進程管理和調(diào)度的算法

1、進程管理和調(diào)度的算法實現(xiàn)一、實驗?zāi)康倪M程調(diào)度是處理機管理的核心內(nèi)容。本設(shè)計要求用高級語言編寫和調(diào)試一 個簡單的進程調(diào)度程序。通過本實驗可以加深理解有關(guān)進程控制塊、進程隊列的 概念，并體會和了解優(yōu)先權(quán)調(diào)度算法和時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法的具體實施辦法。二、實驗內(nèi)容1. 設(shè)計進程控制塊pcb表結(jié)構(gòu)，分別適用于優(yōu)先權(quán)調(diào)度算法和時間片 輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法。2. pcb結(jié)構(gòu)包括以下信息：進程名、進程優(yōu)先數(shù)（或輪轉(zhuǎn)時間片）， 進程所占用的cpu時間，進程的狀態(tài)，當(dāng)前隊列指針等。根據(jù)調(diào)度 算法的不同，pcb結(jié)構(gòu)的內(nèi)容可以作適當(dāng)?shù)脑鰟h。3. 建立進程就緒隊列。對兩種不同算法編制入鏈子程序。4編制兩種進程調(diào)度算法：a）優(yōu)先數(shù)

2、調(diào)度；b）時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度。允許用戶在程序運行時選擇使用某一種調(diào)度算法。三、編程工具：c、java、vc或其它可視化語言平臺任選四、具體設(shè)計要求及有關(guān)說明選用優(yōu)先數(shù)算法和簡單時間片輪轉(zhuǎn)法對五個進程進行調(diào)度，每個進程可有 三種狀態(tài)：運行狀態(tài)（run）、就緒狀態(tài)（ready）和完成狀態(tài)。并假定初始狀態(tài) 為就緒狀態(tài)。prio/round/ prio表示進程優(yōu)先數(shù)，round詩??；cput1me進程占用cpu時間;count計數(shù)器；needttme/進程到完成還要的cpu吋間;state/進程的狀態(tài)；next/鏈指針2.進程控制塊鏈結(jié)構(gòu)如圖所示。1.name設(shè)計進程控制塊pcb結(jié)構(gòu)如下:/進程標(biāo)識符；r

3、un其run 程指針；中-當(dāng)前運行進ready就緒隊列頭指針；tail就緒隊列尾指針;finish完成隊列頭指針。為了便于處理，程序中進程的運行時間以時間片為單位計算。各進程的優(yōu) 先數(shù)或輪轉(zhuǎn)吋間片數(shù)以及進程需運行的吋間片數(shù)的初值均由用戶給定。3. 程序說明：a）在優(yōu)先數(shù)算法中，進程每執(zhí)行一次，優(yōu)先數(shù)減3, cpu時間片數(shù)加1,進 程還需要的時間片數(shù)減1。在輪轉(zhuǎn)法中，采用固定時間片，時間片數(shù)為2,進程 每執(zhí)行一次，cpu時間片數(shù)加2,進程還需要的時間片數(shù)減2,并排到就緒隊列 的尾上。b）程序結(jié)構(gòu)說明如下：整個程序由 create, f1rst1n, 1nsert1, insert2, print

4、, pr1sch 和 roundsch 過程組成。其中：create的功能是創(chuàng)建新的進程，即創(chuàng)立進程的pcb,并將此pcb鏈入到就 緒隊列中去。firstin的功能是將就緒隊列中的第一個進程投入運行。1nsert1的功能是把述未完成且優(yōu)先數(shù)小于別的進程pcb按進程優(yōu)先數(shù)的 順序插入到就緒隊列中。insert2是輪轉(zhuǎn)法使用的過程，將執(zhí)行了一個單位時間片數(shù)（為2）且還未 完成的進程的pcb插入到就緒隊列的隊尾。print打印每執(zhí)行一次后的所有進程的狀態(tài)，這里，就緒（等待）用 代表。prisch按優(yōu)先數(shù)算法調(diào)度進程。roundsch按時間片輪轉(zhuǎn)法調(diào)度進程。0）主程序中定義了 pcb的結(jié)構(gòu)和其它變量n

