操作系統(tǒng)時(shí)間片輪轉(zhuǎn)法進(jìn)行CPU調(diào)度1

1、目 錄一、設(shè)計(jì)目的1二、設(shè)計(jì)內(nèi)容2三、設(shè)計(jì)原理3四、算法實(shí)現(xiàn)4五、流程圖5六、源程序6七、運(yùn)行示例及結(jié)果分析11八、心得體會13九、參考資料14時(shí)間片輪轉(zhuǎn)法進(jìn)行CPU調(diào)度一、設(shè)計(jì)目的進(jìn)程調(diào)度是處理機(jī)管理的核心內(nèi)容。本設(shè)計(jì)要求用高級語言編寫和調(diào)試一個(gè)簡單的進(jìn)程調(diào)度程序。通過本實(shí)驗(yàn)可以加深理解有關(guān)進(jìn)程控制塊、進(jìn)程隊(duì)列的概念，并體會和了解優(yōu)先權(quán)調(diào)度算法和時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法的具體實(shí)施辦法。并通過課程設(shè)計(jì)，讓我們更好的掌握操作系統(tǒng)的原理以及實(shí)現(xiàn)方法，加深對操作系統(tǒng)基礎(chǔ)理論和重要算法的理解，加強(qiáng)我們自身的動手能力。二、設(shè)計(jì)內(nèi)容在多道程序或多任務(wù)系統(tǒng)中，系統(tǒng)同時(shí)處于就緒狀態(tài)的進(jìn)程有若干個(gè)，為了使系統(tǒng)中的各進(jìn)

2、程能有條不紊的進(jìn)行，選擇某種調(diào)度策略，以選擇一進(jìn)程占用處理機(jī)因此使用時(shí)間片輪轉(zhuǎn)算法模擬單處理機(jī)調(diào)度。三、設(shè)計(jì)原理系統(tǒng)將所有的就緒進(jìn)程按先來先服務(wù)的原則排成一個(gè)隊(duì)列，每次調(diào)度時(shí)，把CPU分配給隊(duì)首進(jìn)程，并令其執(zhí)行一個(gè)時(shí)間片。時(shí)間片的大小從幾MS到幾百M(fèi)S。當(dāng)執(zhí)行的時(shí)間片用完時(shí)，由一個(gè)計(jì)時(shí)器發(fā)出時(shí)鐘中斷請求，調(diào)度程序便據(jù)此信號來停止該進(jìn)程的執(zhí)行，并將它送往就緒隊(duì)列的末尾；然后再把處理機(jī)分配給就緒隊(duì)列中的新的隊(duì)首進(jìn)程，同時(shí)也讓他執(zhí)行一個(gè)時(shí)間片。這樣就可以保證就緒隊(duì)列中的所有進(jìn)程在一給定的時(shí)間內(nèi)均能獲得一時(shí)間片的處理機(jī)執(zhí)行時(shí)間。換言之，系統(tǒng)能在給定時(shí)間內(nèi)相應(yīng)所有用戶的請求。四、算法實(shí)現(xiàn)每個(gè)程序用一個(gè)進(jìn)

3、程控制塊PCB來代表。PCB代表：進(jìn)程名、鏈接指針、到達(dá)時(shí)間、估計(jì)運(yùn)行時(shí)間和進(jìn)程狀態(tài)。其中進(jìn)程名既進(jìn)程標(biāo)識。鏈接指針之處下一個(gè)到達(dá)進(jìn)程的進(jìn)程控制塊地址，按照進(jìn)程到達(dá)的順序排隊(duì)，統(tǒng)設(shè)置一個(gè)隊(duì)頭和隊(duì)尾指針分別指向第一個(gè)和最后一個(gè)進(jìn)程，新生成的進(jìn)程放隊(duì)尾。設(shè)計(jì)者任意指定一個(gè)運(yùn)行時(shí)間，進(jìn)程創(chuàng)建時(shí)用戶指定到達(dá)時(shí)間，調(diào)度時(shí)，總是選擇到達(dá)時(shí)間最早的進(jìn)程。進(jìn)程有就緒和完成狀態(tài)，進(jìn)程一創(chuàng)建就處于就緒狀態(tài)，用R表示，一個(gè)程序運(yùn)行結(jié)束時(shí)，就將其設(shè)置為完成狀態(tài)，用C表示。用戶為每個(gè)程序設(shè)定一個(gè)要求運(yùn)行時(shí)間和到達(dá)時(shí)間。按照進(jìn)程到達(dá)的先后順序排成一個(gè)循環(huán)隊(duì)列，再設(shè)一個(gè)隊(duì)首指針指向第一個(gè)到達(dá)進(jìn)程的首址。進(jìn)程運(yùn)行一次后，以后

4、的調(diào)度則將當(dāng)前指針依次下移一個(gè)位置，指向下一個(gè)進(jìn)程，即調(diào)整當(dāng)前運(yùn)行指針指向該進(jìn)程的鏈接指針?biāo)高M(jìn)程，以指示運(yùn)行進(jìn)程。同時(shí)判斷該進(jìn)程剩余運(yùn)行時(shí)間是否為零，不為零則等待下一輪的運(yùn)行；若該進(jìn)程的剩余運(yùn)行時(shí)間為零，則該進(jìn)程完成，狀態(tài)為C，并退出循環(huán)隊(duì)列。若就緒隊(duì)列不為空，則重復(fù)以上步驟直到所有進(jìn)程都運(yùn)行完為止。五、流程圖YNYNYY退 出輸入進(jìn)程數(shù)輸入進(jìn)程進(jìn)程是否輸入完輸入時(shí)間片分配給執(zhí)行隊(duì)列隊(duì)首時(shí)間片時(shí)間片-1時(shí)間片+1時(shí)間片是否用完是否所有進(jìn)程都完成將為完成的插入隊(duì)尾開 始NY結(jié) 束將新到進(jìn)程插入隊(duì)尾是否完成服務(wù)時(shí)間-1N是否有新進(jìn)程到達(dá)N六、源程序#include#include#include

