实验一处理器调度.docx
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实验一处理器调度
操作系统实验
(第一次)
一、实验内容
选择一个调度算法,实现处理器调度。
二、实验目的
在采用多道程序设计的系统中,往往有若干个进程同时处于就绪状态。
当就绪状态进程
个数大于处理器数时,就必须依照某种策略来决定哪些进程优先占用处理器。
本实验模拟在
单处理器情况下处理器调度,帮助学生加深了解处理器调度的工作。
三、实验题目
第二题:
设计一个按时间片轮转法实现处理器调度的程序。
[提示]
(1)假定系统有五个进程,每一个进程用一个进程控制块PCB来代表。
进程控制块的格
式为:
进程名
时间
要求求运行时间
优先数
状态
其中,进程名----作为进程的标识,假设五个进程的进程名分别是Q1,Q2,Q3,Q4,Q5。
指针----进程按顺序排成循环队列,用指针指出下一个进程的进程控制块首地址,最
后一个进程中的指针指出第一个进程的进程控制块首地址。
要求运行时间----假设进程需要运行的单位时间数。
已运行时间----假设进程已经运行的单位时间数,初始值为“0”。
状态----有两种状态,“就绪”状态和“结束“状态,初始状态都为“就绪“,用“R”
表示,当一个进程运行结束后,它的状态变为“结束”,用“E”表示。
(2)每次运行你所设计的处理器调度程序之前,为每个进程任意确定它的“要求运行时
间”。
(3)把五个进程按顺序排成循环队列,用指针指出队列连接情况。
另用一标志单元记录
轮到运行的进程。
例如,当前轮到Q2执行,则有:
标志单元
k1k2k3k4k5
PCB1PCB2PCB3PCB4PCB5
(4)处理器调度总是选择标志单元指示的进程运行。
由于本实验是模拟处理器调度的功
能,所以,对被选中的进程并不实际启动运行,而是执行:
已运行时间-1
来模拟进程的一次运行,表示进程已经运行过一个单位的时间。
请同学们注意:
在实际的系统中,当一个进程被选中运行时,必须置上该进程可以
运行的时间片值,以及恢复进程的现场,让它占有处理器运行,直到出现等待事件
或运行满一个时间片。
在这里省去了这些工作,仅用“已运行时间+1”来表示进程
已经运行满一个时间片。
(5)进程运行一次后,应把该进程的进程控制块中的指针值送到标志单元,以指示下一
个轮到运行的进程。
同时,应判断该进程的要求运行时间与已运行时间,若该进程
要求运行时间≠已运行时间,则表示它尚未执行结束,应待到下一轮时再运行。
若
该进程的要求运行时间=已运行时间,则表示它已经执行结束,应把它的状态修改为
“结束”(E)且退出队列。
此时,应把该进程的进程控制块中的指针值送到前面一
个进程的指针位置。
(6)若“就绪”状态的进程队列不为空,则重复上面(4)和(5)的步骤,直到所有进
程都成为“结束”状态。
(7)在所设计的称序中应有显示或打印语句,能显示或打印每次被选中进程的进程名以
及运行一次后进称对列的变化。
(8)为五个进程任意确定一组“要求运行时间”,启动所设计的处理器调度程序,显示或
打印逐次被选中进程的进程名以及进程控制块的动态变化过程。
四、实验报告
(1)实验题目。
(2)程序中使用的数据结构及符号说明。
(3)流程图。
(4)打印一份源程序并附上注释。
(5)打印程序运行时的初值和运行结果,要求如下:
i进程控制块的初始状态
ii.选中运行的进程名以及选中进程运行后的各进程控制块状态。
对于ii要求每选中一个进程运行后都要打印。
四、流程图
五、实验代码
#include
#include
#include
#include
usingnamespacestd;
intn;
classPCB
{
public:
intpri;//进程优先数
intruntime;//进程运行CPU时间
intpieceOftime;//轮转时间片
stringprocname;//进程名
stringstate;//进程状态
intneedOftime;//还需要时间
intCounter;
PCB*next;
};
PCB*run=NULL;
PCB*ready=NULL;
PCB*finish=NULL;
PCB*tial=ready;
voidDtime(intt);
voidPrinft(inta)
{
if(a==1)
{
cout<<"进程名称"<<"\t"<<"优先数"<<"\t"<<"还需要时间"<<"\t"<<"已运行时间"<<"\t"<<"状态:
"< } else cout<<"进程名称"<<"\t"<<"已运行时间"<<"\t"<<"还需要时间"<<"\t"<<"计数器"<<"\t"<<"时间片"<<"\t"<<"状态"< } voidPrinft(intb,PCB*p) { if(b==1) { cout< } else cout< } voiddisplay(intc) { PCB*p; if(run! =NULL)/*如果运行指针不空*/ Prinft(c,run);/*输出当前正在运行的PCB*/ //Dtime (2); p=ready;/*输出就绪队列PCB*/ while(p! =NULL) { Prinft(c,p); p=p->next; } //Dtime (2); p=finish;/*输出完成队列的PCB*/ while(p! =NULL) { Prinft(c,p); p=p->next; } } voidinsert(PCB*p)//插入就绪队列按Pri大小 { PCB*S1,*S2; if(ready==NULL) { p->next=NULL; ready=p; } else { S1=ready; S2=S1; while(S1! =NULL) { if(S1->pri>=p->pri) { S2=S1; S1=S1->next; } else break; } if(S2->pri>=p->pri) { S2->next=p; p->next=S1; } else { p->next=ready; ready=p; } } } voidqueue(PCB*p) { if(ready==NULL) { p->next=NULL; ready=p; tial=p; } else { tial->next=p; tial=p; p->next=NULL; } } boolCTProcessOfRuntime() { PCB*Node; intm; cout<<"输入创建进程的数目: "< cin>>n; cout<<"输入时间片: "< cin>>m; for(intj=0;j { Node=newPCB; if(Node==NULL) returnfalse; else { cout<<"输入进程的名称,进程需CPU时间: "< cin>>Node->procname>>Node->needOftime; Node->runtime=0; Node->state="就绪"; Node->Counter=0; Node->pieceOftime=m; cout<<"进程"< "< } queue(Node); } returntrue; } voidRuntime(intc) { run=ready; ready=ready->next; run->state="运行"; Prinft(c); while(run! =NULL) { run->runtime=run->runtime+1; run->needOftime=run->needOftime-1; run->Counter=run->Counter+1; if(run->needOftime==0) { run->state="完成"; run->next=finish; finish=run; run=NULL; if(ready! =NULL) { run=ready; ready=ready->next; } } elseif(run->Counter==run->pieceOftime) { run->Counter=0; run->state="就绪"; queue(run); run=NULL; if(ready! =NULL) { run=ready; run->state="运行"; ready=ready->next; } } display(c); } } intmain() { inti; cout<<"*******************************************"< cout<<"*1时间片轮转法"< cout<<"*确认: 1退出: 0"< cin>>i; switch(i) { case1: CTProcessOfRuntime(); Runtime(i); break; default: break; } system("pause"); return0; } voidDtime(intt) { time_tcurrent_time; time_tstart_time; time(&start_time); do { time(¤t_time); }while((current_time-start_time) } 六、程序结果截图
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- 特殊限制:
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- 实验 处理器 调度
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