参考程序：处理机低调度模拟系统

《参考程序：处理机低调度模拟系统》由会员分享，可在线阅读，更多相关《参考程序：处理机低调度模拟系统（35页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、题目：处理机调度算法的模拟专业：网络项目班级：学号：姓名：指导教师：完成日期：一、课程设计目的1、掌握C语言数组、函数、指针、结构体的综合应用。2、掌握使用C语言，进行应用性的开发。3、掌握系统数据结构与算法的设计。二、课程设计内容课程设计题目：处理机低级调度模拟系统课程设计内容：根据操作系统处理机不同的调度算法，使用C语言模拟实现处理机调度过程。1、系统数据结构1）进程控制块vpcb）:进程名称、至U达时间、进程要求运行时间、进程已运行时间、指针、进程状态等等 要根据不同算法的需要 定义全面的数据结构）2）进程队列vPQueue :链表2、调度算法1）先来先服务调度vFCFS）:按照进程提交

2、给系统的先后顺序 来挑选进程， 先提交的先被挑选。2）短进程优先调度 SJF）： 是以进入系统的进程所提出的 “执 行时间 ”为标准，总是优先选取执行时间最短的进程。3）高响应比优先调度 HRN ）：是在每次调度前都要计算所有 被选进程 在后备队列中）的响应比，然后选择响应比最高的进程执 行。: a）应 设置多个就绪队列，并为各个队列赋予不同的优先级。b）当一个新进程进入内存后，首先将它放入第一队列的末尾，按 FCFS 的原 则排队等待调度。当轮到该进程执行时，如他能在该时间片内完 成，便可准备撤离系统；如果它在一个时间片结束时尚未完成，调 度程序便将该进程转入第二队列的末尾，再同样地按 FC

3、FS 原则等 待调度执行；如果它在第二队列中运行一个时间片后仍未完成，再 依次将它放入第三队列 ，如此下去，当一个长作业进程从第一 队列依次降到第 N 队列后，在第 N 队列中便采取时间片轮转的方式 运行。VC ）仅当第一队列空闲时，调度程序才调度第二队列中的进 程运行。三、课程设计的要求1、按照给出的题目内容 1）完成系统数据结构设计与实现、系统算法设计与实现、系统模 块设计与实现、系统总体的设计与实现。2）系统需要一个简单操作界面，例如:1. 先来先服务调度2. 短进程优先调度3. 高响应比优先调度4. 多级反馈队列调度5. 退出按数字 1、2、 3、 4、5，选择操作） 3）对每种调度算

4、法都要求输出每个进程 进程数不少于 5）开始运 行时刻、完成时刻、周转时间，以及这组进程的平均周转时间。 4）画出每种调度算法流程图。2、写出课程设计报告，设计报告提交形式：电子文档提交3、个人独立完成。4、完成时间 float NeedTime。float StartTime。间float RunBeginTime。float UpTime。float OverTime 。float TurnaroundTime。 float RightTTime 。 struct PCB *next。 PCB,*QueuePtr。 /定义进程队列 typedef struct QueuePtr front

5、,rear。PQueue。2、系统功能结构/ 进程要求运行时间 （服务时间 /进程进入就绪队列的时间 （ 到达时/ 开始运行时间/ 进程已运行时间/ 进程运行完成的时间/周转时间/ 带权周转时间/队头、队尾指针本系统是处理机低级调度模拟系统，主要通过模拟来实现处理机调度，调度方式有先来先服务调度VFCFS）、短进程优先调度SJF）、高响应比优先调度四种 调度方式。系统运行过程如下：输入进程个数，输入进程详细信息，通过简单操作界面来选择调度方式，调度的过程和结果，重新选择调度方式或者选择结束开始3、调度算法流程图 如下图所示）开始输入进程个 数和进程详 细信息找到第一个到达的进程并排在队首以后到

