时间片轮转法
实验二带优先级的时间片轮换的进程调度算法的实现
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struct pcb *p;
•
for (i=0;i<MAXPIOR;i++)
•
{p=array[i];
•
while (p!=NULL)
•
{printf("id:%d,state:%d,pior:%d,life:%d\n",p->ident,p->state,p->pior,p->life);
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p=p->next;
• {int i=0,ii=0;
• for (i=0;i<7;i++)
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if (stricmp(str,command[i])==0)
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break;
• switch(i)
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{case 0:printf("thank you for using the program!\n");exit(0);
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break;
•{
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int i=MAXPIOR-1,pior=0,t;
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struct pcb *pp,*qq,*pr,*r;
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do
•
{
•
while (i>=0 && array[i]==NUf (i<0)
•
{
•
printf("NO process,please create it! \n");
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。
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PCBp=ready;//输出就绪队列PCBwhile(p!=NULL){prt2(algo,p);p=p->next;}p=finish;//输出完成队列的PCBwhile(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trun->needtime=run->needtime-t;//完成需要时间减trun->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。
操作系统实验二报告-时间片轮转进程调度算法1
操作系统实验报告实验二时间片轮转进程调度算法学号:班级:姓名:【实验题目】: 时间片轮转进程调度算法【实验目的】通过这次实验, 加深对进程概念的理解, 进一步掌握进程状态的转变、进程调度的策略与对系统性能的评价方法。
【实验内容】问题描述:设计程序模拟进程的时间片轮转RR 调度过程。
假设有n 个进程分别在T1, … ,Tn 时刻到达系统, 它们需要的服务时间分别为S1, … ,Sn 。
分别利用不同的时间片大小q, 采用时间片轮转RR 进程调度算法进行调度, 计算每个进程的完成时间, 周转时间和带权周转时间, 并且统计n 个进程的平均周转时间和平均带权周转时间。
程序要求如下:1)进程个数n ;每个进程的到达时间T 1, … ,T n 和服务时间S 1, … ,S n ;输入时间片大小q 。
2)要求时间片轮转法RR 调度进程运行, 计算每个进程的周转时间, 带权周转时间, 并且计算所有进程的平均周转时间, 带权平均周转时间;3)输出: 要求模拟整个调度过程, 输出每个时刻的进程运行状态, 如“时刻3: 进程B开始运行”等等;4)输出:要求输出计算出来的每个进程的周转时间, 带权周转时间, 所有进程的平均周转时间, 带权平均周转时间。
实现提示:用C++语言实现提示:1)程序中进程调度时间变量描述如下:int ArrivalTime[100];int ServiceTime[100];int PServiceTime[100];int FinishTime[100];int WholeTime[100];double WeightWholeTime[100];double AverageWT,AverageWWT;bool Finished[100];➢2)进程调度的实现过程如下:➢变量初始化;➢接收用户输入n, T1, … ,Tn, S1, … ,Sn;时间片大小q;➢按照时间片轮转RR算法进行进程调度, 计算进程的完成时间、周转时间和带权周转时间;➢计算所有进程的平均周转时间和平均带权周转时间;➢按格式输出调度结果。
时间片轮转算法和优先级调度算法
时间片轮转算法和优先级调度算法-C语言模拟实现-收藏时间片轮转算法和优先级调度算法C语言模拟实现收藏一、目的和要求进程调度是处理机管理的核心内容。
本实验要求用高级语言编写模拟进程调度程序,以便加深理解有关进程控制快、进程队列等概念,并体会和了解优先数算法和时间片轮转算法的具体实施办法。
二、实验内容1. 设计进程控制块PCB的结构,通常应包括如下信息:进程名、进程优先数(或轮转时间片数)、进程已占用的CPU时间、进程到完成还需要的时间、进程的状态、当前队列指针等。
2. 编写两种调度算法程序:优先数调度算法程序循环轮转调度算法程序3. 按要求输出结果。
二、提示和说明分别用两种调度算法对伍个进程进行调度。
每个进程可有三种状态;执行状态(RUN)、就绪状态(READY,包括等待状态)和完成状态(FINISH ),并假定初始状态为就绪状态。
(一)进程控制块结构如下:NAME ----- 进程标示符PRIO/ROUND ――进程优先数/进程每次轮转的时间片数(设为常数2)CPUTIME ――进程累计占用CPU的时间片数NEEDTIME ――进程到完成还需要的时间片数I STATE——进程状态NEXT ――链指针注:2.各进程的优先数或轮转时间片数,以及进程运行时间片数的初值,均由用户在程序运行时给定。
(二)进程的就绪态和等待态均为链表结构,共有四个指针如下:RUN ――当前运行进程指针READY ――就需队列头指针TAIL ――就需队列尾指针FINISH ――完成队列头指针(三)程序说明1. 在优先数算法中,进程优先数的初值设为:50-NEEDTIME每执行一次,优先数减1,CPU时间片数加1,进程还需要的时间片数减1。
在轮转法中,采用固定时间片单位(两个时间片为一个单位),进程每轮转一次,CPU时间片数加2,进程还需要的时间片数减2,并退出CPU,排到就绪队列尾,等待下一次调度。
2. 程序的模块结构提示如下:整个程序可由主程序和如下7个过程组成:(1)INSERT1 ――在优先数算法中,将尚未完成的PCB按优先数顺序插入到就绪队列中;(2)INSERT2 ――在轮转法中,将执行了一个时间片单位(为2),但尚未完成的进程的PCB,插到就绪队列的队尾;(3)FIRSTIN ――调度就绪队列的第一个进程投入运行;(4)PRINT ――显示每执行一次后所有进程的状态及有关信息。
时间片轮转调度算法实验报告
xx大学操作系统实验报告姓名:学号:班级:实验日期:实验名称:时间片轮转RR进程调度算法实验二时间片轮转RR进程调度算法1.实验目的:通过这次实验,理解时间片轮转RR进程调度算法的运行原理,进一步掌握进程状态的转变、进程调度的策略及对系统性能的评价方法。
2.需求分析(1) 输入的形式和输入值的范围;输入:进程个数n 范围:0<n<=100时间片q依次输入(进程名进程到达时间进程服务时间)所有进程平均带权周转时间:(3) 程序所能达到的功能1)进程个数n,输入时间片大小q,每个进程的到达时间T1, … ,T n和服务时间S1, … ,S n。
2)要求时间片轮转法RR调度进程运行,计算每个进程的周转时间和带权周转时间,并且计算所有进程的平均周转时间和带权平均周转时间;3)输出:模拟整个调度过程,输出每个时刻的进程运行状态;4)输出:输出计算出来的每个进程的周转时间、带权周转时间、所有进程的平均周转时间以及带权平均周转时间。
(4) 测试数据,包括正确的输入及其输出结果和含有错误的输入及其输出结果。
