設(shè)計(jì)一個(gè)按時(shí)間片輪轉(zhuǎn)法實(shí)現(xiàn)處理器調(diào)度的程序

1、實(shí)驗(yàn)一處理器調(diào)度一、實(shí)習(xí)內(nèi)容選擇一個(gè)調(diào)度算法，實(shí)現(xiàn)處理器調(diào)度。二、實(shí)習(xí)目的在采用多道程序設(shè)計(jì)的系統(tǒng)中，往往有若干個(gè)進(jìn)程同時(shí)處于就緒狀態(tài)。當(dāng)就緒進(jìn)程個(gè)數(shù)大于處理器數(shù)時(shí)，就必須依照某種策略來決定哪些進(jìn)程優(yōu)先占用處理器。本實(shí)習(xí)模擬在單處理器情況下的處理器調(diào)度，幫助學(xué)生加深了解處理器調(diào)度的工作。三、實(shí)習(xí)題目本實(shí)習(xí)有兩個(gè)題，學(xué)生可選擇其中的一題做實(shí)習(xí)。第二題：設(shè)計(jì)一個(gè)按時(shí)間片輪轉(zhuǎn)法實(shí)現(xiàn)處理器調(diào)度的程序。提示：(1) 假定系統(tǒng)有五個(gè)進(jìn)程，每一個(gè)進(jìn)程用一個(gè)進(jìn)程控制塊PCB來代表。進(jìn)程控制塊的格式為：進(jìn)程名指針要求運(yùn)行時(shí)間已運(yùn)行時(shí)間狀態(tài)其中，進(jìn)程名作為進(jìn)程的標(biāo)識(shí)，假設(shè)五個(gè)進(jìn)程的進(jìn)程名分別為Q1，Q2，Q3，Q

2、4，Q5。指針進(jìn)程按順序排成循環(huán)隊(duì)列，用指針指出下一個(gè)進(jìn)程的進(jìn)程控制塊的首地址，最后一個(gè)進(jìn)程的指針指出第一個(gè)進(jìn)程的進(jìn)程控制塊首地址。要求運(yùn)行時(shí)間假設(shè)進(jìn)程需要運(yùn)行的單位時(shí)間數(shù)。已運(yùn)行時(shí)間假設(shè)進(jìn)程已經(jīng)運(yùn)行的單位時(shí)間數(shù)，初始值為“0”。狀態(tài)有兩種狀態(tài)，“就緒”和“結(jié)束”，初始狀態(tài)都為“就緒”，用“R”表示。當(dāng)一個(gè)進(jìn)程運(yùn)行結(jié)束后，它的狀態(tài)為“結(jié)束”，用“E”表示。(2) 每次運(yùn)行所設(shè)計(jì)的處理器調(diào)度程序前，為每個(gè)進(jìn)程任意確定它的“要求運(yùn)行時(shí)間”。(3) 把五個(gè)進(jìn)程按順序排成循環(huán)隊(duì)列，用指針指出隊(duì)列連接情況。另用一標(biāo)志單元記錄輪到運(yùn)行的進(jìn)程。例如，當(dāng)前輪到P2執(zhí)行，則有：標(biāo)志單元， K2K1Q1 K2Q2

3、 K3Q3 K4Q4 K5Q5 K2 K3 K4 K5 K1 2 3 1 2 4 1 0 0 0 0 R R R R R PCB1 PCB2 PCB3 PCB4 PCB5 (4) 處理器調(diào)度總是選擇標(biāo)志單元指示的進(jìn)程運(yùn)行。由于本實(shí)習(xí)是模擬處理器調(diào)度的功能，所以，對(duì)被選中的進(jìn)程并不實(shí)際的啟動(dòng)運(yùn)行，而是執(zhí)行：已運(yùn)行時(shí)間+1來模擬進(jìn)程的一次運(yùn)行

4、，表示進(jìn)程已經(jīng)運(yùn)行過一個(gè)單位的時(shí)間。請(qǐng)同學(xué)注意：在實(shí)際的系統(tǒng)中，當(dāng)一個(gè)進(jìn)程被選中運(yùn)行時(shí)，必須置上該進(jìn)程可以運(yùn)行的時(shí)間片值，以及恢復(fù)進(jìn)程的現(xiàn)場(chǎng)，讓它占有處理器運(yùn)行，直到出現(xiàn)等待事件或運(yùn)行滿一個(gè)時(shí)間片。在這時(shí)省去了這些工作，僅用“已運(yùn)行時(shí)間+1”來表示進(jìn)程已經(jīng)運(yùn)行滿一個(gè)時(shí)間片。(5) 進(jìn)程運(yùn)行一次后，應(yīng)把該進(jìn)程的進(jìn)程控制塊中的指針值送到標(biāo)志單元，以指示下一個(gè)輪到運(yùn)行的進(jìn)程。同時(shí)，應(yīng)判斷該進(jìn)程的要求運(yùn)行時(shí)間與已運(yùn)行時(shí)間，若該進(jìn)程的要求運(yùn)行時(shí)間¹已運(yùn)行時(shí)間，則表示它尚未執(zhí)行結(jié)束，應(yīng)待到下一輪時(shí)再運(yùn)行。若該進(jìn)程的要求運(yùn)行時(shí)間=已運(yùn)行時(shí)間，則表示它已經(jīng)執(zhí)行結(jié)束，應(yīng)指導(dǎo)它的狀態(tài)修改成“結(jié)束”（E）

