實(shí)驗(yàn)一-處理器調(diào)度設(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

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，往往有假設(shè)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，Q4，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，那么有：標(biāo)志單元，K2K1Q1K2Q2K3Q3K4Q4K5Q5

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，表示進(jìn)程已經(jīng)運(yùn)行過一個(gè)單位的時(shí)間。請同學(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，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，假設(shè)該進(jìn)程的要求運(yùn)行時(shí)間已運(yùn)行時(shí)間，那么表示它尚未執(zhí)行結(jié)束，應(yīng)待到下一輪時(shí)再運(yùn)行。假設(shè)該進(jìn)程的要求運(yùn)行時(shí)間=已運(yùn)行時(shí)間，那么表示它已經(jīng)執(zhí)行結(jié)束，應(yīng)指導(dǎo)它的狀態(tài)修改成“結(jié)束〞〔E〕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)假設(shè)“就緒〞狀態(tài)的進(jìn)程隊(duì)列不為空，那么重復(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)及符號說明typedefstructPNode{//PCBstructPNode*next;//定義指向下一個(gè)節(jié)點(diǎn)的指針charname[10];//定義進(jìn)程名，并分配空間intAll_Time;//定義總運(yùn)行時(shí)間intRuned_Time;//定義已運(yùn)行時(shí)間charstate;//定義進(jìn)程狀態(tài)Ready/End}*Proc;//指向該P(yáng)CB的指針intProcNum;//總進(jìn)程個(gè)數(shù)3.流程圖與源程序四.源代碼：#include<iostream>#include<cstdlib>usingnamespacestd;typedefstructPNode{//PCBstructPNode*next;//定義指向下一個(gè)節(jié)點(diǎn)的指針charname[10];//定義進(jìn)程名，并分配空間intAll_Time;//定義總運(yùn)行時(shí)間intRuned_Time;//定義已運(yùn)行時(shí)間charstate;//定義進(jìn)程狀態(tài)Ready/End}*Proc;//指向該P(yáng)CB的指針intProcNum;//總進(jìn)程個(gè)數(shù)//初始化就緒隊(duì)列voidInitPCB(Proc&H){cout<<"請輸入總進(jìn)程個(gè)數(shù):";cin>>ProcNum;//進(jìn)程總個(gè)數(shù)intNum=ProcNum;H=(Proc)malloc(sizeof(PNode));//建立頭節(jié)點(diǎn)H->next=NULL;Procp=H;//定義一個(gè)指針cout<<"總進(jìn)程個(gè)數(shù)為"<<ProcNum<<"個(gè),請依次輸入相應(yīng)信息\n\n";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=NULL;}p->next=H->next;}//輸出運(yùn)行中的進(jìn)程信息voidDispInfo(ProcH){Procp=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):"<<p->state<<endl;p=p->next;}elsep=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voidSJP_Simulator(Proc&H){cout<<endl<<"-------------------START--------------------\n";intflag=ProcNum;//記錄剩余進(jìn)程數(shù)intround=0;//記錄輪轉(zhuǎn)數(shù)Procp=H->next;while(p->All_Time>p->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='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";}voidmain(){ProcH;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);//