一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/h3>

進(jìn)程調(diào)度是處理機(jī)管理的核心內(nèi)容。本實(shí)驗(yàn)要求用高級(jí)語(yǔ)言編寫(xiě)模擬進(jìn)程調(diào)度程序，以 便加深理解有關(guān)進(jìn)程控制快、進(jìn)程隊(duì)列等概念，并體會(huì)和了解優(yōu)先數(shù)算法和時(shí)間片輪轉(zhuǎn)算法 的具體實(shí)施辦法。

二、實(shí)驗(yàn)要求

1.設(shè)計(jì)進(jìn)程控制塊 PCB 的結(jié)構(gòu)，通常應(yīng)包括如下信息：

進(jìn)程名、進(jìn)程優(yōu)先數(shù)（或輪轉(zhuǎn)時(shí)間片數(shù)）、進(jìn)程已占用的 CPU 時(shí)間、進(jìn)程到完成還需要的時(shí)間、進(jìn)程的狀態(tài)、當(dāng)前隊(duì)列指針等。

2.編寫(xiě)兩種調(diào)度算法程序：

優(yōu)先數(shù)調(diào)度算法程序

循環(huán)輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法程序

3.按要求輸出結(jié)果。

三、實(shí)驗(yàn)過(guò)程

分別用兩種調(diào)度算法對(duì)伍個(gè)進(jìn)程進(jìn)行調(diào)度。每個(gè)進(jìn)程可有三種狀態(tài)；執(zhí)行狀態(tài)（RUN）、

就緒狀態(tài)（READY,包括等待狀態(tài)）和完成狀態(tài)（FINISH），并假定初始狀態(tài)為就緒狀態(tài)。

?（一）進(jìn)程控制塊結(jié)構(gòu)如下：

?NAME——進(jìn)程標(biāo)示符

?PRIO/ROUND——進(jìn)程優(yōu)先數(shù)/進(jìn)程每次輪轉(zhuǎn)的時(shí)間片數(shù)（設(shè)為常數(shù) 2）

?CPUTIME——進(jìn)程累計(jì)占用 CPU 的時(shí)間片數(shù)

?NEEDTIME——進(jìn)程到完成還需要的時(shí)間片數(shù)

?STATE——進(jìn)程狀態(tài)

?NEXT——鏈指針

?注：

?1.為了便于處理，程序中進(jìn)程的的運(yùn)行時(shí)間以時(shí)間片為單位進(jìn)行計(jì)算；

?2.各進(jìn)程的優(yōu)先數(shù)或輪轉(zhuǎn)時(shí)間片數(shù)，以及進(jìn)程運(yùn)行時(shí)間片數(shù)的初值，均由用戶在程序運(yùn)行時(shí)給定。

（二）進(jìn)程的就緒態(tài)和等待態(tài)均為鏈表結(jié)構(gòu)，共有四個(gè)指針如下：

?RUN——當(dāng)前運(yùn)行進(jìn)程指針

?READY——就需隊(duì)列頭指針

?TAIL—— 就需隊(duì)列尾指針

?FINISH—— 完成隊(duì)列頭指針

（三）程序說(shuō)明

?1. 在優(yōu)先數(shù)算法中，進(jìn)程優(yōu)先數(shù)的初值設(shè)為：

?50-NEEDTIME

每執(zhí)行一次，優(yōu)先數(shù)減 1，CPU 時(shí)間片數(shù)加 1，進(jìn)程還需要的時(shí)間片數(shù)減 1。在輪轉(zhuǎn)法中，采用固定時(shí)間片單位（兩個(gè)時(shí)間片為一個(gè)單位），進(jìn)程每輪轉(zhuǎn)一次，CPU時(shí)間片數(shù)加 2，進(jìn)程還需要的時(shí)間片數(shù)減 2，并退出 CPU，排到就緒隊(duì)列尾，等待下一次調(diào)度。