正确输入:错误输入:2、概要设计所有抽象数据类型的定义:static int MaxNum=100int ArrivalTime //到达时间int ServiceTime //服务时间int FinishedTime //结束时间int WholeTime //周转时间double WeightWholeTime //带权周转时间double AverageWT //平均周转时间double AverageWWT //平均带权周转时间主程序的流程:●变量初始化●接受用户输入的n,q ,T1…..Tn,S1….Sn;●进行进程调度,计算进程的开始运行时间、结束时间、执行顺序、周转时间、带权周转时间;●计算所有进程的平均周转时间、平均带权周转时间;●按照格式输出调度结果。
各程序模块之间的层次(调用)关系Main函数通过对Input函数进行调用,对函数的成员变量进行赋值,再通过RRAlgorithm函数求出题目要求的各个数据结果,最后通过display函数对结果进行格式输出。
实验进程调度
淮海工学院计算机科学系实验报告书课程名:《操作系统原理》题目:实验一进程管理班级:Z软件52学号:2017140595姓名:郭文静1、实验目的与要求进程是操作系统最重要的概念之一,进程调度是操作系统内核的重要功能,本实验要求用C/C++语言编写一个进程调度模拟程序,至少使用最高优先权优先或时间片轮转法两种算法来实现进程调度。
通过本实验可加深对进程调度算法的理解。
1、设计有5个进程并发执行的模拟调度程序,每个程序由一个PCB表示。
2、模拟调度程序至少使用最高优先权优先或时间片轮转法两种算法来实现进程调度。
3、程序执行中应能在屏幕上显示出各进程的状态变化,以便于观察调度的整个过程。
2、实验内容或题目2.1优先级算法说明(1)PCB的结构:优先级算法中,设PCB的结构如右图所示,其中各数据项的含义Array如下:Id:进程标识符号,取值1—5。
Prior:优先级,随机产生,范围5—10。
Used:目前已占用的CPU时间数,初值为0;当该进程被调用执行时,每执行一个时间片,Used加1。
Need:进程尚需的CPU时间数,初值表示该进程需要运行的总时间,取值范围为1—5。
并随机产生,每运行一个时间片need减1;need为0则进程结束。
Status:进程状态R(运行),J(就绪),F(完成);初始时都处于就绪状态。
Next:指向就绪队列中下一个进程的PCB的指针。
(2)初始状态及就绪队列组织:5个进程初始都处于就绪状态,进程标识1—5,used初值都为0。
各进程的优先级随机产生,范围1—5。
处于就绪状态的进程,用队列加以组织,队列按优先级由高到低依次排列,队首指针设为head。
(3)调度原则以及运行时间的处理:正在执行的进程每执行一个时间片,其优先级减1(允许优先级为负)。
进程调度将在以下情况发生:当正在运行的程序其优先级小于就绪队列队首进程的优先级时。
程序中进程的运行时间以逻辑时间片为单位。
2.2时间片轮转算法说明(1)PCB的结构(如下图所示):轮转法中,设PCB的结构如右图所示,其中各数据项的含义如下:Span:在某一轮中,分配给先运行进程的时间片数,取值1—3。
时间片轮转调度
时间片轮转调度实验性质:设计建议学时:2学时一、实验目的为EOS调度器添加时间片轮转调度算法,了解常用调度算法。
二、预备知识阅读《EOS实验指南》5.4节。
重点理解EOS当前使用的基于优先级的抢先式调度,调度程序执行的过程和时机,以及时间片轮转调度实现的方法。
三、实验内容3.1准备实验按照下面的步骤准备实验:1.启动OS Lab。
2.新建一个EOS Kernel项目。
3.在"项目管理器”窗口中双击Floppy.img文件,使用FloppylmageEditor工具打开此软盘镜像。
4.将本实验文件夹中的multi.exe文件添加到软盘镜像的根目录中。
5.点击FloppyImageEditor工具栏上的保存按钮,关闭该工具。
3.2阅读multi.exe的源代码在本实验文件夹中找到multi.exe的源代码文件multi.c,使用OS Lab打开此文件,仔细阅读此文件中的源代码。
在阅读的过程中需要注意下面的问题:在main函数中使用ThreadFunction线程函数创建了23个新线程。
这样在该应用程序创建的进程中,算上主线程后就会包括24个线程。
主线程会在控制台的第0行循环输出计数,其它的线程也会在控制台的对应行循环输出计数,这样就可以很方便的观察各个线程执行的情况。
各个线程在向控制台输出时使用“关中断”和“开中断”进行了互斥。
原则上在应用程序中是不能使用“关中断”和“开中断”指令的,这里是为了保证各个线程不进行让权等待,保证实验的效果。
为了保证实验效果,所有的线程(包括主线程)都是死循环。
也就是说所有的线程都不会结束执行。
3.3 执行multi.exe按照下面的步骤执行multi.exe,查看其运行效果:1.按F7生成在3.1中创建的EOS Kernel项目。
2.按F5启动调试。
3.在EOS控制台中输入“ A:\multi.exe ”后按回车。
在multi.exe开始执行后,观察其执行结果(如图1)会发现multi.exe的执行没有体现其源代码的设计意图。
进程调度模拟设计——时间片轮转、优先级法
学号:课程设计课程名字系统软件开发实训A题目进程调度模拟设计——时间片轮转、优先级法学院专业班级姓名指导教师2014 年01 月17 日课程设计任务书学生姓名:专业班级:指导教师:工作单位:题目: 进程调度模拟设计——时间片轮转、优先级法初始条件:1.预备内容:阅读操作系统的处理机管理章节内容,对进程调度的功能以及进程调度算法有深入的理解。
2.实践准备:掌握一种计算机高级语言的使用。
要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)1.模拟进程调度,能够处理以下的情形:⑴能够选择不同的调度算法(要求中给出的调度算法);⑵能够输入进程的基本信息,如进程名、优先级、到达时间和运行时间等;⑶根据选择的调度算法显示进程调度队列;⑷根据选择的调度算法计算平均周转时间和平均带权周转时间。
2.设计报告内容应说明:⑴课程设计目的与功能;⑵需求分析,数据结构或模块说明(功能与框图);⑶源程序的主要部分;⑷测试用例,运行结果与运行情况分析;⑸自我评价与总结。
时间安排:设计安排3周:查阅、分析资料 1天系统软件的分析与建模 4天系统软件的设计 5天系统软件的实现 3天撰写文档 1天课程设计验收答辩 1天设计验收安排:设计周的第三周的指定时间到实验室进行上机验收。
设计报告书收取时间:课程设计验收答辩完结时。
(注意事项:严禁抄袭,一旦发现,抄与被抄的一律按0分记)指导教师签名: 2013 年 12 月 10日系主任(或责任教师)签名: 2013 年 12 月 10日进程调度模拟设计——时间片轮转、优先级法1设计目的1.1 阅读操作系统的处理机管理章节内容,对进程调度的功能以及进程调度算法有深入的理解,能够使用其中的方法来进行进程调度模拟设计。
1.2 练掌握并运用时间片轮转和优先级法,掌握一种计算机高级语言的使用。
2 设计要求2.1 能够选择不同的调度算法(要求中给出的调度算法);2.2 能够输入进程的基本信息,如进程名、优先级、到达时间和运行时间等;2.3 根据选择的调度算法显示进程调度队列;2.4 根据选择的调度算法计算平均周转时间和平均带权周转时间。
进程调度先来先服务时间片轮转法优先服务调
进程调度先来先服务时间片轮转法优先服务调度处理器调度免费下载C或C++/*标题:设计一:进程调度设计目的:进程管理是操作系统中的重要功能,用来创建进程、撤消进程、实现进程状态转换,它提供了在可运行的进程之间复用CPU的方法。
在进程管理中,进程调度是核心,因为在采用多道程序设计的系统中,往往有若干个进程同时处于就绪状态,当就绪进程个数大于处理器数目时,就必须依照某种策略决定哪些进程优先占用处理器。
本实验模拟在单处理器情况下的进程调度,目的是加深对进程调度工作的理解,掌握不同调度算法的优缺点。
设计题目:设计一个按先来先服务,算法时间片轮转法,优先数调度算法实现处理器调度的程序。
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大三第一个学期实习的哦*//*先来先服务:是一种最简单的调度算法,每次调度都从后备作业或者进程当中选择一个或者多个最先进入该队列的作业或进程,将它们调入内存,为它们分配资源、创建进程,然后放入就绪队列。
当调用FCFS算法时,系统为它们分配处理机,让它们运行。
该算法的优点是比较利于长作业(进程),而缺点是不利于短作业(进程)。
算法时间片轮转法:系统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,把CPU分配给队首进程,并令其执行一个时间片。
