C语言模拟CPU调度.docx
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C语言模拟CPU调度
C语言模拟CPU调度
C语言模拟CPU调度
CPU在处理多个进程时，要根据各种情况对处理的进程进行调度。
这其中就包括对各个进程优先级的处理，和调度算法的处理。
下面这个C语言程序，是我在大学期间学习《操作系统》课程的CPU调度时编写的，模拟了CPU的两种调度模式和各种模式所对应的多种调度算法。
为了模拟得更为形象，采用了图形屏幕输出。
#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>
#include<conio.h>
#include<graphics.h>
#include<math.h>
#include<dos.h>
#defineNULL0
/*-----------------------------------------------------------------*/
structevent/*事件结点结构*/
{
intevtype;/*1：
进程产生。
2：
进程执行。
3：
激活阻塞进程。
4：
进程执行完5:
进程阻塞*6:
返回事件*/
intpnum;/*执行该事件的进程号*/
intt;/*事件发生的时间*/
intifblock;/*如果是执行事件标准其有无阻塞，其它事件时无定义*/
structevent*next;
};
structprocess/*进程结点结构*/
{
intpnum;/*进程号*/
intplong;/*进程长度*/
intprior;/*进程优先级*/
intblocknum;/*进程当前的阻塞数*/
intruntime;/*执行次数*/
structprocess*next;
};
structheadnod/*队列头结点结构*/
{
structprocess*head;/*队列头*/
inttotalpro;/*队列中的进程数*/
structprocess*tail;/*队列尾*/
};
/*=================================================================*/
intMode,Algorithm;/*选择的调度模式和算法*/
structevent*evhead;/*事件链表的头结点*/
structheadnod*ready,*block;/*就绪队列、阻塞队列的头结点*/
main（）
{
intgdriver,gmode;
structprocess*runpro=NULL;/*当前正在执行的进程*/
structprocess*wakepro;/*当前被唤醒的进程*/
structprocess*newpro;/*新建进程*/
intbusy=0;/*标志cpu状态*/
menu（）;/*选择调度模式和算法的菜单*/
gdriver=DETECT;
initgraph（&gdriver,&gmode,""）;
setbkcolor（LIGHTBLUE）;
cleardevice（）;
welcome（）;/*显示欢迎屏幕*/
start（）;/*初始化*/
while（evhead!
=NULL）
{
switch（evhead->evtype）
{
case1:
/*产生新进程并在就绪队列中排队*/
{
randomize（）;
newpro=（structprocess*）malloc（sizeof（structprocess））;
newpro->pnum=evhead->pnum;
newpro->plong=rand（）%3+1;
if（（Mode==2）&&（Algorithm==2））
newpro->prior=rand（）%3+1;
else
newpro->prior=0;/*优先级相等*/
if（（Mode==2）&&（Algorithm==1））
{
newpro->runtime=newpro->plong+1;
newpro->blocknum=rand（）%2;
}
else
{
newpro->blocknum=rand（）%3;
newpro->runtime=1;
}
newpro->next=NULL;
drawcreate（newpro）;/*画出产生一个新进程*/
Orderp（1,newpro）;
drawQ
（1）;
sleep
（1）;
if（ready->head==newpro）
{
if（busy==0）
Runevent（）;
else
if（（Mode==2）&&（Algorithm==2）&&（newpro->prior>runpro->prior））
{
Interupt（runpro）;
returnev（runpro）;
}
}
}
break;
case2:
/*执行事件*/
{
runpro=ready->head;
ready->head=ready->head->next;
runpro->next=NULL;
ready->totalpro--;
busy=1;
Run（runpro）;/*画进入cpu*/
drawQ
（1）;
sleep
（1）;
if（evhead->ifblock==1）
blockev（runpro）;
else
{
runpro->runtime--;
if（runpro->runtime==0）
overev（runpro）;/*产生结束事件*/
else
returnev（runpro）;
}
}
break;
case3:
/*激活事件*/
{
wakepro=block->head;
block->head=block->head->next;
wakepro->next=NULL;
block->totalpro--;
wakeup（wakepro）;/*移动激活进程*/
if（block->totalpro!
=0）
{
drawQ
（2）;
sleep
（1）;
}
Orderp（1,wakepro）;
drawQ
（1）;
sleep
（1）;
if（ready->head==wakepro）
{
if（busy==0）
Runevent（）;
else
if（（Mode==2）&&（Algorithm==2）&&（wakepro->prior>runpro->prior））
{
Interupt（runpro）;
returnev（runpro）;
}
}
wakepro=NULL;
if（block->totalpro!
