操作系统五种进程调度算法的代码.docx
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操作系统五种进程调度算法的代码.docx
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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代码如下:
】
//最短剩余时间优先算法的实现
#include
#include
#include
typedefstruct
{
intremain_time;//进程剩余执行时间
intarrive_time;//进程到达时间
intTp;//进入就绪队列的时间
intTc;//进入执行队列的时间
intTo;//进程执行结束的时间
intnumber;//进程编号
}Process_Block;//定义进程模块
typedefstruct_Queue
{
Process_BlockPB;
struct_Queue*next;
}_Block,*Process;//定义一个进程模块队列中结点
typedefstruct
{
Processhead;//队列头指针
Processend;//队列尾指针
}Process_Queue;//进程队列
Process_QueuePQ;//定义一个全局队列变量
intt;//全局时间
ProcessRun_Now;//当前正在运行的进程,作为全局变量
voidInitQueue(Process_QueuePQ)
{
PQ.head->next=NULL;
PQ.end->next=PQ.head;
}/*初始化队列*/
intIsEmpty(Process_QueuePQ)
{
if(PQ.end->next==PQ.head)
return1;//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
return0;
}/*判定队列是否为空队列*/
voidEnQueue(Process_QueuePQ,ProcessP)
{
Processtemp=(Process)malloc(sizeof(_Block));
temp=PQ.end;
temp->next->next=P;
PQ.end->next=P;
}/*插入队列操作*/
ProcessDeQueue(Process_QueuePQ)
{
if(IsEmpty(PQ))
returnNULL;
Processtemp=PQ.head->next;
PQ.head->next=temp->next;
if(PQ.end->next==temp)
PQ.end->next=PQ.head;
returntemp;
}/*出列操作*/
ProcessShortestProcess(Process_QueuePQ)
{
if(IsEmpty(PQ))//如果队列为空,返回
{
if(!
Run_Now)
returnNULL;
else
returnRun_Now;
}
Processtemp,shortest,prev;
intmin_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 { shortest=temp->next;//则保存当前进程, min_time=shortest->PB.remain_time; prev=temp;//及其前驱 } temp=temp->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 returnshortest; }/*调度最短剩余时间的进程至队头*/ voidRun() { Run_Now->PB.remain_time--;//某一时间运行它的剩余时间减 return; }/*运行函数*/ voidWait() { return; } intsum(intarray[],intn) { inti,sum=0; for(i=0;i sum+=array[i]; returnsum; } intmain() { PQ.head=(Process)malloc(sizeof(_Block)); PQ.end=(Process)malloc(sizeof(_Block)); Run_Now=(Process)malloc(sizeof(_Block)); Run_Now=NULL; InitQueue(PQ); inti,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,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;i { P[i]=(Process)malloc(sizeof(_Block)); P[i]->PB.number=i+1; P[i]->next=NULL; wt[i]=0; circle_t[i]=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",&P[i]->PB.arrive_time,&P[i]->PB.remain_time); } for(i=0;i Total_Time+=P[i]->PB.remain_time; printf("\n进程按顺序运行依次为: \n"); i=0; intk=0; for(t=0;;t++) { if(Run_Now)//如果当前有进程正在执行 { Run(); if(t==P[i]->PB.arrive_time)//如果当前时间正好有进程进入 { if(P[i]->PB.remain_time { temp=P[i]; P[i]=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; wt[Run_Now->PB.number-1]+=Run_Now->PB.Tc-Run_Now->PB.Tp; printf("%d",Run_Now->PB.number); } EnQueue(PQ,P[i]);//并将当前运行进程重新插入队列中 P[i]->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_t[Run_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NULL 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; wt[Run_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==P[i]->PB.arrive_time)//如果正好这时有进程入队 { k++; EnQueue(PQ,P[i]); 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%f\n",((float)sum(wt,N))/N); printf("平均周转时间是: \n%f\n",((float)sum(circle_t,N))/N); return0; } ////////////////////////////////////////////////////// 