当执行完时间片时,计时器就会发出中断请求,调度程序就会停止该进程的执行,并把它送往就绪队列的末尾;然后再把处理机分配给就绪队列中新的队首进程,同时也分配时间片给它。
这样保证就绪队列中的所有进程在一个给定的时间片当中都能够获得一个时间片的处理机执行时间。
而时间片的大小最好取适中的,即略大于一次典型的交互所需时间。
优先数调度算法:该方法又分成两种算法分支,分别是非抢占式优先权算法和抢占式优先权调度算法。
调度算法之时间片轮转算法
调度算法之时间⽚轮转算法⼀.轮转法的基本原理:根据先来先服务的原则,将需要执⾏的所有进程按照到达时间的⼤⼩排成⼀个升序的序列,每次都给⼀个进程同样⼤⼩的时间⽚,在这个时间⽚内如果进程执⾏结束了,那么把进程从进程队列中删去,如果进程没有结束,那么把该进程停⽌然后改为等待状态,放到进程队列的尾部,直到所有的进程都已执⾏完毕⼆.进程的切换时间⽚够⽤:意思就是在该时间⽚内,进程可以运⾏⾄结束,进程运⾏结束之后,将进程从进程队列中删除,然后启动新的时间⽚时间⽚不够⽤:意思是在该时间⽚内,进程只能完成它的⼀部分任务,在时间⽚⽤完之后,将进程的状态改为等待状态,将进程放到进程队列的尾部,等待cpu的调⽤三.关于时间⽚⼤⼩的选择时间⽚过⼩,则进程频繁切换,会造成cpu资源的浪费时间⽚过⼤,则轮转调度算法就退化成了先来先服务算法c实现:#include<stdio.h>#include<string.h>#include<stdlib.h>#define TAKEIN "takein"//对应的进程状态#define WAIT "wait"#define RUN "run"#define FINISH "finish"#define PNUMBER 5//进程个数#define TRUE 1#define FALSE 0typedef struct pcb{char processName[20];//进程名称int arriveTime;//进程到达时间int startTime;//进程开始时间int endTime;//进程结束时间int runTime;//进程运⾏时间⼤⼩int turnOverTime;//周转时间int userweightTurnOverTime;//带权周转时间char provessStatus[10];//进程状态int runTimeed; //进程已经运⾏的时间} pcb;pcb pcbs[PNUMBER];//进程数组int currentTime=0;//时间int processIndex=0;//进程的编号int cpuTime=2;//时间⽚int size=PNUMBER;//进程数组中的有效值void createPcbs()//进程初始化函数{freopen("input.txt","r",stdin);//以只读操作读⽂件printf("进程名\t到达时间\t运⾏时间\n");int index;for(index=0; index<PNUMBER; index++)//遍历所有进程,给进程赋初值{scanf("%s",pcbs[index].processName);scanf("%d",&pcbs[index].arriveTime);scanf("%d",&pcbs[index].runTime);pcbs[index].endTime=0;pcbs[index].startTime=0;pcbs[index].turnOverTime=0;pcbs[index].userweightTurnOverTime=0;strcpy( pcbs[index].provessStatus,TAKEIN);printf("%s \t%d \t%d\n", pcbs[index].processName, pcbs[index].arriveTime, pcbs[index].runTime);}printf("\n***********************************************\n");}void movePcbs(int pindex){int index=0;pcb temp=pcbs[pindex];//需要移动的进程for(index=pindex;index<size-1;index++){pcbs[index]=pcbs[index+1];//后⾯的进程全部前移⼀位}pcbs[size-1]=temp;//⽬标进程移到数组尾部}//享受过cpu服务的进程移到进程数组的尾部,采⽤队列实现void printfPcbsInfo()//打印所有进程的所有信息{int index=0;printf("当前时间为:%d时各进程的信息.....\n\n",currentTime);printf("进程名\t到达时间\t运⾏时间\t开始时间\t结束时间\t周转时间\t带权周转时间\t状态\n");for(index=0; index<PNUMBER; index++){printf("%s\t%8d\t%8d\t%8d\t%8d\t%8d\t%8d\t%4s\n",pcbs[index].processName,pcbs[index].arriveTime,pcbs[index].runTime,pcbs[index].startTime, pcbs[index].endTime,pcbs[index].turnOverTime,pcbs[index].userweightTurnOverTime,pcbs[index].provessStatus);}}void sortPcbs()//按到达时间的升序排序{int minIndex=0,minValue=0,i,j;for(i=0; i<PNUMBER; i++){minIndex=i;minValue=pcbs[i].arriveTime;for(j=i; j<PNUMBER; j++){if(pcbs[j].arriveTime<minValue){minValue=pcbs[j].arriveTime;//保存最⼩的minIndex=j;}}pcb temp=pcbs[minIndex];//交换pcbs[minIndex]=pcbs[i];pcbs[i]=temp;}}int selNextProcess()//选择下⼀个进程,要求,最近的等待进程{int result=-1;int index=0;for(index=0;index<size;index++){if(strcmp(pcbs[index].provessStatus,WAIT)==0){return index;}}return result;}void removeFromPcbs(int pindex)//删除完成任务的进程{movePcbs(pindex);size--;//数组逻辑长度缩⼩,达到移除效果}int isHasProcessArrive()//检查在某⼀个时间点有没有进程到达{int result=-1;int index=0;for(index=0; index<PNUMBER; index++){if(pcbs[index].arriveTime==currentTime)//某个进程的到达时间等于当前时间{result=index;strcpy(pcbs[index].provessStatus,WAIT);//改变进程状态}}return result;}int proIsEnd(int pindex)//判断⼀个进程是否完成{if(pcbs[pindex].runTime==pcbs[pindex].runTimeed){currentTime++;//当前时间⾛到isHasProcessArrive();//判断是否有新到达进程strcpy(pcbs[pindex].provessStatus,FINISH);//进程相关信息的改变pcbs[pindex].turnOverTime=pcbs[pindex].endTime-pcbs[pindex].arriveTime;pcbs[pindex].userweightTurnOverTime=pcbs[pindex].turnOverTime*1.0/pcbs[pindex].runTime; removeFromPcbs(pindex);//移⾛完成的进程processIndex++;//准备下⼀个进程printfPcbsInfo();//打印此时所有进程的信息return TRUE;}return FALSE;}void runProcess(int pindex){int index=0;int