6、达的进程按到达时间和服务时间进行综合排序令p为队首的进程计算p的开始运行时间，结束运行时间，周转时间和带权周转时间p=p_next输出进程 相关信息NOYES p!=NULL?输出平均周转 时间和平均带 权周转时间计算平均周转时间和平均带权周转时间结束输入进程个数和进程详细信息找到第一个到达的进程并排在队首以后到达的进程按响应比大小进行排序令P为队首的进程计算P的开始运行时间，结束运行时间，周转时间和带权周转时间输出进程 相关信息p=p_nextYESp!=NULL? ii计算平均周转 时间和平均带权周转时间输出平均周转 时间和平均带 权周转时间结束开始输入进程个 数和进程详细信息对进程按FC

7、FS序 并保存在队列Q中设置第一队列Q、第二队列M、第三队列N的时间片T1、T2、T3的大小（2i-1）NOYES第一队列Q为空？ 令p为队列Q的头结点YES一 第二队列M为空？、二;NOYES叩-n ext这个进程的next的已运 行时间，结束运行 时间，周转时间和 带权周转时间输出进程详 细运行信息NO令P- next的已运行时间为T1输出进程详 细运行信息将进程插入队列M中 p=p-next next!=NULL? 一：；-结束令p为队列 M的头结点YESNO_.”Pnext这个进程的耳 服务时间计算p- next的已运行时间，结束运行 时间，周转时间和带权周转时间YES 、*-第三队列

8、N为空?令P- next的已运行时间为T1+T2输出进程详 细运行信息输出进程详 细运行信息将进程插入队列N中Hp=p-nextp-next!=NULL?NO令p为队列N的头结点计算p- next的已运行时间，结束运行时间，周转时间和带权周转时间输出进程详 细运行信息YESp=p-nextNOYES,p- next!=NULL?4、程序清单及其描述#include#include#include#include#include#include#define NULL 0int ProcessNum。/进程个数float AverageTurnoverTime。 /平均周转时间float Ave

9、rageRightTTime。 /平均带权周转时间/ 函数结果状态代码 #define TRUE 1#define FALSE 0#define OK 1#define ERROR 0/ 数据结构的定义 /定义进程控制块 PCBtypedef struct PCBchar PID5。/进程标示符char Name10。/进程名称int PRI/进程的优先级 （越小越高 /进程要求运行时间 （服务时间 /进程进入就绪队列的时间 （到达时间 /开始运行时间/进程已运行时间/进程运行完成的时间/周转时间/带权周转时间/队头、队尾指针float NeedTime。 float StartTime。fl

10、oat RunBeginTime。float UpTime。 float OverTime 。float TurnaroundTime。 float RightTTime 。 struct PCB *next。PCB,*QueuePtr。 /定义进程队列 typedef structQueuePtr front,rear。PQueue。/ 函数的申明int InitQueue(PQueue &Q。 int EnQueue(PQueue &Q。int QueueEmpty(PQueue Q。 回 1,否则返回 0 void PoolQueue(PQueue *Q。 int print(PQueu

11、e Q。/构造一个空队列/插入一个新的进程到队尾队列判空，若Q为空队列，则返/建立后备队列/进程队列输出void FCFSsort(PQueue &Q。 进行排序void SPFsort(PQueue &Q。进行排序void HRNsort(PQueue &Q。 间进行排序void Dispatcher(PQueue &Q。void FB(PQueue &Q。/先来先服务调度的对到达时间/短进程优先调度的对服务时间/高响应比优先调度的对服务时/先来先服务调度/多级反馈队列调度void ManagesChooses(PQueue &Q。 / 调度方式选择/ 函数的定义 / 构造一个空队列 int

12、 InitQueue(PQueue &QQ.front=Q.rear=(QueuePtrmalloc(sizeof(PCB。 if(!Q.frontexit(0 。Q.front-next=NULL 。return 1。/ 插入一个新的进程到队尾 int EnQueue(PQueue &QQueuePtr p。if(!(p=(QueuePtrmalloc(sizeof(PCB/存储分配失败exit(0 。 scanf(%s,p-PID。/输入进程标示符 scanf(%s,p-Name。/输入进程名scanf(%d %f %f,&p-PRI,&p-NeedTime,&p-StartTime。 /