=0）
wakeupev（）;
}
break;
case4:
/*结束事件*/
{
over（runpro）;
runpro=NULL;
busy=0;
if（ready->totalpro!
=0）
Runevent（）;
}
break;
case5:
/*阻塞事件*/
{
blocked（runpro）;
busy=0;
if（ready->totalpro!
=0）
Runevent（）;
Orderp（2,runpro）;
drawQ
（2）;
sleep
（1）;
if（block->head==runpro）
wakeupev（）;
runpro=NULL;
}
break;
case6:
/*返回事件*/
{
returnwait（runpro）;/*画出返回*/
busy=0;
Orderp（1,runpro）;
runpro=NULL;
drawQ
（1）;
sleep
（1）;
Runevent（）;
}
break;
}
evhead=evhead->next;
}
setcolor（LIGHTRED）;
settextstyle（1,0,0）;
setusercharsize（1,1,2,1）;
outtextxy（290,340,"END!
"）;
setcolor（15）;
settextstyle（1,0,1）;
outtextxy（105,420,"Author:
ZHOUWUBOCLASS:
01-1NO.17"）;
getch（）;
getch（）;
closegraph（）;
}
/*=================================================================*/
menu（）/*选择菜单*/
{
charwrong;
textbackground（LIGHTBLUE）;
clrscr（）;
window（20,3,60,23）;
textbackground（LIGHTRED）;
textcolor（YELLOW）;
clrscr（）;
gotoy（2,2）;
cprintf（"PleaseselecttheSchedulingMode:
"）;
gotoxy（5,3）;
cprintf（"1.Non-Preemptive"）;
gotoxy（5,4）;
cprintf（"2.Preemptive"）;
gotoxy（7,5）;
cprintf（">>"）;
cscanf（"%d",&Mode）;
switch（Mode）
{
case1:
{
gotoxy（2,7）;
cprintf（"PleaseselecttheSchedulingAlgorithm:
"）;
gotoxy（5,8）;
cprintf（"1.FCFS"）;
gotoxy（5,9）;
cprintf（"2.SPF"）;
gotoxy（7,10）;
cprintf（">>"）;
cscanf（"%d",&Algorithm）;
if（（Algorithm!
=1）&&（Algorithm!
=2））
{
gotoxy（2,12）;
cprintf（"Yourselectiswrong!
Runonceagain!
"）;
scanf（"%c",&wrong）;
}
break;
}
case2:
{
gotoxy（2,7）;
cprintf（"PleaseselecttheSchedulingAlgorithm:
"）;
gotoxy（5,8）;
cprintf（"1.RoundRobin"）;
gotoxy（5,9）;
cprintf（"2.Priority"）;
gotoxy（7,10）;
cprintf（">>"）;
cscanf（"%d",&Algorithm）;
if（（Algorithm!
=1）&&（Algorithm!
=2））
{
gotoxy（2,12）;
cprintf（"Yourselectiswrong!
Runonceagain!
"）;
scanf（"%c",&wrong）;
}
break;
}
default:
{
gotoxy（2,7）;
cprintf（"Yourselectiswrong!
Runonceagain!
"）;
scanf（"%c",&wrong）;
}
}
}
/*-----------------------------------------------------------------*/
welcome（）/*显示欢迎屏幕*/
{
inti;
setcolor（14）;
outtextxy（45,178,"create"）;
outtextxy（40,188,"process"）;
outtextxy（555,210,"Finish"）;
line（100,204,170,204）;
line（170,204,160,199）;
line（160,199,165,204）;
line（100,226,170,226）;
line（170,226,160,231）;
line（160,231,165,226）;
rectangle（370,40,420,60）;
rectangle（425,40,475,60）;
rectangle（480,40,530,60）;
rectangle（535,40,588,60）;
setcolor（LIGHTRED）;
if（（Mode==1）&&（Algorithm==1））
{
intarw[8]={395,62,385,77,405,77,395,62};
setlinestyle（0,0,3）;
drawpoly（4,arw）;
}
if（（Mode==1）&&（Algorithm==2））
{
intarw[8]={450,62,440,77,460,77,450,62};
setlinestyle（0,0,3）;
drawpoly（4,arw）;
}
if（（Mode==2）&&（Algorithm==1））
{
intarw[8]={505,62,495,77,515,77,505,62};
setlinestyle（0,0,3）;
drawpoly（4,arw）;
}
if（（Mode==2）&&（Algorithm==2））
{
intarw[8]={561,62,551,77,571,77,561,62};
setlinestyle（0,0,3）;
drawpoly（4,arw）;
}
setlinestyle（0,0,1）;
settextstyle（2,0,7）;
outtextxy（373,40,"FCFS"）;
outtextxy（434,40,"SPF"）;
outtextxy（495,40,"RR"）;
settextstyle（2,0,5）;
outtextxy（537,42,"Priorty"）;
settextstyle（1,0,0）;
setusercharsize（1,1,2,1）;
outtextxy（82,18,"CPUSCHEDULING"）;
outtextxy（280,360,"start!