end=FALSE;pcbs[pindex].startTime=currentTime;//进程开始运⾏时间为当前时间strcpy(pcbs[pindex].provessStatus,RUN);//进程状态改为运⾏态pcbs[pindex].runTimeed++;//进程已经运⾏时间加⼀printfPcbsInfo();if(proIsEnd(pindex)==TRUE)//检查在当前时间⽚下进程是否已经结束{currentTime--;return ;}if(cpuTime-1>=1)//时间⽚没有⽤完{for(index=0;index<cpuTime-1;index++){currentTime++;isHasProcessArrive();pcbs[index].runTimeed++;printfPcbsInfo();if(proIsEnd(pindex)==TRUE){pindex=size;end=TRUE;}}}if(end==FALSE)//如果在当前时间⽚下⾯进程没有结束{currentTime++;strcpy(pcbs[pindex].provessStatus,WAIT);movePcbs(pindex);printfPcbsInfo();}currentTime--;}void startProcess(){int firstArriveTime=pcbs[0].arriveTime;int nextIndex=0;while(1){currentTime++;isHasProcessArrive();//检查当前时间有没有进程到达if(currentTime<firstArriveTime){printfPcbsInfo();}else if(currentTime==firstArriveTime){runProcess(0);//执⾏进程}else{nextIndex=selNextProcess();if(nextIndex!=-1){runProcess(nextIndex);}else{printfPcbsInfo();}}if(processIndex==PNUMBER)break;}}int main(){createPcbs();sortPcbs();startProcess();return0;}输⼊⽂件:运⾏截图:结果分析:运⾏结果符合预期,在时间⽚内能完成任务的进程在完成任务后会被移出进程队列,在时间⽚内不能完成任务的进程在⽤完时间⽚的时间后会被移到进程队列的尾部不⾜错误之处欢迎拍砖指教!。
经典的调度算法
经典的调度算法经典的调度算法一直是计算机科学中的热门话题。
这些算法旨在有效地优化计算机操作的资源使用,从而使计算机更快、更有效地处理任务。
本文将对经典的调度算法进行详细介绍,阐述其实现方法和应用场景。
第一步:了解什么是调度算法在计算机科学中,调度算法指的是为了管理并优化多个任务的同时使用计算机资源而设计的算法。
这些算法旨在最大化计算机资源的利用率,同时尽可能地减轻CPU的负载。
它们可以帮助确保任务在合理的时间内得到快速且准确的处理。
第二步:介绍不同类型的调度算法现在,让我们了解一些最常见的调度算法类型。
1. 先来先服务调度算法(FIFO):这是最简单的调度算法之一。
在这种算法中,所有任务都按照它们提交的顺序依次执行。
它们将等待已完成的操作完成后才能以相同的顺序运行。
2. 最短作业优先调度算法(SJF):这种算法有助于优化作业的完成时间。
这个调度算法首先运行最短的作业,从而确保它们能够尽快完成。
这种算法通常在批处理任务中使用,它可以帮助确保任务可以在合理的时间内得到处理。
3. 时间片轮转调度算法:这种算法将CPU时间的使用权分配给每个任务一定的时间片。
在一个时间片结束后,CPU的使用权转移到另一个任务上。
这种算法可以确保所有的任务都有机会平均地使用计算机资源。
第三步:讨论不同调度算法的应用不同的调度算法在不同的场景下很有用。
例如:- 简单的FIFO算法通常在基于CPU资源的多媒体应用程序中使用,例如音频和视频播放器。
- SJF算法通常用于批量处理任务,例如后台文件处理或模拟。
- 时间片轮转算法则通常用于时分复用的系统中,例如多个用户同时登录的计算机系统。
总的来说,调度算法可以对计算机的性能和资源分配产生深远的影响。
在选择特定的算法时,需要考虑一系列因素,例如任务类型、系统负载和可用的资源。
通过了解各种调度算法,可以更轻松地选择最适合自己需求的算法,从而提高计算机系统的效率。
基于时间片轮转法调度算法模拟
操作系统课程设计报告课程设计题目:基于时间片轮转法调度算法模拟姓名:学号:专业:计算机科学与技术班级:指导教师:小辉2013 年1月11日目录一.课程设计目的与内容 (1)二.任务分析 (2)三.概要分析 (3)四.详细设计 (4)五.运行结果 (6)六.总结 (7)七.附录 (8)八.评分表 (11)一.课程设计目的与内容1.课程设计目的(1)在单处理器情况下按时间片轮转算法实现处理器调度,输出运行动态变化过程。
(2)通过算法的实现加深了解处理器调度的工作。
2.课程设计内容输入实现处理器调度的几个进程信息,任意确定一组“要求运行时间”,启动所设计的处理器调度程序,显示逐次被选中进程的进程名以及进程控制块的动态变化过程。
二、任务分析时间片轮转的主要思想就是按顺序为每一个进程一次只分配一个时间片的时间。
算法要完成的功能就是将各个进程按照时间片轮转运行的动态过程显示出来。
时间片轮转算法的主要实现过程是首先为每一个进程创建一个进程控制块,定义数据结构,说明进程控制块所包含的内容,有进程名、进程所需运行时间、已运行时间和进程的状态以及指针的信息。
实现的过程即运用指针指向某一个进程,判断当前的进程是否是就绪状态“r”,如果是,则为该进程分配一个时间片,同时,已运行时间加一且要求运行的时间减一,如此循环执行,当某一个进程的所需要运行的时间减少至0时,则将该进程的状态设置为“e”。
然后,将指针指向下一个未运行完成的进程,重复判断,直至所有的进程都运行结束。
三、概要设计(1)所用数据结构及符号说明#include"stdio.h"#include"conio.h"#include"malloc.h"#include"string.h"#define NULL 0typedef struct PCB{char name[10]; //进程名struct PCB *next; //链指针int need_time; //要求运行时间int worked_time; //已运行时间char condition; //进程状态,只有“就绪”和“结束”两种状态int flag; //进程结束标志}PCB;PCB *front,*rear;int N; //N为进程数(2)主程序的流程图:(3)程序说明:处理器调度总是选择指针指示的进程运行。
时间片轮转法
时间片轮转法
时间片轮转法是操作系统调度算法的一种。
它是一种多任务处理的方法,根据一定规则决定执行那个任务。
它的基本原理是,将所有需要被调度运行的作业划分成若干个时间片,每个时间片只运行一个作业,按照一定的顺序依次运行,同一作业在一个时间段内可以被多次调度到CPU上运行,直至完成。
时间片轮转法是一种简单有效的操作系统调度算法,它把任务划分成若干个时间片,每一时间片待完成的任务都是固定的,可以保证公平的给每一个任务分配到处理器资源,而且它也可以有效的利用空闲的处理器资源。
Java实现进程调度算法(二)RR(时间片轮转)
Java实现进程调度算法(⼆)RR(时间⽚轮转)⼀、概述 因为这次os作业对⽤户在控制台的输⼊输出有要求,所以我花了挺多的代码来完善控制台的显⽰。
也因为我这次要实现多个类似算法,所以将⼀些共性单独提取出来作为⼀个类。
如果只想要和算法有关的核⼼代码,看RR类的calc()即可。
实现思路:每运⾏⼀个进程,则将所有进程的remainServiceTime减去⼀个时间⽚的长度。
⼆、运⾏结果 1. 测试数据: 2. 运⾏结果:三、流程图四、实现代码 1. RR类(主类)只有calc()中涉及了算法,init()和printResult()只有简单的输⼊输出操作。
