操作系統(tǒng)實驗報告-單處理機系統(tǒng)的進程調(diào)度

實驗二單處理機系統(tǒng)的進程調(diào)度一．實驗?zāi)康模?）加深對進程概念的理解，明確進程與程序的區(qū)別。（2）深入了解系統(tǒng)如何組織進程、創(chuàng)建進程。（3）進一步認(rèn)識如何實現(xiàn)處理機調(diào)度。二．實驗內(nèi)容編寫程序完成單處理機系統(tǒng)中的進程調(diào)度，要求采用時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法。三．實驗原理在早期的時間片輪轉(zhuǎn)法中,系統(tǒng)將所有的就緒進程按先來先服務(wù)的原則,排成一個隊列,每次調(diào)度時,把CPU分配給隊首進程,并令其執(zhí)行一個時間片.時間片的大小從幾ms到幾百ms.當(dāng)執(zhí)行的時間片用完時,由一個計時器發(fā)出時鐘中斷請求,調(diào)度程序便據(jù)此信號來停止該進程的執(zhí)行,并將它送往就緒隊列的末尾;然后,再把處理機分配給就緒隊列中新的隊首進程,同時也讓它執(zhí)行一個時間片.這樣就可以保證就緒隊列中的所有進程,在一給定的時間內(nèi),均能獲得一時間片的處理機執(zhí)行時間.四．實驗部分源程序#include<stdio.h>#include<time.h>#include<stdlib.h>/*********************以下是全局?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和變量***********************//*PCB結(jié)構(gòu)*/structPCB{intpname;intpri;intruntime;intwaittime;structPCB*next;}pcb[7];structPCB*running;/*運行指針*/structPCB*Hready;/*高優(yōu)先級就緒隊列頭指針*/structPCB*Lready;/*低優(yōu)先級隊列頭指針*/structPCB*wait;/*等待隊列頭指針*/intA=0;/**************************以下是函數(shù)說明****************************/voiddelay();/*利用循環(huán)實現(xiàn)延遲*/voidproc(structPCB*running);/*模擬進程3－9*/voidInsertIntoQueueTail(structPCB**head,structPCB*node);/*將node插入到head所指示的隊列的尾部*/intproc_switch();/*進程調(diào)度函數(shù)*/voidproc_wait();/*進程等待函數(shù)*/intproc_wakeup();/*進程喚醒函數(shù)*//************************以下是函數(shù)定義及注釋************************/main()/*主函數(shù)*/{inti;/*初始化，創(chuàng)建進程3－9，置低優(yōu)先級，等待時間為0,依次插入低優(yōu)先級隊列*/for(i=0;i<3;i++){pcb[i].pname=i+3;pcb[i].pri=0;pcb[i].waittime=0;InsertIntoQueueTail(&Lready,&pcb[i]);}wait=NULL;Hready=NULL;/*等待隊列和高優(yōu)先級隊列為空*/printf("\n模擬進程調(diào)度開始:\n");/*模擬進程調(diào)度開始*/for(;;){switch(A){case0:/*無進程等待調(diào)度，打印信息并返回*/if(!proc_switch()){printf("/n沒有進程在運行返回:\n");getchar();}break;case1:proc_wait();break;case3:case4:case5:case6:proc(running);break;default:printf("\nerror!");exit(-1);}}}/*功能：延遲一個時間片*//*入口參數(shù)：無*//*出口參數(shù)：無*/voiddelay(){inti,j;for(i=0;i<20000;i++)for(j=0;j<10000;j++){}}/*功能：進程3－9*//*入口參數(shù)：運行指針*//*出口參數(shù)：無*/voidproc(structPCB*running){inti;srand((unsigned)time(NULL));/*顯示當(dāng)前運行的進程的id*/printf("\n現(xiàn)在進程%d正在運行\(zhòng)n",running->pname);/*當(dāng)前進程執(zhí)行running->runtime個時間片*/for(i=running->runtime;i>0;i--){/*顯示剩余的時間片*/printf("剩余的時間片為%d\n",i);/*延遲*/delay();proc_wakeup();/*產(chǎn)生一個1到1000的隨機數(shù)，若該隨機數(shù)小余300，當(dāng)前進程等待，*/if((rand()%1000+1)<300){printf("進程%d開始等待.\n",running->pname);A=1;return;}}/*顯示時間片耗盡，進程轉(zhuǎn)為低優(yōu)先級就緒狀態(tài)*/printf("進程%d時間片耗盡\n",running->pname);InsertIntoQueueTail(&Lready,running);A=0;return;}/*功能：將一個節(jié)點插入隊列尾部*//*入口參數(shù)：隊列頭指針地址head，待插入結(jié)點node*//*出口參數(shù)：無*/voidInsertIntoQueueTail(structPCB**head,structPCB*node){structPCB*p;node->next=NULL;/*被插入隊列為空*/if(*head==NULL){*head=node;return;}/*被插入隊列不為空*/else{p=*head;/*找到隊列的最后一個結(jié)點*/while(p->next!=NULL)p=p->next;p->next=node;}}/*功能：進程調(diào)度*//*入口參數(shù)：無*//*出口參數(shù)：若調(diào)度成功，返回1，否則返回0*/intproc_switch(){/*若高優(yōu)先級就緒隊列和低優(yōu)先級就緒隊列均為空，則循環(huán)執(zhí)行進程喚醒*/while(Hready==NULL&&Lready==NULL)if(!proc_wakeup())return0;/*若高優(yōu)先級就緒隊列非空，則執(zhí)行其第一個進程，分配2個時間片*/if(Hready!=NULL){running=Hready;Hready=Hready->next;running->runtime=2;}/*若高優(yōu)先級就緒隊列為空，則執(zhí)行低優(yōu)先級就緒隊列的第一個進程，分配5個時間片*/else{running=Lready;Lready=Lready->next;running->runtime=5;}/*把調(diào)度進程的id賦給A*/A=running->pname;return1;}/*功能：進程等待。將當(dāng)前運行進程置高優(yōu)先級，等待時間為20，插入等待隊列尾部*//*入口參數(shù)：無*//*出口參數(shù)：無*/voidproc_wait(){structPCB*p;running->pri=1;running->waittime=10;InsertIntoQueueTail(&wait,running);A=0;return;}/*功能：進程喚醒*//*入口參數(shù)：無*//*出口參數(shù)：若等待隊列為空，則返回0，否則返回1*/intproc_wakeup(){structPCB*p,*last,*MoveToReady;p=wait;/*等待隊列為空，返回0*/if(p==NULL)return0;/*延遲*/delay();/*等待隊列中每個進程的等待時間減1*/while(p!=NULL){p->waittime-=1;p=p->next;}p=wait;/*從等待隊列中摘除等待時間為0的進程，插入到高優(yōu)先級就緒隊列的尾部*/while(p!=NULL){if(p->waittime==0){MoveToReady=p;if(p==wait)wait=p->next;elselast->next=p->next;p=p->next;InsertIntoQueueTail(&Hready,MoveToReady);}else{p=p->next;}}