13、输入进程优先级、要求运行时间、到达时间 p-next=NULL 。Q.rear-next=p。Q.rear=p。return 1。/ 队列判空， 若 Q 为空队列 ,则返回 1,否则返回 0int QueueEmpty(PQueue Q/若Q为空队列，则返回1,否则返回0if(Q.front=Q.rearreturn 1。elsereturn 0。/ 建立后备队列 void PoolQueue(PQueue *Qint i 。printf( 请输入进程的个数： 。 scanf(%d,&ProcessNum。printf(请输入d个进程的信息T代表时间)n标示符 程名 优先级 服务 T 到达 T

14、n,ProcessNum。for(i=1。i二ProcessNum。i+ EnQueue(*Q。/ 进程队列输出 int print(PQueue QQueuePtr p。if(Q.front=Q.rearreturn 0。p=Q.front-next。printf( 。while (p!=NULL/当队列不空printf(%st%st%dt%4.3ft%4.3fn,p-PID,p-Name,p- PRI,p-NeedTime,p-StartTime。p=p-next。/ 先来先服务调度的对到达时间进行排序 void FCFSsort(PQueue &QQueuePtr tail,p=Q.fr

15、ont。QueuePtr q=p-next。tail=NULL 。for(。p-next-next!二tail。p=Q.front,q=p-next/选择排序if(p-next-StartTime q-next-StartTime p-next=q-next。q-next=q-next-next。p-next-next=q。p=p-next。q=p-next。tail=q 。/ 短进程优先调度的对服务时间进行排序 void SPFsort(PQueue &Q/deltaT 是时间float deltaT,Time=0。差QueuePtr temp1,temp2,tail,p=Q.fro n。Q

16、ueuePtr q=p-next。tail=NULL 。一个到达而且服务时间最少的进程if(p-next-StartTime q-next-StartTimetemp1=p-next。temp2=q-next。p-next=temp2。q-next=temp2-next。p-next-next=temp1。elseq=q-next。if(p-next-StartTime TimeTime=p-StartTime。Time=Time+p-next-NeedTime。for(p=p-next,q=p-next 。 p-next-next!=tail 。 p=p-next,q=p-next/对队列按

17、到达时间与服务时间长短进行选择排序next!=tailif(p-next-StartTime if(q-next-StartTime &(p-next- NeedTime q-next-NeedTimetemp1=p-next。temp2=q-next。p-next=temp2。q-next=temp2-next。p-next-next=temp1。elseq=q-next。else if(p-next-StartTime Time&(q-next- StartTime temp2=q-next。p-next=temp2。q-next=temp2-next。p-next-next=temp1。

18、elseq=q-next。if(p-next-StartTime TimedeltaT=p-StartTime-Time。Time=Time+deltaT。Time=Time+p-next-NeedTime。/ 高响应比优先调度的对服务时间进行排序 - void HRNsort(PQueue &Qfloat deltaT,PResp on seRatio,QResp on seRatio,Time=0/deltaT是时间差,PResponseRatio QResponseRatic是响应比QueuePtr temp1,temp2,tail,p=Q.fro n。QueuePtr q=p-next

19、。tail=NULL 。for(。 q-next!=tail 。 /找出第一个到达而且服务时间最少的进程if(p-next-StartTime q-next-StartTimetemp1=p-next。temp2=q-next。p-next=temp2。q-next=temp2-next。p-next-next=temp1。elseq=q-next。if(p-next-StartTime TimeTime=p-StartTime。Time=Time+p-next-NeedTime。for(p=p-next,q=p-next 。 p-next-next!=tail 。 p=p-next,q=p-

20、 next/对队列按响应比大小排序 next!=tailif(p-next-StartTime &(q-next-StartTime PResponseRatio=(Time-p-next- StartTime+p-next-NeedTime/(p-next-NeedTime。QResponseRatio=(Time-q-next-StartTime+q-next-NeedTime/(q-next-NeedTime。 if(PResponseRatio temp1=p-next。temp2=q-next。p-next=temp2。 q-next=temp2-next。 p-next-next=

