process0.ProcessName 已经执行完毕!endl; for (int i=0;inum;i+) processi=processi+1; num-; else if(processnum-1.LeftTime=0) cout 进程processnum-1.ProcessName

21、已经执行完毕!endl; num-; else coutendl; /输出正在运行的进程 process0.LeftTime=process0.LeftTime- Timepice; process0.leval =process0.leval-1; cout process0.ProcessName process0.Time ; coutprocess0.LeftTime process0.leval 运行; coutendl; for(int s=1;snum;s+) cout processs.ProcessName processs.Time ; coutprocesss.LeftT

22、ime processs.leval 等待endl; ; / else coutendl; system( pause); coutendl; / while /* 时间片轮转调度算法实现*/void TimeTurn( Process process, int num, int Timepice)while(true) if(num=0) cout 所有进程都已经执行完毕!endl; exit(1); if(process0.LeftTime=0) cout 进程process0.ProcessName 已经执行完毕!endl; for (int i=0;inum;i+) processi=

23、processi+1; num-; if( processnum-1.LeftTime =0 ) cout 进程 processnum-1.ProcessName 已经执行完毕! 0) coutendl; /输出正在运行的进程 process0.LeftTime=process0.LeftTime- Timepice; process0.leval =process0.leval-1; cout process0.ProcessName process0.Time ; coutprocess0.LeftTime process0.leval 运行; coutendl; for(int s=1;

24、snum;s+) cout processs.ProcessName processs.Time ; coutprocesss.LeftTime processs.leval; if(s=1) cout 就绪endl; else cout 等待endl; Process temp; temp = process0; for( int j=0;jnum;j+) processj = processj+1; processnum-1 = temp; / else coutendl; system( pause); coutendl; / while /* 优先级调度算法的实现*/void Priority(