实验四 带优先级的时间片轮换的进程调度算法的实现.doc
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实验四 带优先级的时间片轮换的进程调度算法的实现
实验学时:4
实验类型:设计
实验要求:必修
一、实验目的
(1)掌握进程状态转换过程
(2)掌握时间片轮转的进程调度算法;
(3)掌握带优先级的进程调度算法;
二、实验内容
(1)自定义PCB的数据结构;
(2)使用带优先级的时间片轮转法调度进程,每运行一个时间片,优先级减半。
(3)命令集
A)create 随机创建进程,进程的优先级与所需要的时间片随机决定;
B)round 执行1次时间片轮转操作,其方法为运行高优先级队列的第1个,再降低其优先级,插入到相应的队列中。
C)ps 查看当前进程状态
D)sleep 命令将进程挂起
E)awake 命令唤醒1个被挂起的进程
F)kill 命令杀死进程
G)quit命令退出
(4)选用面向对象的编程方法。
三、实验原理或算法
本实验结合了进程状态转换、优先级调度、时间片轮转调度三方面的内容,根据进程状态转换图,设置SLEEP命令,将1个进程挂起,AWAKE命令唤醒1个被挂起的进程(从阻塞状态到就绪状态)。
1) 优先级
优先级体现了进程的重要程度或紧迫程度,在大多数现代操作系统中,都采用了优先级调度策略。优先级从小到大(如 0-127) 优先级最高,127 最低。在本实验中按数值大小决定优先级,数值大的优先级高。
2) 基于时间片调度
将所有的就绪进程按照先来先服务的原则,排成一个队列,每次调度时,将 cpu 分配给队首进程,并令其执行一个时间片。当时间片用完时,由一个计时器发出时钟中断请求,调度程序把此进程终止,把该进程放到队尾。
在该实验中,时间片以 100ms 为单位(实际的要小得多)。在调度过程中,需要通过时间函数检测进程的执行时间,当该进程执行时间≥时间片大小时,进行调度。
3) 高优先级调度
优先级高的进程优先得到 cpu,等该进程执行完毕后,另外的进程才能执行。
4) 基于时间片的高优先级调度
在调度算法中,只有处于就绪状态的进程才能被调度,调度算法结合了优先级调度和时间片轮转调度算法,约定:从最高优先级队列取第1个就绪状态的进程进行调度,时间片到后降低其优先级(降低一半),然后插入到低优先级队列的尾部,每次调度后,显示进程的状态。
四、程序清单
#include stdlib.h
#include stdio.h
#include time.h
//#include dos.h
#include string.h
//定义进程数
#define LEN 10
//定义最高优先级
#define MAXPIOR 3
// 定义时间片
#define QUANTUM 2
#define PCB sizeof(struct pcb)
struct pcb //PCB
{int ident;//标识符
int state;//状态 0-就绪,1-运行,2-堵塞
int pior;//优先级,MAXPIOR为最高优先级*/
int life;//生命期*/
struct pcb *next;/*指针*/
} *array[MAXPIOR];
static int idlist[LEN];/*标识符表*/
int life=0;/*总生命期初始化为0*/
char str[20];
char command[7][10];
int killtest=0;
void init();
int create();
void kill(int x);
void process();
void routine();
void ps();
void init()
{
int i=0;
for (i=0;iMAXPIOR;i++)
array[i]=NULL;
sprintf(command[0],quit);
sprintf(command[1],ps);
sprintf(command[2],create);
sprintf(command[3],kill);
sprintf(command[4],round);
sprintf(command[5],sleep);
sprintf(command[6],awake);
}
int create()
{
int i=0,pior=0;
struct pcb *p,*q,*s;
while (idlist[i]!=0i=LEN-1)
i++;
if (i==LEN) return -1;
idlist[i]=1;
srand((unsigned)time(NULL));
pior=rand()%MAXPIOR; //最大优先级设定为0-2的整数
//printf(pior=%d\n,pior);
s=(st
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