21、temp1。elseq=q-next。else if(p-next-StartTime Time&(q-next- StartTime temp1=p-next。temp2=q-next。p-next=temp2。q-next=temp2-next。 p-next-next=temp1。elseq=q-next。if(p-next-StartTime TimeTime=Time+deltaT。Time=Time+p-next-NeedTime。/ 调度 void Dispatcher（PQueue &Qfloat SumTurnaroundTime=0。 /定义周转时间总和并赋值 0float

22、 SumRightTTime=0。/定义带权周转时间总和并赋值 0float deltaT,Time=0。/deltaT 是时间差QueuePtr p=Q.front-next。printf（ 。for（。p!二NULL。p=p-nextif（p-StartTimeTimeTime=deltaT。p-RunBeginTime=Time。p-OverTime=Time+p-NeedTime。p-TurnaroundTime=p-OverTime-p-StartTime。 p-RightTTime=p-TurnaroundTime/p-NeedTime。printf(%st%st%4.3ft%4.

23、3ft%4.3ft%4.3ft%4.3ft%4.3fn,p-PID,p-Name,p-StartTime,p-NeedTime,p-RunBeginTime,p-OverTime,p-TurnaroundTime,p-RightTTime。Time=p-OverTime。for(p二Q.front-next。p!二NULL。p=p-next/计算平均周转时间和平均带权周转时间SumTurnaroundTime=SumTurnaroundTime+p-TurnaroundTime。SumRightTTime=SumRightTTime+p-RightTTime 。 AverageTurnover

24、Time=SumTurnaroundTime/ProcessNum。AverageRightTTime=SumRightTTime/ProcessNum。printf(此调度方式的平均周转时间为 4.3f,平均带权周转时间为 4.3fn,AverageTurnoverTime,AverageRightTTime。/多级反馈队列调度 void FB(PQueue &QPQueue M,N。InitQueue(M。/初始化第二队列InitQueue(N。/初始化第三队列FCFSsort(Q。printf( 调度前进程排列如下 :n。print(Q。QueuePtr p,q,r。q=M.front。

25、r=N.front。float i,deltaT,Time=0。/deltaT是时间差float T1,T2,T3。T1=2*1-1 。第一队列Q的时间片T2=2*2-1 。/第二队列 M 的时间片T3=2*3-1 。/第三队列 M 的时间片 printf(n 调度过程如下 :n 。for(p二Q.front。p-next!二NULL。p=p-next/第一队列的调度if(p-next-StartTimeTimefor(i=Time+1 。 inext-StartTime。 i+ printf(第4.3f时刻，等待队列到来！ n,i。deltaT=p-next-StartTime-Time。T

26、ime=Time+deltaT。p-next-RunBeginTime=Time。 if(p-next-NeedTimep-next-OverTime=Time+p-next-NeedTime。 p-next-UpTime=p-next-NeedTime。next-StartTime。p-next-RightTTime=p-next-TurnaroundTime/p-next-NeedTime。for(i二Time+1。inext-OverTime。i+printf(第4.3f时刻，进程标示符 st进程 名 %s 运行中,已运行了 %4.3f 时刻！ n,i,p-next-PID,p-next

27、- Name,i-Time。printf(第%4.3f时刻，进程标示符 %st进程名%s 运行完成！ n,i,p-next-PID,p-next-Name。Time=p-next-OverTime。elsep-next-UpTime=T1 。for(i=1 。 iprintf(第%4.3f时刻，进程标示符 %st进程 名 %s 运行中，已运行了 %4.3f 时刻！ n,p-next-RunBeginTime+i,p- next-PID,p-next-Name,i。q-next=p-next。q=q-next。Time=Time+T1 。q-next=NULL 。for(p=M.front。p-

28、next!二NULL。p=p-next/第二队列的调度if(p-next-NeedTime-p-next-UpTimep-next-OverTime=Time+p-next-NeedTime-p- next-UpTime。p-next-TurnaroundTime=p-next-OverTime-p- next-StartTime。p-next-RightTTime=p-next-TurnaroundTime/p- next-NeedTime。for(i=Time+1 。 inext-OverTime。 i+printf(第4.3f时刻，进程标示符 st进程 名 %s 运行中,已运行了 %4.