5、且退出隊(duì)列。此時(shí)，應(yīng)把該進(jìn)程的進(jìn)程控制塊中的指針值送到前面一個(gè)進(jìn)程的指針位置。(6) 若“就緒”狀態(tài)的進(jìn)程隊(duì)列不為空，則重復(fù)上面的（4）和（5）的步驟，直到所有的進(jìn)程都成為“結(jié)束”狀態(tài)。(7) 在所設(shè)計(jì)的程序中應(yīng)有顯示或打印語句，能顯示或打印每次選中進(jìn)程的進(jìn)程名以及運(yùn)行一次后進(jìn)程隊(duì)列的變化。(8) 為五個(gè)進(jìn)程任意確定一組“要求運(yùn)行時(shí)間”，啟動(dòng)所設(shè)計(jì)的處理器調(diào)度程序，顯示或打印逐次被選中的進(jìn)程名以及進(jìn)程控制塊的動(dòng)態(tài)變化過程。2. 所用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及符號(hào)說明typedef struct PNode / PCB struct PNode *next; / 定義指向下一個(gè)節(jié)點(diǎn)的指針 char name10

6、; / 定義進(jìn)程名，并分配空間 int All_Time; / 定義總運(yùn)行時(shí)間 int Runed_Time; / 定義已運(yùn)行時(shí)間 char state; / 定義進(jìn)程狀態(tài) Ready / End* Proc; / 指向該P(yáng)CB的指針int ProcNum; / 總進(jìn)程個(gè)數(shù)3.流程圖與源程序四.源代碼：#include <iostream>#include <cstdlib>using namespace std;typedef struct PNode / PCB struct PNode *next; / 定義指向下一個(gè)節(jié)點(diǎn)的指針 char name10; / 定義

7、進(jìn)程名，并分配空間 int All_Time; / 定義總運(yùn)行時(shí)間 int Runed_Time; / 定義已運(yùn)行時(shí)間 char state; / 定義進(jìn)程狀態(tài) Ready / End* Proc; / 指向該P(yáng)CB的指針int ProcNum; / 總進(jìn)程個(gè)數(shù)/ 初始化就緒隊(duì)列void InitPCB(Proc &H) cout<<"請(qǐng)輸入總進(jìn)程個(gè)數(shù): " cin>>ProcNum; / 進(jìn)程總個(gè)數(shù) int Num=ProcNum; H=(Proc)malloc(sizeof(PNode); / 建立頭節(jié)點(diǎn) H->next=NULL;

8、 Proc p=H; /定義一個(gè)指針 cout<<"總進(jìn)程個(gè)數(shù)為 "<<ProcNum<<" 個(gè),請(qǐng)依次輸入相應(yīng)信息nn" while (Num-) p=p->next=(Proc)malloc(sizeof(PNode); cout<<"進(jìn)程名 總運(yùn)行時(shí)間 已運(yùn)行時(shí)間 :" cin>>p->name>>p->All_Time>>p->Runed_Time; p->state='R' p->next=

9、NULL; p->next=H->next; /輸出運(yùn)行中的進(jìn)程信息void DispInfo(Proc H) Proc p=H->next; do if (p->state != 'E') /如果該進(jìn)程的狀態(tài)不是End的話 cout<<"進(jìn)程名:"<<p->name<<"t總運(yùn)行時(shí)間:"<<p->All_Time <<"t已運(yùn)行時(shí)間:"<<p->Runed_Time <<"t狀態(tài):&

10、quot;<<p->state<<endl; p=p->next; else p=p->next; while (p != H->next); / 整個(gè)進(jìn)程鏈條始終完整，只是狀態(tài)位有差異/ 時(shí)間片輪轉(zhuǎn)法void SJP_Simulator(Proc &H) cout<<endl<<"-START-n" int flag=ProcNum; / 記錄剩余進(jìn)程數(shù) int round=0; / 記錄輪轉(zhuǎn)數(shù) Proc p=H->next; while (p->All_Time > p-&

11、gt;Runed_Time) / 即未結(jié)束的進(jìn)程 round+; cout<<endl<<"Round "<<round<<"-正在運(yùn)行 "<<p->name<<" 進(jìn)程"<<endl; p->Runed_Time+; / 更改正在運(yùn)行的進(jìn)程的已運(yùn)行時(shí)間 DispInfo(H); / 輸出此時(shí)為就緒狀態(tài)的進(jìn)程的信息 if (p->All_Time = p->Runed_Time) / 并判斷該進(jìn)程是否結(jié)束 p->state

12、='E' flag-; cout<<p->name<<" 進(jìn)程已運(yùn)行結(jié)束,進(jìn)程被刪除!n" p=p->next; while (flag && p->All_Time = p->Runed_Time) p=p->next; / 跳過先前已結(jié)束的進(jìn)程 cout<<endl<<"-END-n"void main() Proc H; InitPCB(H); / 數(shù)據(jù)初始化 DispInfo(H); / 輸出此刻的進(jìn)程狀態(tài) SJP_Simulator(H); / 時(shí)間片