?2. 程序的模塊結(jié)構(gòu)如下：

?整個(gè)程序可由主程序和如下 7 個(gè)過(guò)程組成：

?2

?（1）INSERT1——在優(yōu)先數(shù)算法中，將尚未完成的 PCB 按優(yōu)先數(shù)順序插入到就緒隊(duì)列中；

?（2）INSERT2——在輪轉(zhuǎn)法中，將執(zhí)行了一個(gè)時(shí)間片單位（為 2），但尚未完成的進(jìn)程

的 PCB，插到就緒隊(duì)列的隊(duì)尾；

?（3）FIRSTIN——調(diào)度就緒隊(duì)列的第一個(gè)進(jìn)程投入運(yùn)行；

?（4）PRINT——顯示每執(zhí)行一次后所有進(jìn)程的狀態(tài)及有關(guān)信息。

?（5）CREATE——?jiǎng)?chuàng)建新進(jìn)程，并將它的 PCB 插入就緒隊(duì)列；

?（6）PRISCH——按優(yōu)先數(shù)算法調(diào)度進(jìn)程；

?（7）ROUNDSCH——按時(shí)間片輪轉(zhuǎn)法調(diào)度進(jìn)程。

?主程序定義 PCB 結(jié)構(gòu)和其他有關(guān)變量。

代碼：文章來(lái)源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-744848.html

Main.cpp
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
typedef struct node
{
	char name[20];           //進(jìn)程名
	int prio;                      //進(jìn)程優(yōu)先級(jí)
	int round;                   //分配CPU的時(shí)間片
	int cputime;                //CPU執(zhí)行時(shí)間
	int needtime;              //進(jìn)程執(zhí)行所需時(shí)間
	char state;                   //進(jìn)程狀態(tài)
	int count;                    //記錄執(zhí)行次數(shù)
	struct node *next;       //鏈表指針
}PCB;
int num;
//定義三個(gè)隊(duì)列，就緒隊(duì)列，執(zhí)行隊(duì)列，完成隊(duì)列
PCB *ready = NULL;         //就緒隊(duì)列
PCB *run = NULL;             //執(zhí)行隊(duì)列
PCB *finish = NULL;          //完成隊(duì)列
//取得第一個(gè)就緒節(jié)點(diǎn)
void GetFirst()
{
	run = ready;
	if (ready != NULL)
	{
		run->state = 'R';
		ready = ready->next;
		run->next = NULL;
	}
}
//優(yōu)先級(jí)輸出隊(duì)列
void Output1()
{
	PCB *p;
	p = ready;
	while (p != NULL)
	{
		cout << p->name << "\t" << p->prio << "\t" << p->cputime << "\t" << p->needtime << "\t " << p->state << "  \t  " << p->count << endl;
		p = p->next;
	}
	p = finish;
	while (p != NULL)
	{
		cout << p->name << "\t" << p->prio << "\t" << p->cputime << "\t" << p->needtime << "\t " << p->state << "  \t  " << p->count << endl;
		p = p->next;
	}
	p = run;
	while (p != NULL)
	{
		cout << p->name << "\t" << p->prio << "\t" << p->cputime << "\t" << p->needtime << "\t " << p->state << "  \t  " << p->count << endl;
		p = p->next;
	}
}
//輪轉(zhuǎn)法輸出隊(duì)列
void Output2()
{
	PCB *p;
	p = ready;
	while (p != NULL)
	{
		cout << p->name << "\t" << p->round << "\t" << p->cputime << "\t" << p->needtime << "\t " << p->state << "\t  " << p->count << endl;
		p = p->next;
	}
	p = finish;
	while (p != NULL)
	{
		cout << p->name << "\t" << p->round << "\t" << p->cputime << "\t" << p->needtime << "\t " << p->state << "\t  " << p->count << endl;
		p = p->next;
	}
	p = run;
	while (p != NULL)
	{
		cout << p->name << "\t" << p->round << "\t" << p->cputime << "\t" << p->needtime << "\t " << p->state << "\t  " << p->count << endl;
		p = p->next;
	}
}
//創(chuàng)建優(yōu)先級(jí)隊(duì)列
//創(chuàng)建優(yōu)先級(jí)隊(duì)列，規(guī)定優(yōu)先數(shù)越小，優(yōu)先級(jí)越低 
void InsertPrio(PCB *in)
{
	PCB *fst, *nxt;
	fst = nxt = ready;
	if (ready == NULL)  //如果隊(duì)列為空，則為第一個(gè)元素 
	{
		in->next = ready;
		ready = in;
	}
	else     //查到合適的位置進(jìn)行插入 
	{
		if (in->prio >= fst->prio)  //比第一個(gè)還要大，則插入到隊(duì)頭
		{
			in->next = ready;
			ready = in;
		}
		else
		{
			while (fst->next != NULL)  //移動(dòng)指針查找第一個(gè)比它小的元素的位置進(jìn)行插入 
			{
				nxt = fst;
				fst = fst->next;
			}
			if (fst->next == NULL) //已經(jīng)搜索到隊(duì)尾，則其優(yōu)先級(jí)數(shù)最小，將其插入到隊(duì)尾即可 
			{
				in->next = fst->next;
				fst->next = in;
			}
			else     //插入到隊(duì)列中
			{
				nxt = in;
				in->next = fst;
			}
		}
	}
}
//將進(jìn)程插入到就緒隊(duì)列尾部
void InsertTime(PCB *in)
{
	PCB *fst;
	fst = ready;
	if (ready == NULL)
	{
		in->next = ready;
		ready = in;
	}
	else
	{
		while (fst->next != NULL)
		{
			fst = fst->next;
		}
		in->next = fst->next;
		fst->next = in;
	}
}