29、3f 时刻！ n,i,p-next-PID,p-next- Name,p-next-UpTime+i-Time 。printf(第%4.3f时刻，进程标示符 %st进程名%s 运行完成！ n,i,p-next-PID,p-next-Name。p-next-UpTime=p-next-NeedTime。elsefor(i=1。iprintf(第4.3f时刻，进程标示符 st进程 名 %s 运行中,已运行了 %4.3f 时刻！ n,Time+i,p-next-PID,p- next-Name,i+p-next-UpTime。r-next=p-next。r=r-next。 p-next-UpTime

30、=p-next-UpTime+T2 。 Time=Time+T2。r-next=NULL 。for(p=N.front。 p-next!=NULL 。 p=p-next/第三队列的调度 p-next-OverTime=Time+p-next-NeedTime-p-next- UpTime。p-next-TurnaroundTime=p-next-OverTime-p-next- StartTime。NeedTime。for(i二Time+1。inext-OverTime。i+printf(第4.3f时刻，进程标示符 st进程名%s 运行中，已运行了 %4.3f 时刻！ n,i,p-next-P

31、ID,p-next-Name,p- next-UpTime+i-Time 。printf(第%4.3f时刻，进程标示符%st进程名%s运行完 成！ n,i,p-next-PID,p-next-Name 。p-next-UpTime=p-next-NeedTime。 Time=p-next-OverTime。/ 调度方式选择 void ManagesChooses(PQueue &Qint i 。printf(nnnt 请选择调度方式： n。 printf(=n 。printf(1.先来先服务调度 n。printf(2.短进程优先调度 n。printf(3.高响应比优先调度 n。printf(4

32、.多级反馈队列调度 n。prin tf( 5.退出 n。printf(。nprintf( scanf(%d,&i 。switch(icase 1:FCFSsort(Q。printf( 先来先服务调度的对到达时间进行排序的排序 结果如下 :n 。print(Q 。printf(n 调度后的结果如下 :n 。Dispatcher(Q。Man agesChooses(Qbreak。case 2:SPFsort(Q。printf( 短进程优先调度的对服务时间进行排序的排序 结果如下 :n。print(Q。printf(n 调度后的结果如下 :n 。Dispatcher(Q。ManagesChooses

33、(Q 。break。case 3:HRNsort(Q。printf( 高响应比优先调度的对服务时间进行排序的排序结果如下 :nprint(Q 。printf(n 调度后的结果如下 :n 。 Dispatcher(Q。Man agesChooses(Qbreak。case 4:FB(Q。ManagesChooses(Q 。break。case 5:break。/ 主函数 void main(int n。PQueue Q。InitQueue(Q。/初始化后备队列PoolQueue(&Q。/ 进程插入后备队列中并返回进程个数printf(n 输入的进程情况如下 :n。print(Q。Man ages

34、Chooses(Q3、系统运行结果E:M SDev98MyProjectsll 冃 2 了曰 iDe bugl 1月对曰己.exeg无口王 哥一 5 方入符 圍幕1;4 5呈名E标示符123标手符123A间T夷服4代优魏1234请选择调度方式:度度、卫 度度调调亦 调调先列 桑优队4馈冬 先程应反 、 盍高多退12 3 4服务T4. HUB3.0005 B0Q2.BB04.000到达T0.0001.3002*0004*盹0优救12服务T4- dt)03-AO05- 0002.00040附到达T0.0001-Q902.B&3.0004,000训痘后的结果如下:撕軀名1Ab B司）到达T0.000

35、l.oee2.see3.000 4.000服务T4.0003.0005.0002.004.B00开始T0.0004.0007,000 12.000 丄4B00完成T4.00012.00014.B0018.000周转T4.QQQJ 00010.00011 14,000带权周转T1.0002.&Q&2.8005.5003.590此调度方式的平均周转时间为以込平均带权周转时间为“翻先程应反 盡响番 奩高多退4度度 度度调调 调调先列 务先优队度的对展务时间迸行排序的排序结果如下)呈名优先级服务T到达T14.0000.00042.0003 00023.0001 00054.0004.00035.000

