操作系统实验三 时间片轮转法完成进程调度

实验三：时间片轮转法完成进程调度
一、实验目的：
（1）加深对进程的理解
（2）理解进程控制块的结构
（3）理解进程运行的并发性
（4）掌握时间片轮转法进程调度算法
实验内容：
（1）建立进程控制块
（2）设计三个链队列，分别表示运行队列、就绪队列和完成队列
（3）用户输入进程标识符以及进程所需的时间，申请空间存放进程PCB信息。

（4）每一个时间片结束输出各进程的进程号，CPU时间（即已经占用的CPU时间），所需时间（即还需要的CPU时间），以及状态（即用W表示等待，R表示运行，F表示完成）
实验程序：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
typedef struct node
{
char name[10];/*进程标识符*/
int prio;/*进程优先数*/
int round;/*进程时间轮转时间片*/
int cputime; /*进程占用CPU时间*/
int needtime; /*进程到完成还要的时间*/
int count;/*计数器*/
char state; /*进程的状态*/
struct node *next; /*链指针*/
}PCB;
PCB *finish,*ready,*tail,*run; //队列指针
int N,t; //进程数,时间片的大小
void firstin()
{
run=ready;//就绪队列头指针赋值给运行头指针
run->state='R'; //进程状态变为运行态
ready=ready->next; //就绪队列头指针后移到下一进程
}
void prt1(char a)//输出标题函数
{
if(toupper(a)=='P')//优先级法
printf("进程名占用CPU时间到完成还要的时间轮转时间片状态\n");} void prt2(char a,PCB *q)//进程PCB输出
{
if(toupper(a)=='P')//优先级法的输出
printf("%4s %8d %12d %14d %8c\n",q->name,q->cputime,q->needtime,q->roun d,q->state);
}
void prt(char algo)//输出函数
二、
三、
{
PCB *p;
prt1(algo);//输出标题
if(run!=NULL)//如果运行指针不空
prt2(algo,run);//输出当前正在运行的PCB
p=ready;//输出就绪队列PCB
while(p!=NULL)
{
prt2(algo,p);
p=p->next;
}
p=finish;//输出完成队列的PCB
while(p!=NULL)
{
prt2(algo,p);
p=p->next;
}
getchar(); //按住任意键继续
}
void insert(PCB *q)//时间片轮转的插入算法{
PCB *p1,*s,*r;
s=q;//待插入的PCB指针
p1=ready;//就绪队列头指针
r=p1;//*r做pl的前驱指针
while(p1!=NULL)
if(p1->round<=s->round)
{
r=p1;
p1=p1->next;
}
if(r!=p1)
{
r->next=s;
s->next=p1;
}
else
{
s->next=p1;//否则插入在就绪队列的头
ready=s;
}
}
void create(char alg)//时间片轮转法创建链表进程PCB
{
PCB *p;
int i,time;
char na[10];
ready=NULL;
finish=NULL;
run=NULL;
printf("输入进程名及其需要运行的时间(中间以空格隔开)：\n"); for(i=1;i<=N;i++)
{
p=new PCB;
scanf("%s %d",&na,&time);
strcpy(p->name,na);
p->cputime=0;
p->needtime=time;
p->state='W';//进程的状态
p->round=0;
if(ready!=NULL)
insert(p);
else
{
p->next=ready;
ready=p;
}
}
printf("*************时间片轮转法进程调度过程*************\n"); prt(alg);
run=ready;
ready=ready->next;
run->state='R';
}
void timeslicecycle(char alg)//时间片轮转法
{
while(run!=NULL)
{
run->cputime=run->cputime+t;//处理时间加t
run->needtime=run->needtime-t;//完成需要时间减t
run->round=run->round+t;//运行完将其变为完成态，插入完成队列if(run->needtime<=0)//当进程完成时
{
run->next=finish;
finish=run;
run->state='F';
run=NULL;
if(ready!=NULL)//就绪队列不空，将第一个进程投入进行
firstin();
}
else
{
run->state='W';//将进程插入到就绪队列中等待轮转
insert(run);//将就绪队列的第一个进程投入运行
firstin();
}
prt(alg);
}
}
void main()//主函数
{
char algo='P';//算法标记
printf("输入进程的个数：");
scanf("%d",&N);//输入进程数
printf("定义时间片大小：");
scanf("%d",&t);//输入时间片大小
create(algo);//创建进程
timeslicecycle(algo);//时间片轮转法调度
}//main()
四、实验结果：
五、实验小结：
时间片轮转调度是一种最古老，最简单，最公平且使用最广的算法。

时间片轮转调度中关键的一点是时间片的长度的选取。

本实验可以自己设置时间片大小t，在试验过程中基本满足了实验要求。

通过本次实验，我更加了解了时间片轮转调度算法，通过翻看课本，对其的理解更加的深刻了，在以后的学习中，我会更加努力地学习操作系统的相关课程。

当然，实验中也遇到了问题，但都不是理论上的问题，而是编程的问题，根本原因还是编程基础不牢，以后会在编程方面加倍努力。