//將進(jìn)程插入到完成隊(duì)列尾部
void InsertFinish(PCB *in)
{
	PCB *fst;
	fst = finish;
	if (finish == NULL)
	{
		in->next = finish;
		finish = in;
	}
	else
	{
		while (fst->next != NULL)
		{
			fst = fst->next;
		}
		in->next = fst->next;
		fst->next = in;
	}
}
//優(yōu)先級(jí)調(diào)度輸入函數(shù) 
void PrioCreate()
{
	PCB *tmp;
	int i;
	cout << "Enter the name and needtime：" << endl;
	for (i = 0; i < num; i++)
	{
		if ((tmp = (PCB *)malloc(sizeof(PCB))) == NULL)
		{
			cerr << "malloc" << endl;
			exit(1);
		}
		cin >> tmp->name;
		getchar();
		cin >> tmp->needtime;
		tmp->cputime = 0;
		tmp->state = 'W';
		tmp->prio = 50 - tmp->needtime;  //設(shè)置其優(yōu)先級(jí)，需要的時(shí)間越多，優(yōu)先級(jí)越低
		tmp->round = 0;
		tmp->count = 0;
		InsertPrio(tmp);      //按照優(yōu)先級(jí)從高到低，插入到就緒隊(duì)列 
	}
	cout << "進(jìn)程名\t優(yōu)先級(jí)\tcpu時(shí)間\t需要時(shí)間 進(jìn)程狀態(tài) 計(jì)數(shù)器" << endl;
}
//時(shí)間片輸入函數(shù) 
void TimeCreate()
{
	PCB *tmp;
	int i;
	cout << "輸入進(jìn)程名字和進(jìn)程時(shí)間片所需時(shí)間：" << endl;
	for (i = 0; i < num; i++)
	{
		if ((tmp = (PCB *)malloc(sizeof(PCB))) == NULL)
		{
			cerr << "malloc" << endl;
			exit(1);
		}
		cin >> tmp->name;
		getchar();
		cin >> tmp->needtime;
		tmp->cputime = 0;
		tmp->state = 'W';
		tmp->prio = 0;
		tmp->round = 2;
		tmp->count = 0;
		InsertTime(tmp);
	}
	cout << "進(jìn)程名\t輪數(shù)\tCPU時(shí)間\t需要時(shí)間 進(jìn)程狀態(tài) 計(jì)數(shù)器" << endl;
}
//按照優(yōu)先級(jí)調(diào)度，每次執(zhí)行一個(gè)時(shí)間片
void Priority()
{
	int flag = 1;
	GetFirst();
	while (run != NULL)
	{
		Output1();
		while (flag)
		{
			run->prio -= 3; //優(yōu)先級(jí)減去三 
			run->cputime++; //CPU時(shí)間片加一 
			run->needtime--;//進(jìn)程執(zhí)行完成的剩余時(shí)間減一 
			if (run->needtime == 0)//如果進(jìn)程執(zhí)行完畢，將進(jìn)程狀態(tài)置為F，將其插入到完成隊(duì)列 
			{
				run->state = 'F';
				run->count++;
				InsertFinish(run);
				flag = 0;
			}
			else   //將進(jìn)程狀態(tài)置為W，入就緒隊(duì)列
			{
				run->state = 'W';
				run->count++; //進(jìn)程執(zhí)行的次數(shù)加一
				InsertTime(run);
				flag = 0;
			}
		}
		flag = 1;
		GetFirst();    //繼續(xù)取就緒隊(duì)列隊(duì)頭進(jìn)程進(jìn)入執(zhí)行隊(duì)列 
	}
}
void RoundRun()    //時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法
{
	int flag = 1;
	GetFirst();
	while (run != NULL)
	{
		Output2();
		while (flag)
		{
			run->count++;
			run->cputime++;
			run->needtime--;
			if (run->needtime == 0) //進(jìn)程執(zhí)行完畢 
			{
				run->state = 'F';
				InsertFinish(run);
				flag = 0;
			}
			else if (run->count == run->round)//時(shí)間片用完 
			{
				run->state = 'W';
				run->count = 0;   //計(jì)數(shù)器清零，為下次做準(zhǔn)備 
				InsertTime(run);
				flag = 0;
			}
		}
		flag = 1;
		GetFirst();
	}
}
int main(void)
{
	int n;
	cout << "輸入進(jìn)程個(gè)數(shù)：" << endl;
	cin >> num;
	getchar();
	cout << "-----------------進(jìn)程調(diào)度算法模擬----------------------" << endl;
	cout << "                   1、優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法" << endl;
	cout << "                   2、循環(huán)輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法  " << endl;
	cout << "-------------------------------------------------------" << endl;
	cout << "輸入選擇序號(hào)：" << endl;
	cin >> n;
	switch (n)
	{
	case 1:
		cout << "優(yōu)先級(jí)調(diào)度:" << endl;
		PrioCreate();
		Priority();
		Output1();
		break;
	case 2:
		cout << "循環(huán)輪轉(zhuǎn)算法:" << endl;
		TimeCreate();
		RoundRun();
		Output2();
		break;
	case 0:
		exit(1);
		break;
	default:
		cout << "Enter error!" << endl;
		break;
	}
	cout << endl;
	return 0;
}

到了這里，關(guān)于計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)-進(jìn)程調(diào)度模擬算法的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請(qǐng)?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！