36、2 000到达T0 000服务T4 000开始T0 000完成T4 000周转T4.000带权周转T1.0004D3.0002.0004.0006.0003.00012B1.0003.0006.0009.0008.00025E4.0004.0009.00013.0009.00023C2.0005.00013.00018.00016.0903此调度方式的平均周转时间为8.0叽平均带权周转时间92.1237 0 06 5 06 2 2请选择调度方式先程应反需响番鑫高多退字5数 按12 3 4度度 度簷调 调调先列 务需队言的刚拔走调度的对展务时间进行排序的排序结果如下:L1 /pr *标不符1进程

37、名A优救1服务T4.000到达T0 0003 000!. 0002.0003.0005.0002.0004 0004 000碉虜启的结果如下：1ApBDC比调度方的平均周转时间为8.400,平均带权周转时间为2.380到达T服务T开始T完成T周转I0.0004.0000.0004.0004.0001.0003.0004.0007.0006.0003.0002.0007.0009.0006.0002 0005.0009.00014.00012.0004.0004.00014.00018.00014.00023带权周转T1.0002.0003.5003- 咼响虚比优先调度4- 希级反馈队列调度5

38、-退茁（按数字“ 4氐E,选择操作）到达T0.0001.0002.6083,MB4.000服务T3.000 5.0002.Q00优藏1标示符进程名1AbbRM H3 FTf J40 0 0 0 0 0 00 0 M- 0 0 0 0R- 0 _M -M- 0Ms 00 0 0 0 0 0 0 01 1 1 I I 2 3 7777777 -丁 = 1-1 丁-丁-丁-丁-丁 运运远运运运运fuenJBfu己己I已！己已已！已已，成；成成 口口口 口口 口口宀_虽_兀口 口 口_兀元宀_兀 -丁4 丁一丁-丁-丁-丁一一 1 -Jt 丁-丁-丁-丁- -TJ- 丁一 r- 丁 &邑邑一空云一一叵

39、一叵一 th 區邑运云一一叵&国应邑云一 巾 Trs-TAi-TA %- Tr I Tr、Tr i Tr 力 MIA-4-nA-nA-、Tr、Tr i Tr % Trrt Tr 4-_TA、一、Tr abcdeaaabbcccdeeec 名WP名名名名名名名名名名名WP名名 glgs理ggg羞暹Igg经经经琨逞理g 进进进进进进进进进进进进进进进进进进2 3 4 了了了 -丁- 丁-丁 Jf云=叵亘了了运运:，成，成：233345553gllaiitgt女! h二“厉-日HHBH000H 口王 B B 日二日 H 田 H _H B 00000000 圭 00000000000000 |= -

40、-M- H- _0 0 0 Si _0 _u -H- H- 0 0 0 SIA 农 _- - * 0l2345678 鸟 12 3456789-llillllll 调WWRW第第第第第第第第甲.-I第第五、课程设计体会处理机调度问题实际上是处理机分配问题。只有那些参与竞争 处理机所必须的资源都已得到满足的进程才能享受竞争处理机的资 格，这时它们处于内存就绪状态。这些必须的资源包括内存、外设 及有关数据结构等。作业调度程序必须先调用存储管理、外设管理，分配资源，让它们能有竞争资格。为了提咼资源利用率，一部分在内存中处于就绪、等待状态而短 期内不能执行进程、作业换出内存，所以外存中除了处于后备状态 的作业，还有处于就绪状态的作业。这就需要一定的方法和策略来 为这部分作业分配空间。学习完操作系统原理课程后，进行的这次全面的综合训 练，通过课程设计，使我更好地掌握操作系统的原理及实现方法， 加深对操作系统基础理论和重要算法的理解，加强学生的动手能 力，并与编程相结合应用于实际中。