【Process.cpp代码如下: 】 #include #include usingnamespacestd; classProcess { public: stringProcessName;//进程名字 intTime;//进程需要时间 intleval;//进程优先级 intLeftTime;//进程运行一段时间后还需要的时间 }; voidCopy(Processproc1,Processproc2);//把proc2赋值给proc1 voidSort(Processpr[],intsize);//此排序后按优先级从大到小排列 voidsort1(Processpr[],intsize);//此排序后按需要的cpu时间从小到大排列 voidFcfs(Processpr[],intnum,intTimepice);//先来先服务算法 voidTimeTurn(Processprocess[],intnum,intTimepice);//时间片轮转算法 voidPriority(Processprocess[],intnum,intTimepice);//优先级算法 voidmain() { inta; cout< cout<<"选择调度算法: "< cout<<"1: FCFS2: 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"< cin>>a; constintSize=30; Processprocess[Size]; intnum; intTimePice; cout<<"输入进程个数: "< cin>>num; cout<<"输入此进程时间片大小: "< cin>>TimePice; for(inti=0;i { stringname; intCpuTime; intLeval; cout<<"输入第"< "< cin>>name; cin>>CpuTime>>Leval; process[i].ProcessName=name; process[i].Time=CpuTime; process[i].leval=Leval; cout< } for(intk=0;k process[k].LeftTime=process[k].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! ! )"; cout< cout<<"进程名字"<<"共需占用CPU时间"<<"还需要占用时间"<<"优先级"<<"状态"< if(a==1) Fcfs(process,num,TimePice); elseif(a==2) TimeTurn(process,num,TimePice); elseif(a==3) { Sort(process,num); Priority(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); } } voidCopy(Processproc1,Processproc2) { proc1.leval=proc2.leval; proc1.ProcessName=proc2.ProcessName; proc1.Time=proc2.Time; } voidSort(Processpr[],intsize)//以进程优先级高低排序 {//直接插入排序 for(inti=1;i { Processtemp; temp=pr[i]; intj=i; while(j>0&&temp.leval { pr[j]=pr[j-1]; j--; } pr[j]=temp; }//直接插入排序后进程按优先级从小到大排列 for(intd=size-1;d>size/2;d--) { Processtemp; 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*/ voidsort1(Processpr[],intsize)//以进程时间从低到高排序 {//直接插入排序 for(inti=1;i { Processtemp; temp=pr[i]; intj=i; while(j>0&&temp.Time { pr[j]=pr[j-1]; j--; } pr[j]=temp; } } /*先来先服务算法的实现*/ voidFcfs(Processprocess[],intnum,intTimepice) {//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! "< exit (1); } if(process[0].LeftTime==0) { cout<<"进程"< "< for(inti=0;i process[i]=process[i+1]; num--; } elseif(process[num-1].LeftTime==0) { cout<<"进程"< "< num--; } else { cout< process[0].LeftTime=process[0].LeftTime-Timepice; process[0].leval=process[0].leval-1; cout<<""< cout< cout< for(ints=1;s { cout<<""< cout< } }//else cout< system("pause"); cout< }//while } /*时间片轮转调度算法实现*/ voidTimeTurn(Processprocess[],intnum,intTimepice) { while(true) { if(num==0) { cout<<"所有进程都已经执行完毕! "< exit (1); } if(process[0].LeftTime==0) { cout<<"进程"< "< for(inti=0;i process[i]=process[i+1]; num--; } if(process[num-1].LeftTime==0) { cout<<"进程"< "< num--; } elseif(process[0].LeftTime>0) { cout< process[0].LeftTime=process[0].LeftTime-Timepice; process[0].leval=process[0].leval-1; cout<<""< cout< cout< for(ints=1;s { cout<<""< cout< if(s==1) cout<<"就绪"< else cout<<"等待"< } Processtemp; temp=process[0]; for(intj=0;j process[j]=process[j+1]; process[num-1]=temp; }//else cout< system("pause"); cout< }//while } /*优先级调度算法的实现*/ voidPriority(Processprocess[],intnum,intTimepice) { while(true) { if(num
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