5、char X;int start;typedef structchar name20;int arrtime;int runtime;DataType;typedef struct nodeDataType pcb;struct node *next;ListNode; typedef ListNode *LinkList;LinkList head;void create_insert_LinkList(int f1)ListNode *p,*p1,*p2;p=(ListNode*)malloc(sizeof(ListNode);head=p;p-next=NULL;while(f10)p=

6、(ListNode*)malloc(sizeof(ListNode); cout請輸入以下數(shù)據(jù)：n;p-pcb.arrtimep-pcb.runtime; coutnext=NULL; p1=head;p2=p1-next;while(p2!=NULL&p2-pcb.arrtimepcb.arrtime)p1=p2;p2=p2-next;p1-next=p;p-next=p2;f1=f1-1;void pcb_LinkList(int f2) LinkList H;ListNode *rear,*p,*q;int T,t,time,m,n;p=(ListNode*)

7、malloc(sizeof(ListNode);p=NULL;H=p;coutT;t=T;H=head-next; head-next=head-next-next;rear=H; rear-next=NULL;time=H-pcb.arrtime;while(f2!=0)n=0; while(t!=0) t=t-1; time=time+1; if(head-next!=NULL)if(head-next-pcb.arrtimenext; head-next=head-next-next; rear=H; rear-next=NULL;elserear-next=head-next; hea

8、d-next=head-next-next; rear=rear-next; rear-next=NULL; if(H!=NULL) H-pcb.runtime=H-pcb.runtime-1; m=1;/該進(jìn)程有被執(zhí)行 n=n+1; if(H-pcb.runtime=0)/該進(jìn)程服務(wù)完，從執(zhí)行隊(duì)列中刪除 cout在第time-n秒endl; cout進(jìn)程名 運(yùn)行了n秒 狀態(tài)：完成 完成時(shí)間：timeendl;coutnext;f2=f2-1;m=0;/新的隊(duì)首未被執(zhí)行； n=0; if(m=1)cout在第time-n秒endl;cout進(jìn)程名 運(yùn)行了n秒 狀

9、態(tài)：正在執(zhí)行 endl;coutnext!=NULL)time=head-next-pcb.arrtime;elseif(H-next!=NULL&m=1&n=T)/把未完成的進(jìn)程插入到執(zhí)行隊(duì)列的隊(duì)末q=H;H=H-next;rear-next=q;rear=rear-next;rear-next=NULL;t=T;/*菜單函數(shù)*/void Menu() /*菜單選項(xiàng)*/ char menu; cout” -”endl;cout” | |”endl;cout” | |”endl;cout” | * 歡迎使用時(shí)間片輪轉(zhuǎn)算法系統(tǒng) * |”endl;cout” | |”endl;cout” | |”

10、endl;cout” | 菜單選項(xiàng): |”endl;cout” | |”endl;cout” | 時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度(Y/y) |”endl;cout” | |”endl;cout” | 退出(Q/q) |”endl;cout” | |”endl;cout” | 班級： 08計(jì)本(2) |”endl;cout” | 姓名： 蔡春雨 |”endl;cout” | 學(xué)號： 080303201 |”endl; cout -endl; cout 請輸入您的選擇：X; switch(X) /菜單選項(xiàng)case Y:case y:start=1;system(cls);cout *時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法* endl

11、;break;case q:case Q:exit(0); break;default:cout輸入錯誤!按任意鍵退出!endl;break;void main()system(color F4);/改變背景色和字體顏色Menu(); int f;coutf; create_insert_LinkList(f); pcb_LinkList(f);cout運(yùn)行完畢endl; cout -謝謝您使用時(shí)間片輪轉(zhuǎn)算法系統(tǒng)-endl; cout -蔡春雨-endl; cout -080303201-endl;七、運(yùn)行示例及結(jié)果分析八、心得體會為期一周半的課程設(shè)計(jì)結(jié)束了，這次課程設(shè)計(jì)是對學(xué)習(xí)操作系統(tǒng)的一次綜合考察，鍛煉我們綜合分析問題、解決問題的能力。試驗(yàn)過程中遇到好多的難題，比如在這一周半時(shí)間里有三門考試，都沒有什么時(shí)間來做課程設(shè)計(jì)，考試結(jié)束都禮拜3了，其實(shí)只有禮拜四一天的時(shí)間。一天的時(shí)間做一個(gè)課程設(shè)計(jì)也真是勉為其難。這就不免會到網(wǎng)上尋求答案。這次課程設(shè)計(jì)是用C+語言編寫，C+已經(jīng)有一年半沒摸了，在試驗(yàn)過程中再次捧起C+的課本和資料。在和同學(xué)的合作和自己努力下，終于把試驗(yàn)給搞定。雖然還有代碼看不明白。但我相信如果給我一周半時(shí)間我肯定能把時(shí)間片輪轉(zhuǎn)算法給搞定?？偟恼f來知識上的收獲很是重要，精神上的豐收也是更加可喜的，讓我知道了學(xué)無止境的道理。我們每一個(gè)人永遠(yuǎn)不能滿足于現(xiàn)