1package xqy.algorithm;23import java.util.*;45import xqy.Util.Tools;6import xqy.been.Process;78/**9 * @author xqy10 * @date 2018年12⽉19⽇19:14:4911*/12public class RR {13private int processNumber;14private ArrayList<Process> processList;15private int timeSlice;1617public RR() {18 init();19 calc();20 Tools.printResult(processList);21 }2223private void init() {24 Scanner sc = new Scanner(System.in);2526 System.out.print("<RR> Please enter the slice time:");27 timeSlice = sc.nextInt();28 System.out.print("<RR> please enter the process num:");29 processNumber = sc.nextInt();3031 processList = new ArrayList<Process>();32for (int i = 0; i < processNumber; i++) {33 processList.add(new Process());34 }3536 System.out.println("<RR> Please enter each process arrival time:");37for (int i = 0; i < processNumber; i++) {38 System.out.print(" Process" + (i + 1) + ":");39 processList.get(i).setArrivalTime(sc.nextInt());40 }4142 System.out.println("<RR> Please enter each process service time:");43for (int i = 0; i < processNumber; i++) {44 System.out.print(" Process" + (i + 1) + ":");45int servicesTime = sc.nextInt();4647 processList.get(i).setServicesTime(servicesTime);48 processList.get(i).setRemainServiceTime(servicesTime);49 }50 }5152private void calc() {53int timeNow = 0;54int processRemain = processNumber;55boolean noProcessRunInThisTurn;56 Process opProcess;5758while (processRemain != 0) {59 noProcessRunInThisTurn = true;6061for (int i = 0; i < processNumber; i++) {62 opProcess = processList.get(i);6364if ((opProcess.getRemainServiceTime() > 0)65 && (timeNow >= opProcess.getArrivalTime())) {66// First time67if (opProcess.getServicesTime() == opProcess68 .getRemainServiceTime()) {69int waitTime = timeNow - opProcess.getArrivalTime();7071 opProcess.setStartTime(timeNow);72 opProcess.setWaitTime(waitTime);73 }7475// Calculating remain service time76int remainServiceTime = opProcess.getRemainServiceTime()77 - timeSlice;78 opProcess.setRemainServiceTime(remainServiceTime);7980// Last time81if (remainServiceTime <= 0) {82int completionTime = timeNow + timeSlice; // The process ends when the current slice is completed. 83int turnAroundTime = completionTime84 - opProcess.getArrivalTime();85double turnAroundTimeWithWeight = 1.0 * turnAroundTime86 / opProcess.getServicesTime();8788 opProcess.setCompletionTime(completionTime);89 opProcess.setTurnAroundTime(turnAroundTime);90 opProcess91 .setTurnAroundTimeWithWeight(turnAroundTimeWithWeight);92 processRemain--;93 }9495 timeNow += timeSlice;96 noProcessRunInThisTurn = false;9798 System.out.println(" #STEP# Process" + (i + 1)99 + " remain service time:"100 + opProcess.getRemainServiceTime()101 + " , timeBefore:" + (timeNow - 1) + ", timeNow:"102 + timeNow103 + ((remainServiceTime <= 0) ? " Finish" : ""));104 } else {105// do noting, because this process has been completed or hasn`t arrived.106 }107 }108109// Means no process could run, because they have arrived.110if ((processRemain > 0) && noProcessRunInThisTurn) {111 timeNow += timeSlice;112 }113 }114 }115 } 2. Process类模拟了进程,对属性进⾏了封装。
进程调度实验报告源码
一、实验目的本次实验旨在通过模拟进程调度过程,加深对进程调度算法的理解,并掌握进程调度程序的设计与实现方法。
实验内容主要包括:创建进程、进程调度、进程执行、进程结束等。
二、实验环境操作系统:Linux编程语言:C/C++三、实验内容1. 进程调度算法本实验采用三种进程调度算法:FIFO(先进先出)、时间片轮转法、多级反馈队列调度算法。
2. 进程调度程序设计进程调度程序主要由以下部分组成:(1)进程控制块(PCB)PCB用于描述进程的基本信息,包括进程名、到达时间、需要运行时间、已运行时间、进程状态等。
(2)就绪队列就绪队列用于存储处于就绪状态的进程,按照进程的优先级或到达时间进行排序。
(3)进程调度函数进程调度函数负责从就绪队列中选择一个进程进行执行,并将CPU分配给该进程。
(4)进程执行函数进程执行函数负责模拟进程的执行过程,包括进程的创建、执行、结束等。
四、实验源码```c#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <time.h>#define MAX_PROCESSES 10typedef struct PCB {int pid;int arrival_time;int need_time;int used_time;int priority;int state; // 0: 等待 1: 运行 2: 完成} PCB;PCB processes[MAX_PROCESSES];int process_count = 0;typedef struct Queue {PCB queue;int front;int rear;int size;} Queue;Queue ready_queue;void init_queue(Queue q) {q->queue = (PCB )malloc(sizeof(PCB) MAX_PROCESSES); q->front = q->rear = 0;q->size = 0;}void enqueue(Queue q, PCB p) {if (q->size == MAX_PROCESSES) {printf("Queue is full.