5、umber進程數(shù)，algo為10個字 符長的字符串，存放耍求輸入的算法的名，輸入“priority”表示調(diào)用優(yōu)先數(shù)算 法，輸入“roundrobin”表示調(diào)用循環(huán)輪轉(zhuǎn)法，要求用戶在程序運行時輸入其中 的一個。實現(xiàn)代碼： #include，iostream/， #includestring #includecstring #1nclude lomanip using namcspacc std;sdefine n 50/函數(shù)聲明void create();void insert1(struct pcb *, int); void 1nsert2(struct pcb *); void inser

6、t3(struct pcb *); void firstino ;void prtscho ;void roundscik);void print();/定義進程pcb struct pcb char namen;int pr10;int round;int cputime;int count;int needtime; char state;struct pcb *next; ； struct pcb *ready,*tail,*run,*finish; int number;string algo;/主函數(shù)int m3in() string name;int j=0;/初始化各隊列read

7、y二null;tail二null;run二null;finish二null;loop:cout*end1;cout«*進程管理與調(diào)度*/z«endl;cout*-priority (優(yōu)先數(shù)法)*endl;cout* roundrobtn (輪轉(zhuǎn)法)«<endl;cout* exit(退出)*cndl;cout*end1;cout<<z/請輸入其中一個選擇的名稱：; cin»alg0;if(algo二二priority"|algo二二priority"|algo二二roundrobirt |algo二二roundrob

8、in")創(chuàng)建進程pcb吸收回車符按優(yōu)先數(shù)法調(diào)度/按吋間片輪轉(zhuǎn)create (); cin. get ();if (algo二priority" | | algo二priority") prischo ;進程else roundsch();法調(diào)度進程else if (algo二二exit丨 |algo二二exit") 退岀程序cout<<，z退出程序! endl; exit (0);else cout«endl«z，輸入錯誤！請重新輸入，«endl«endl;goto loop;/重新去到選擇界retur

9、n 0;按優(yōu)先數(shù)大小將進程插入到隊列 void insert1(struct pcb *q, int prio)struct pcb *pt;if (ready->prio<prio) q->next二ready;ready二q;else pt=ready;wh訂e(pt->next!=null&&pt->next->prio>=prio) pt=pt->next;if (pt->next二二null) pt->next二q;tate q->next二nuix;else q->next=pt->nex

10、t; pt->next=q;按順序?qū)⑦M程插入到隊列隊尾 void insert2(struct pcb *q) struct pcb *pt;pt=ready;wh訂e(pt->next!=null) pt=pt->next; pt->next=q;q->next二null; /tail二q->next;按順序?qū)⑦M程插入到完成隊列隊尾 void insert3(struct pcb *q) struct pcb *pt;if (finish!=null) pt二finish;while (pt->next!=null) pt=pt->next;p

11、t->next=q; q->next=null; else q->next二finish; ftntsh=q;finish->next二null;創(chuàng)建進程pcb void create() struct pcb *p;int i;char namen;int prio;int round;int needtime;int cputime;cout«請輸入進程的數(shù)量：；cin>>number;按優(yōu)先數(shù)創(chuàng)建進程if (algo二二priority丨 |algo二二priority")int k=0;for (i=0;inumber;i+) p

12、=(struct pcb *)malloc(sizeof(struct pcb); cout«/z請輸入進程，z«i + l«，z名稱(以'#'結(jié)朿); for(k=o;k<n;k+) cin>>namck;i f (name k =，#') break;namek二'0'strcpy(p->name,name);cout«請輸入進程優(yōu)先數(shù)：；cin>>prio;p->pri0=prio;cout«/z請輸入進程需要cpu時間：；ci n>>needt