"）;
setcolor（14）;
line（220,204,230,204）;
line（230,204,230,200）;
line（230,200,380,200）;
line（380,200,380,204）;
line（380,204,390,204）;
line（390,204,424,180）;
line（424,180,424,170）;
line（456,180,456,100）;
line（456,100,180,100）;
line（180,100,180,204）;
line（180,204,175,194）;
line（175,194,180,199）;
line（456,180,490,204）;
line（490,204,510,204）;
settextstyle（1,0,1）;
outtextxy（275,180,"READY"）;
line（220,226,230,226）;
line（230,226,230,230）;
line（230,230,380,230）;
line（380,230,380,226）;
line（380,226,390,226）;
line（390,226,424,250）;
line（424,250,424,260）;
line（456,250,456,330）;
line（456,330,410,330）;
line（410,330,410,334）;
line（410,334,260,334）;
line（260,334,260,330）;
line（260,330,180,330）;
line（180,330,180,226）;
line（180,226,175,236）;
line（175,236,180,231）;
line（420,308,410,308）;
line（410,308,410,304）;
line（410,304,260,304）;
line（260,304,260,308）;
line（260,308,250,308）;
line（456,250,490,226）;
line（490,226,510,226）;
outtextxy（305,285,"BLOCK"）;
circle（440,215,30）;
sleep
（2）;
setcolor（LIGHTBLUE）;
for（i=0;i<=43;i++）
{
line（280+i,360,280+i,420）;
line（365-i,360,365-i,420）;
delay（5000）;
}
}
/*-----------------------------------------------------------------*/
start（）/*初始化*/
{
inti;
intt;
structevent*p1,*p2;
p1=（structevent*）malloc（sizeof（structevent））;
p1->evtype=1;
p1->pnum=1;
p1->t=0;
p1->ifblock=0;/*在进程产生事件中无意义*/
p1->next=NULL;
t=p1->t;
evhead=p1;
randomize（）;
for（i=2;i<=5;i++）
{
p2=（structevent*）malloc（sizeof（structevent））;
p2->evtype=1;
p2->pnum=i;
p2->t=t+rand（）%2+1;
p2->ifblock=0;
p2->next=NULL;
t=p2->t;
p1->next=p2;
p1=p1->next;
}
ready=（structheadnod*）malloc（sizeof（structheadnod））;
ready->head=NULL;
ready->totalpro=0;
ready->tail=NULL;
block=（structheadnod*）malloc（sizeof（structheadnod））;
block->head=NULL;
block->totalpro=0;
block->tail=NULL;
}
/*-----------------------------------------------------------------*/
drawcreate（structprocess*p）/*画出进程的产生过程*/
{
void*buf;
inti,size;
setfillstyle（1,p->pnum）;
bar（56,206,55+10*p->plong,224）;
size=imagesize（55,205,56+10*p->plong,225）;
buf=malloc（size）;
getimage（55,205,56+10*p->plong,225,buf）;
for（i=0;i<134;i++）
{
putimage（55+i,205,buf,COPY_PUT）;
delay（3500）;
}
free（buf）;
}
/*-----------------------------------------------------------------*/
Orderp（intflag,structprocess*p）/*1：
就绪队列排队2：
阻塞队列排队*/
{
structprocess*q;
if（flag==1）/*就绪队列*/
{
if（ready->totalpro==0）
{
ready->head=p;
ready->tail=p;
ready->totalpro++;
}
else
{
if（（Mode==1）&&（Algorithm==1））/*FCFS*/
{
ready->tail->next=p;
ready->tail=ready->tail->next;
ready->totalpro++;
}
if（（Mode==1）&&（Algorithm==2））/*短进程优先*/
{
if（p->plong<ready->head->plong）/*长度小于当前队头*/
{
p->next=ready->head;
ready->head=p;
ready->totalpro++;
}
else/*长度大于当前队头*/
{
q=ready->head;
while（q->next!
=NULL）
{
if（p->plong<q->next->plong）
{
p->next=q->next;
q->next=p;
ready->totalpro+
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