\n");return;}q->queue[q->rear] = p;q->rear = (q->rear + 1) % MAX_PROCESSES; q->size++;}PCB dequeue(Queue q) {if (q->size == 0) {printf("Queue is empty.\n");return NULL;}PCB p = &q->queue[q->front];q->front = (q->front + 1) % MAX_PROCESSES; q->size--;return p;}int is_empty(Queue q) {return q->size == 0;}void print_queue(Queue q) {printf("Queue: ");for (int i = 0; i < q->size; i++) {PCB p = &q->queue[(q->front + i) % MAX_PROCESSES];printf("PID: %d, Arrival Time: %d, Need Time: %d, Used Time: %d, Priority: %d, State: %d\n",p->pid, p->arrival_time, p->need_time, p->used_time, p->priority, p->state);}}void init_processes() {for (int i = 0; i < MAX_PROCESSES; i++) {processes[i].pid = i;processes[i].arrival_time = rand() % 10;processes[i].need_time = rand() % 10 + 1;processes[i].used_time = 0;processes[i].priority = rand() % 3;processes[i].state = 0;}}void schedule() {int time = 0;while (process_count > 0) {for (int i = 0; i < process_count; i++) {PCB p = &processes[i];if (p->arrival_time == time) {enqueue(&ready_queue, p);p->state = 1;}}if (!is_empty(&ready_queue)) {PCB p = dequeue(&ready_queue);p->used_time++;printf("Process %d is running.\n", p->pid);if (p->used_time == p->need_time) {p->state = 2;printf("Process %d is finished.\n", p->pid); }}time++;}}int main() {srand(time(NULL));init_queue(&ready_queue);init_processes();process_count = rand() % MAX_PROCESSES + 1;schedule();print_queue(&ready_queue);return 0;}```五、实验结果与分析1. FIFO调度算法实验结果表明,FIFO调度算法按照进程的到达时间进行调度,可能导致短作业等待时间长,效率较低。
OS_时间片轮转调度算法
时间片轮转调度算法一.实验目的:1)学习时间片轮转调度算法。
2)学习C++程序设计的方法。
二.实验环境:1)一台运行Windows2000Professional操作系统计算机。
2)计算机中需要安装VisualC++6.0企业版。
三.实验内容:本实验主要是实现时间片轮转调度算法。
1)进入VisualC++的窗口,新建一个C++的文件,命名为01.cpp.2)在源程序编辑窗口输入如下的源程序:#include<iostream>#include<string>#include<time.h>using namespace std;int n;class PCB{public:int pri;//进程优先数int runtime;//进程运行CPU时间int pieceOftime;//轮转时间片string procname;//进程名string state;//进程状态int needOftime;//还需要时间int Counter;PCB * next;};PCB * run = NULL;PCB * ready = NULL;PCB * finish = NULL;PCB * tial = ready;void Dtime(int t);void Prinft(int a){if(a==1){cout<<"进程名称"<<"\\t"<<"优先数"<<"\\t"<<"还需要时间"<<"\\t"<<"已运行时间"<<"\\t"<<"状态:"<<en dl;}elsecout<<"进程名称"<<"\\t"<<"已运行时间"<<"\\t"<<"还需要时间"<<"\\t"<<"计数器"<<"\\t"<<"时间片"<<" \\t"<<"状态"<<endl;}void Prinft(int b,PCB * p){if(b==1){cout<<p->procname<<"\\t\\t"<<p->pri<<"\\t"<<p->needOftime<<"\\t\\t"<<p->runtime<<"\\t\\t"<<p->state<< endl;}elsecout<<p->procname<<"\\t\\t"<<p->runtime<<"\\t\\t"<<p->needOftime<<"\\t\\t"<<p->Counter<<"\\t"<<p->pi eceOftime<<"\\t"<<p->state<<endl;}void display(int c){PCB *p;if(run!=NULL) /*如果运行指针不空*/Prinft(c,run); /*输出当前正在运行的PCB*///Dtime(2);p=ready; /*输出就绪队列PCB*/while(p!=NULL){Prinft(c,p);p=p->next;}//Dtime(2);p=finish; /*输出完成队列的PCB*/while(p!=NULL){Prinft(c,p);p=p->next;}}void insert(PCB *p)//插入就绪队列按Pri大小{PCB *S1,*S2;if(ready==NULL){p->next = NULL;ready = p;}else{S1 = ready;S2 = S1;while(S1!=NULL){if(S1->pri >= p->pri){S2 = S1;S1 = S1->next;}elsebreak;}if(S2->pri >= p->pri){S2->next = p;p->next = S1;}else{p->next = ready;ready = p;}}}bool CTProcessOfPri(){PCB * Node;cout <<"输入创建进程的数目:"<<endl; cin >>n;for(int j = 0;j < n; j++){Node = new PCB;if(Node==NULL)return false;else{cout <<"输入进程的名称,进程需CPU时间:"<<endl;cin >>Node->procname>>Node->needOftime;Node->runtime = 0;Node->state ="就绪";Node->pri =Node->needOftime;cout <<"进程"<<Node->procname<<"创建完毕!"<<endl;}insert(Node);}return true;}void priority(int i){run = ready;ready = ready->next;run->state = "运行";Prinft(i);while(run!=NULL) /*当运行队列不空时,有进程正在运行*/{run->runtime=run->runtime+1;run->needOftime=run->needOftime-1;run->pri=run->pri-1; /*每运行一次优先数降低1个单位*/if(run->needOftime==0) /*如所需时间为0将其插入完成队列*/ {run->state = "完成";run->next = finish;finish = run;run=NULL; /*运行队列头指针为空*/if(ready!=NULL) /*如就绪队列不空*/{run = ready;run->state = "运行";ready = ready->next;}}else if((ready!