13、ime;p->needtime=necdtime;cout«z，進程運行一次占用cpu時間 cin>>cputime;p->cputime=cputime;p->c0unt=0;p->state二'w'if (ready!=null)insert1(p, p->pr10);else p->next二ready;ready二p;ready->next=null;tall=p;按時間片創(chuàng)建進程 if (algo二二roundrobin|algo二二roundrobtn)int k=0;for (i=0;inumber;

14、i+) p=(struct pcb *)malloc(sizeof(struct pcb); cout«/z請輸入進程，z«i + l«，z名稱(以'#'結(jié)朿):"for(k=0;k<n;k+) cin>namek;i f (name k =，#') break;namek=，0，; strcpy (p->name, name);cout«z，請輸入進程需要cpu時間 cin>>needtime;p->needtime=needtime;cout«z，請輸入進程輪轉(zhuǎn)吋間片數(shù)：

15、; cin>>round;p->round=round;p->count=o;p->state二'w'p->cputtme=round;if (ready!=null)insert2(p);else p->next=ready;ready二p;ready->next二null;tail=p;將就緒隊列第一個進程投入運行 void firstino run二ready;run->state二'r'ready二ready>next;/打印進程信息 void print0 struct pcb *pt;if

16、(algo二二priority丨 |algo二二priority")cout<<sctw(12) <<z，namez，<<setw(10) <<，count，<<sctw(10) <<，cputimc/，<<sctw( 10) <<，zneedtime，z;cout<<setw(9) <</zprio，z<<setw(9) <</zstate/z<<endl;if (run!二null)cout«sctw(12)

17、71;run->name«sctw(9) «run->c0unt«sctw(8) «run->cputime «setw(ll)« run->needt 1 me;cout«setw(9) «run->pri0«setw(9) «run->state«endl;pt二ready;while(pt!=null)cout«setw (12)pt->namesetv(9)pt-countsetv(8)pt-cputimes etw(ll)&

18、#171;pt->needtime;cout<<setw(9)<<pt->prio<<setw(9)<<pt->state<<endl; pt=pt->next;pt二finish;while (pt!二null)cout<<sctw(12)<<pt>name<<sctw(9)<<pt->count<<sctw(8)<<pt->cputime<<s etw(ll)«pt->needt!me;co

19、ut<<setw(9) <<pt->prio<<setw(9)<<pt->state<<endl; pt=pt->next;if (algo=/zroundrobin，z | | algo=/zroundrobin") cout<<setw(12) <<，name，<<setw(9) <<，count，<<setw(10) <<，cputime，<<setw(l 0)"nccdtimc"cout<&

20、lt;setw(9) «，round，«setw(9) «，statez，«endl;if (run!=null) cout«setw(12) «run->name«setw(8) «run->c0unt«setw(9) «run->cputtme «sctw(10) «run->needtime;cout«setw(10)«run->r0und«setw(9)«run->state«end

21、l; pt二ready;while(pt!=null)cout«setw (12)pt->namesetv(8)pt-c0untsetv(9)pt-cputimes etw(10)«pt->needtime;cout«setw(10) «pt->r0und«setw(9) «pt->state«endl ; pt=pt->next;pt二finish;while (pt!二null)cout<<sctw(12)<<pt>name<<sctw(8)<

22、<pt->count<<sctw(9)<<pt->cputime<<s etw(10)«pt->needt!me;cout<<setw仃0) <<pt->r0und<<setw(9)<<pt->state<<endl; pt=pt->next;cout<<endl<<，zpress any key to continue. /z<<endl; cin. get ();/按優(yōu)先數(shù)法調(diào)度進程 void prischo cout<<endl<<，/開始狀態(tài) z，<<endl;print ();while(ready!=null)f1rst1n0 ;run->pri0=run->pri0-3;run->needtime=run->needtime-run->cputime;run->cputtme=run->cp