操作系统实验指导4Word格式文档下载.docx
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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（减半），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>
stdio.h>
time.h>
//#include<
dos.h>
string.h>
//定义进程数
#defineLEN10
//定义最高优先级
#defineMAXPIOR3
//定义时间片
#defineQUANTUM2
#definePCBsizeof（structpcb）
structpcb//PCB
{intident;
//标识符
intstate;
//状态0-就绪，1－运行，2－堵塞
intpior;
//优先级,MAXPIOR为最高优先级*/
intlife;
//生命期*/
structpcb*next;
/*指针*/
}*array[MAXPIOR];
//定义优先级队列
staticintidlist[LEN];
/*标识符表，标识进程是否被创建，0为未创建*/
intlife=0;
/*总生命期初始化为0*/
charstr[20];
charcommand[7][10];
voidinit（）;
intcreate（）;
voidkill（intx）;
voidprocess（）;
voidround（）;
voidps（）;
//初始化命令
voidinit（）
{
inti=0;
for（i=0;
i<
MAXPIOR;
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"
}
//创建进程
intcreate（）
inti=0,pior=0;
structpcb*p,*q,*s;
while（idlist[i]!
=0&
&
=LEN-1）
i++;
if（i==LEN）return-1;
idlist[i]=1;
srand（（unsigned）time（NULL））;
//时间随机函数
pior=rand（）%MAXPIOR;
//随机产生优先级，设定为0－2的整数
//printf（"
pior=%d\n"
pior）;
s=（structpcb*）malloc（PCB）;
//createanodetokeeptheprocessmessege
s->
ident=i;
state=0;
pior=pior;
life=1+rand（）%20;
//进程有生命期假设为1－20
next=NULL;
life=life+（s->
life）;
p=array[pior];
//建立同优先级队列（链表）
if（p==NULL）
array[pior]=s;
else
{
while（p!
=NULL）
q=p;
p=p->
next;
}
q->
next=s;
printf（"
successcreateprocessid=%d,currentprocessstatedispbelow:
\n"
s->
ident）;
ps（）;
enddisplay\n"
return1;
//显示每个优先级队列中的所有进程信息
voidps（）
{inti=0;
structpcb*p;
{p=array[i];
while（p!
{printf（"
id:
%d,state:
%d,pior:
%d,life:
%d\n"
p->
ident,p->
state,p->
pior,p->
}
//阻塞进程
voidsleep（intx）
//寻找X所在指针，提示：
参考kill（intx）函数
//如果找不到，输出错误信息，如果找到，修改p->
state的状态
inti=0,test=0;
structpcb*p=NULL,*q=NULL;
while（test==0&
i!
=MAXPIOR）//
if（i!
=MAXPIOR&
p==NULL）
i++;
continue;
if（p->
ident==x）
{
test=1;
break;
q=p;
p=p->
if（test==0）i++;
}/*寻找X所在指针*/
if（i==MAXPIOR）{
Invaildprocessnumber"
if（p->
state==2）
theprocess%dhasblocked,cannotsleepagain"
p->
state==2;
voidawake（intx）
{//代码同sleep（intx）函数
state==0）
theprocess%dhasblocked,cannotawakeagain"
state==0;
voidkill（intx）
{inti=0,test=0;
if（i==MAXPIOR）//找不到X所在指针
Invaildprocessnumber."
else//找到X所在指针，则将其从优先级队列中删除
if（p==array[i]）
array[i]=array[i]->
idlist[x]=0;
free（p）;
q->
next=p->
idlist[x]=0;
life=life-（p->
free（p）;
//对输入命令的处理
voidprocess（）
{inti=0,ii=0;
7;
if（stricmp（str,command[i]）==0）
break;
switch（i）
{case0:
printf（"
thankyouforusingtheprogram!
exit（0）;
case1:
ps（）;
case2:
create（）;
case3:
printf（"
Whichprocessyouwanttokill?
scanf（"
%d"
&
ii）;
kill（ii）;
break;
case4:
round（）;
case5:
Whichprocessyouwanttosleep?
sleep（ii）;
case6:
Whichprocessyouwanttoawake?
awake（ii）;
default:
Errorcommand.Pleaseinputcreate,ps,kill,sleep,awake,quit\n"
//模拟基于优先级的时间片轮转调度算法，
//执行一次调度运行，将最高优先级队列的进程运行1个时间片，并降低其优先级
voidround（）
inti=MAXPIOR-1,pior=0,t;
structpcb*pp,*qq,*pr,*r;
do{
while（i>
array[i]==NULL）
i=i--;
if（i<
0）
noprocess,pleasecreate!
"
return;
pr=r=array[i];
while（r!
=NULL&
r->
state!
=0）
pr=r;
r=r->
i--;
while（r==NULL）;
theoneinthehighestpirorprocesswillexecute1quantum."
r->
state=1;
processid=%disrunning"
r->
//从高优先队列开始，队列中寻找一个就绪进程以调度它，让其执行一个时间片
//执行过程:
//首先让进程处于运行状态，并给出“第x个进程正在运行”的提示信息
//其次，用下面用循环模拟延时，自己也可以采用其他方法
for（intk=1;
k<
600000;
k++）
for（intk1=1;
k1<
1000;
k1++）;
endchangetoready"
pior=（r->
pior）/2;
if（r->
life-QUANTUM>
life=r->
life-QUANTUM;
life=life-QUANTUM;
life=life-r->
life;
life=0;
life==0）
theprocess%dhassuccessrunandreleaseit"
kill（r->
if（pr==r）
array[i+1]=r->
pr->
next=r->
t=r->
pior;
pp=array[t];
qq=NULL;
while（pp!
qq=pp;
pp=pp->
if（qq==NULL）
array[t]=r;
qq->
next=r;
next!
=NULL;
after.."
\n1quantumseccessfulrun!
//运行结束，并给出“第x个进程运行结束”的提示信息
//将进程优先级减半
//让进程处于就绪状态
//将进程的生命期减少，此时需要判断，如果该进程当前生命期>
QUANTUM,
//则直接减去一个时间周期QUANTUM，否则,直接将进程当前生命期减为0
//进程的生命期为0，说明进程运行完成，KILL它，
//否则，将该进程结点从原队列中删除，并将其加入到相应低优先级队列中的最后
//调用ps（）输出运行一个周期后，所有优先级队列中的所有进程信息
//输出信息，提示一个周期成功运行
//**********************************
intmain（）
{init（）;
WelcometotheProcessSchedulingsystem.ThisprogramsimulatetheRound-RobinwithpirorSchedulingalogrithm.\n"
c:
\\>
%s"
str）;
process（）;
while（strcmp（str,"
）!
\nc:
}五、实习报告要求：
1.代码补充：
请利用提供的代码框架补充代码，完成sleep，awake和round函数。
补充代码如上！
2.思考题：
读懂程序并画出您所用的数据结构简图；
至少包含：
连续创建进程0~5的过程中，得到的按优先级存放的结构；
3.对不同的执行结果进行截图，并对截图进行说明，截图至少要包含创建后的初始状态，阻塞部分进程后的状态，再唤醒部分进程后的状态，删除部分进程后的状态，运行1个时间周期、3个时间周期和个5时间周期的各优先级队列的进程状态截图；
4.给出round和sleep，awake函数的代码，本次实习不用单独交代码。
六．实验总结
本次代码结合老师给的示例以及和同学交流之后完成，通过这次实验我学到了很多。
对于时间片轮转有了更深的认识！
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