=NULL)&&(run->pri<ready->pri)){run->state="就绪";insert(run);run = ready;run->state = "运行";ready = ready->next;}display(i); /*输出进程PCB信息*/}}void queue(PCB *p){if(ready==NULL){p->next = NULL;ready = p;tial = p;}else{tial->next = p;tial = p;p->next = NULL;}}bool CTProcessOfRuntime(){PCB * Node;int m;cout <<"输入创建进程的数目:"<<endl;cin >>n;cout <<"输入时间片:"<<endl;cin >>m;for(int j = 0;j < n; j++){Node = new PCB;if(Node==NULL)return false;else{cout <<"输入进程的名称,进程需CPU时间:"<<endl;cin >>Node->procname>>Node->needOftime;Node->runtime = 0;Node->state ="就绪";Node->Counter = 0;Node->pieceOftime = m;cout <<"进程"<<Node->procname<<"创建完毕!"<<endl; }queue(Node);}return true;}void Runtime(int c){run = ready;ready = ready->next;run->state = "运行";Prinft(c);while(run!=NULL){run->runtime=run->runtime+1;run->needOftime=run->needOftime-1;run->Counter = run->Counter + 1;if(run->needOftime==0){run->state = "完成";run->next = finish;finish = run;run = NULL;if(ready!=NULL){run = ready;ready = ready->next;}}else if(run->Counter == run->pieceOftime){run->Counter = 0;run->state = "就绪";queue(run);run=NULL;if(ready!=NULL){run = ready;run->state = "运行";ready = ready->next;}}display(c);}}int main(){int i;cout <<"*******************************************"<<endl;cout <<"* 1 优先数调度算法 2 循环时间片轮转算法*"<<endl; cout <<"*************** 0 退出 *******************"<<endl; cin >>i;switch(i){case 1:CTProcessOfPri();priority(i);break;case 2:CTProcessOfRuntime();Runtime(i);break;default:break;}return 0;}void Dtime(int t){time_t current_time;time_t start_time;time(&start_time);do{time(& current_time);}while((current_time-start_time)<t);3)编译并运行,其结果为:4)输入相应的操作,结果为:。
处理器调度 时间片轮转法 实验报告(C和C 含源代码)
for(i=0;i<num;i++)
{
printf("\n mp;p[i].name
,p[i].priority
,p[i].time
,p[i].state);
}
printf("********************************************\n");
printf("\n 进程执行完成\n");
%d
%d
%c\n"
,&p[i].name
,p[i].priority
,p[i].time
,p[i].state);
}
printf("********************************************\n");
printf(" 按任意键继续执行:\n");
getchar();//等待输入回车符
把五个进程按顺序排成循环队列,用指针指出队列连接情况。另用一标志单
元记录轮到运行的进程。例如,当前轮到 P2 执行,则有:
标志单元 K2
K1
Q1
K2
2
1
R
PCB1
K2
Q2
K3
3
0
R
PCB2
K3
Q3
K4
1
0
R
PCB3
K4
Q4
K5
2
0
R
PCB4
K5
Q5
K1
4
0
R
PCB5
处理器调度总是选择标志单元指示的进程运行。由于本实验是模拟处理器调
void run(PCB *p)//进程运行子程序 {
实验一___处理器调度(设计一个按时间片轮转法实现处理器调度的程序)介绍
实验一处理器调度一、实验内容选择一个调度算法,实现处理器调度。
二、实验目的在采用多道程序设计的系统中,往往有若干个进程同时处于就绪状态。
当就绪进程个数大于处理器数时,就必须依照某种策略来决定哪些进程优先占用处理器。
本实习模拟在单处理器情况下的处理器调度,帮助学生加深了解处理器调度的工作。
三、实验题目第二题:设计一个按时间片轮转法实现处理器调度的程序。
[提示]:(1)假定系统有五个进程,每一个进程用一个进程控制块PCB来代表。
进程控制块的格式为:其中,Q1,Q2,Q3,Q4,Q5。
指针——进程按顺序排成循环队列,用指针指出下一个进程的进程控制块的首地址最后一个进程的指针指出第一个进程的进程控制块首地址。
要求运行时间——假设进程需要运行的单位时间数。
已运行时间——假设进程已经运行的单位时间数,初始值为“0”。
状态——有两种状态,“就绪”和“结束”,初始状态都为“就绪”,用“R”表示。
当一个进程运行结束后,它的状态为“结束”,用“E”表示。
(2) 每次运行所设计的处理器调度程序前,为每个进程任意确定它的“要求运行时间”。
(3) 把五个进程按顺序排成循环队列,用指针指出队列连接情况。
另用一标志单元记录轮到运行的进程。
例如,当前轮到P2执行,则有:标志单元K1K2K3K4K5PCB1 PCB2 PCB3 PCB4 PCB5(4)处理器调度总是选择标志单元指示的进程运行。
由于本实习是模拟处理器调度的功能,所以,对被选中的进程并不实际的启动运行,而是执行:已运行时间+1来模拟进程的一次运行,表示进程已经运行过一个单位的时间。
请同学注意:在实际的系统中,当一个进程被选中运行时,必须置上该进程可以运行的时间片值,以及恢复进程的现场,让它占有处理器运行,直到出现等待事件或运行满一个时间片。
在这时省去了这些工作,仅用“已运行时间+1”来表示进程已经运行满一个时间片。
(5)进程运行一次后,应把该进程的进程控制块中的指针值送到标志单元,以指示下一个轮到运行的进程。
时间片轮转调度算法
(1)一设计要求:编写一程序,可以创建若干个虚拟进程,并对若干个虚拟进程进行调度,调度策略为时间片轮转。
要求:进程的个数,进程的内容(即进程的功能序列)来源于一个进程序列描述文件,另外调度运行结果输出到一个运行日志文件。
二设计目的:熟悉进程调度、设计内容:1.设计PCB适用于轮转法;2.建立进程队列;三虚拟程序的描述:虚拟指令的格式:操作命令操作时间● C :表示在CPU上计算● I :表示输入● O :表示输出● W :表示等待● H :表示进程结束操作时间代表该操作命令要执行多长时间。
这里假设I/O设备的数量没有限制,I和O 设备都只有一类。
I,O,W三条指令实际上是不占有CPU的,执行这三条指令就应该将进程放入对应的等待队列(INPUT等待队列,OUTPUT等待队列,WAIT等待队列)。
例如有一虚拟程序p1.prc描述如下:C 30O 12C 9I 14H 0................程序部分代码如下:enum InstructionSet {INPUT,OUTPUT,WAIT,HALT,CALC};//指令类class CInstruction{friend class COsTestDlg;friend class PCB;public:CInstruction(){}~CInstruction(){}CInstruction(InstructionSet iid,int rt){m_nInstructionID=iid;m_nRunTime=rt;}private:CInstruction* m_pNextInstruction;//用于链接一个进程的所有指令成为链表(指令序列)int m_nRunTime;//本指令需要运行的时间长度(定时器时间间隔的个数)InstructionSet m_nInstructionID;//指令类型标识};//进程控制块类class PCB{friend class COsTestDlg;public:PCB(){m_nPID=0;m_csProcessName="";m_nRemainedTime=0;//m_pRuningInstruction=NULL;m_pInstructionList=NULL;m_pNextPCB=NULL;}//构造或创建一个进程PCB(int pid,CString pname){m_nPID=pid;m_csProcessName=pname;m_nRemainedTime=0;//m_pRuningInstruction=NULL;m_pInstructionList=NULL;m_pNextPCB=NULL;}~PCB(){CInstruction* pTemp;while(m_pInstructionList){m_pInstructionList=m_pInstructionList->m_pNextInstruction; pTemp=m_pInstructionList;delete pTemp;}}//本进程添加一条指令void AppendInstruction(CInstruction* pInstruction){CInstruction* pTempInstruction;if(m_pInstructionList==NULL){//emptym_pInstructionList=pInstruction;}else{//more than one nodepTempInstruction = m_pInstructionList;while(pTempInstruction->m_pNextInstruction!=NULL) pTempInstruction=pTempInstruction->m_pNextInstruction; pTempInstruction->m_pNextInstruction=pInstruction;}}private:PCB* m_pNextPCB; //进程队列的指针int m_nPID; //进程标识符CString m_csProcessName; //进程名字int m_nRemainedTime; //当前运行指令运行还需要的时间CInstruction* m_pRuningInstruction; //指向正在运行或将要运行的指令CInstruction* m_pInstructionList; //指向本进程的指令序列(线性表)的第一条指令};PCB* m_pReadyPCBs;//就绪队列PCB* m_pBackupReadyPCBs;//后备就绪队列PCB* m_pInputWaittingPCBs;//输入等待队列PCB* m_pOutputWaittingPCBs;//输出等待队列PCB* m_pPureWaittingPCBs;//其他等待队列int m_nTimeSlice;//时间片大小(定时器时间间隔的倍数)void LoadPCBs(CString csFileName);//从文件中加载要试验的进程信息void RemoveProcess(PCB* pPCB);//删除进程void DoSchedule();void RunOneTimeRange(PCB* pPCB,int nTime);//运行一个时间段void TreadWaittingQueue(PCB* pWaittingPCBs);//处理某个等待队列,适时将完成进程移出到后备就绪队列。
设计一个按时间片轮转法实现处理器调度的程序
实验一处理器调度一、实习内容选择一个调度算法,实现处理器调度。
二、实习目的在采用多道程序设计的系统中,往往有若干个进程同时处于就绪状态。
当就绪进程个数大于处理器数时,就必须依照某种策略来决定哪些进程优先占用处理器。
本实习模拟在单处理器情况下的处理器调度,帮助学生加深了解处理器调度的工作。
三、实习题目本实习有两个题,学生可选择其中的一题做实习。
第二题:设计一个按时间片轮转法实现处理器调度的程序。
[提示]:(1) 假定系统有五个进程,每一个进程用一个进程控制块PCB来代表。
进程控制块的格式为:进程名指针要求运行时间已运行时间状态其中,进程名——作为进程的标识,假设五个进程的进程名分别为Q1,Q2,Q3,Q4,Q5。
指针——进程按顺序排成循环队列,用指针指出下一个进程的进程控制块的首地址,最后一个进程的指针指出第一个进程的进程控制块首地址。
要求运行时间——假设进程需要运行的单位时间数。
已运行时间——假设进程已经运行的单位时间数,初始值为“0”。
状态——有两种状态,“就绪”和“结束”,初始状态都为“就绪”,用“R”表示。
当一个进程运行结束后,它的状态为“结束”,用“E”表示。
(2) 每次运行所设计的处理器调度程序前,为每个进程任意确定它的“要求运行时间”。
(3) 把五个进程按顺序排成循环队列,用指针指出队列连接情况。
另用一标志单元记录轮到运行的进程。
例如,当前轮到P2执行,则有:标志单元,K2K1Q1K2Q2K3Q3K4Q4K5Q5K2K3K4K5K12 3 1 2 41 0 0 0 0R R R R RPCB1 PCB2 PCB3 PCB4 PCB5(4) 处理器调度总是选择标志单元指示的进程运行。
由于本实习是模拟处理器调度的功能,所以,对被选中的进程并不实际的启动运行,而是执行:已运行时间+1来模拟进程的一次运行,表示进程已经运行过一个单位的时间。
请同学注意:在实际的系统中,当一个进程被选中运行时,必须置上该进程可以运行的时间片值,以及恢复进程的现场,让它占有处理器运行,直到出现等待事件或运行满一个时间片。
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轮转法调度
思考
假如在实际情况下,时间片大小为20ms,作业间调度花 费时间为5ms,则CPU的损耗率为20%,对每一个作业, 都有高达20%的损耗率是不可忍受的。而且时间片越小 损耗率越大,怎么办?
自然而然的,想到增大时间片的大小,例如增大到 500ms,则CPU损耗率只有1%,但是是否时间片越大,性 能越好?
试想,如果时间片足够大,使得所有的任务都可以在一 个时间片里运行完,那么轮转法就会退化为先来先服务 法,使得性能下降。
轮转法调度
总结
对时间片轮转法来说,合理的选择时间片的大小 是非常重要的。 若时间片选择太大:轮转法就会退化为先来先服 务法; 若时间片选择太小:则就会增加作业切换频率, 使得系统开销增大。
在实际当中,时间片一般选择100ms。
CPU调度-时间片轮转法
(假设听众都学习过先来先服务法)
轮转法调度
基本原理
★ 在轮转法中,系统将所有的就绪进程按先来先服务的 原则排成一个队列,每次调度时,把CPU分配给队首 进程,并令其执行一个时间片。当执行的时间片用完 时,产生中断,将该程序送往就绪队列的队尾,并把 处理机分配给新的队首进程,同时让它也执行一个时 间片。这样就保证就绪队列中的所有进程在一给定的 时间内均能获得一时间片的处理机执行时间。
P2
2
P3
10ห้องสมุดไป่ตู้
P4
4
P5
12
P1 P2 P3 P4 P5 P1 P3 P5 P3 P5
0 4 6 10 14 18 20 24 28 30 34
分析
P1 P2 P3 P4 P5
轮转法调度
到达时间 0 0 0 0 0
开始时间 0 4 6 10 14
完成时间 20 6 30 14 34
周转时间 20 6 30 14 34
轮转法调度
性能指标
★ 周转时间
周转时间=作业完成时间-作业到达时间
★ 平均周转时间
平均带权周转时间=总周转时间/总作业数
例 假设:有作业P1,P2,P3,P4,P5,作业长度依次为 6,2,10,4,12,到达时刻都为0。时间片大小为4。
轮转法调度
例-运行图(时间片大小为4)
进程 P1
运行时间 6
平均周转时间: (20+6+30+14+34)/5=20.8
轮转法调度
思考影响性能的因素
作业调度顺序?
在时间片轮转法中,每个作业依次运行相同大小的 时间片,用完之后将CPU让给下一个,对每个作业都 是公平的,因此性能与作业调度顺序无关。
时间片大小?
在回答这个问题之前,先 认识一个问题:在实际情 况下,作业在切换时是会 消耗系统资源的