實(shí)驗(yàn)4-優(yōu)先級調(diào)度算法設(shè)計實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)4優(yōu)先級調(diào)度算法設(shè)計實(shí)驗(yàn)1．實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑诓僮飨到y(tǒng)的調(diào)度算法中，優(yōu)先級調(diào)度算法是一種常用的調(diào)度算法。采用優(yōu)先級調(diào)度算法要求每個進(jìn)程都有一個優(yōu)先級與其關(guān)聯(lián)，具有最高優(yōu)先級的進(jìn)程會分配到CPU，具有相同優(yōu)先級的進(jìn)程按FCFS〔FirstComeFirstServed〕順序調(diào)度。本次實(shí)驗(yàn)要求在Linux操作系統(tǒng)上用C語言編寫和調(diào)試一個基于優(yōu)先級優(yōu)先運(yùn)行算法的進(jìn)程調(diào)度程序。2．實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1)優(yōu)先級簡介動態(tài)優(yōu)先數(shù)是指在進(jìn)程創(chuàng)立時先確定一個初始優(yōu)先數(shù)，以后在進(jìn)程運(yùn)行中隨著進(jìn)程特性的改變不斷修改優(yōu)先數(shù)，這樣，由于開始優(yōu)先數(shù)很低而得不到CPU的進(jìn)程，就能因?yàn)榈却龝r間的增長而優(yōu)先數(shù)變?yōu)樽罡叨玫紺PU運(yùn)行。例如：在進(jìn)程獲得一次CPU后就將其優(yōu)先數(shù)減少1，或者進(jìn)程等待的時間超過某一時限時增加其優(yōu)先數(shù)的值，等等。2)詳細(xì)設(shè)計優(yōu)先權(quán)調(diào)度算法：1.設(shè)定系統(tǒng)中有五個進(jìn)程，每一個進(jìn)程用一個進(jìn)程控制塊〔PCB〕表示，進(jìn)程隊(duì)列采用鏈表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。進(jìn)程控制塊包含如下信息：進(jìn)程名、優(yōu)先數(shù)、需要運(yùn)行時間、已用CPU時間、進(jìn)程狀態(tài)等等。在每次運(yùn)行設(shè)計的處理調(diào)度程序之前，由終端輸入五個進(jìn)程的“優(yōu)先數(shù)〞和“要求運(yùn)行時間〞。進(jìn)程的優(yōu)先數(shù)及需要的運(yùn)行時間人為地指定，進(jìn)程的運(yùn)行時間以時間片為單位進(jìn)行計算。2.采用優(yōu)先權(quán)調(diào)度算法，將五個進(jìn)程按給定的優(yōu)先數(shù)從大到小連成就緒隊(duì)列。用頭指針指出隊(duì)列首進(jìn)程，隊(duì)列采用鏈表結(jié)構(gòu)。處理機(jī)調(diào)度總是選隊(duì)列首進(jìn)程運(yùn)行。采用動態(tài)優(yōu)先數(shù)方法，進(jìn)程每運(yùn)行一次優(yōu)先數(shù)減“1〞，同時將已運(yùn)行時間加“1”進(jìn)程運(yùn)行一次后，假設(shè)要求運(yùn)行時間不等于已運(yùn)行時間，那么再將它參加就緒隊(duì)列；否那么將其狀態(tài)置為“結(jié)束〞,且退出就緒隊(duì)列?！熬途w〞狀態(tài)的進(jìn)程隊(duì)列不為空，那么重復(fù)上面6，7步驟，直到所有進(jìn)程都成為“結(jié)束〞狀態(tài)。3.在設(shè)計的程序中有輸入語句，輸入5個進(jìn)程的“優(yōu)先數(shù)〞和“要求運(yùn)行時間〞，也有顯示或打印語句，能顯示或打印每次被選中進(jìn)程的進(jìn)程名、運(yùn)行一次后隊(duì)列的變化，以及結(jié)束進(jìn)程的進(jìn)程名。最后，為五個進(jìn)程任意確定一組“優(yōu)先數(shù)〞和“要求運(yùn)行時間〞，運(yùn)行并調(diào)試所設(shè)計的程序，顯示或打印出逐次被選中進(jìn)程的進(jìn)程名及其進(jìn)程控制塊的動態(tài)變化過程。3)流程圖:最高優(yōu)先級優(yōu)先調(diào)度算法流程圖3．實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要求：1〕運(yùn)行程序后顯示一個友好的界面，上面顯示實(shí)驗(yàn)者的實(shí)驗(yàn)題目、班級、姓名、學(xué)號及完成實(shí)驗(yàn)的日期，例如界面如下：2〕要求模擬進(jìn)程的參數(shù)有分5次輸入，每次輸入1個進(jìn)程名稱、優(yōu)先級以及運(yùn)行時間；3〕5個進(jìn)程輸入完成后，每按一次回車鍵，相當(dāng)于隊(duì)列首進(jìn)程運(yùn)行了一個CPU的時間，運(yùn)行完畢后，如果要求運(yùn)行時間不等于已運(yùn)行時間，那么再將它參加就緒隊(duì)列；否那么將其狀態(tài)置為“結(jié)束〞，且退出就緒隊(duì)列；4〕重復(fù)5次操作,直到進(jìn)程運(yùn)行完畢位置，如下列圖所示：5〕將每步的執(zhí)行界面拷屏插入到實(shí)驗(yàn)報告中。思考題：在此程序根底上，實(shí)現(xiàn)8個任務(wù)的動態(tài)優(yōu)先級調(diào)度。例如源程序:#include"stdio.h"#include<stdlib.h>#definegetch(type)(type*)malloc(sizeof(type))#defineNULL0structpcb{/*定義進(jìn)程控制塊PCB*/charname[10];//進(jìn)程名charstate;//進(jìn)程狀態(tài)intsuper;//進(jìn)程優(yōu)先級intntime;//進(jìn)程需要運(yùn)行時間intrtime;//進(jìn)程已經(jīng)運(yùn)行的時間structpcb*link;}*ready=NULL,*p;typedefstructpcbPCB;voidinunization()//初始化界面{printf("\n\n\t\t*********************************************\t\t\n");printf("\t\t\t\t基于最高優(yōu)先級優(yōu)先運(yùn)行的進(jìn)程調(diào)度\n");printf("\t\t*********************************************\t\t\n");printf("\n\n\n\t\t\t\t\t15電子**班\n");printf("\t\t\t\t\t姓名：*****\n");printf("\t\t\t\t\t學(xué)號：*****\n");printf("\t\t\t\t\t完成時間：2023年**月**日\n\n\n\n");printf("請輸入任意鍵進(jìn)入演示過程\n");getchar();}voidsort()/*建立對進(jìn)程進(jìn)行優(yōu)先級排列函數(shù)*/{PCB*first,*second;intinsert=0;if((ready==NULL)||((p->super)>(ready->super)))/*優(yōu)先級最大者,插入隊(duì)首*/{p->link=ready;ready=p;}else/*進(jìn)程比擬優(yōu)先級,插入適當(dāng)?shù)奈恢弥?/{first=ready;second=first->link;while(second!=NULL){if((p->super)>(second->super))/*假設(shè)插入進(jìn)程比當(dāng)前進(jìn)程優(yōu)先數(shù)大,*/{/*插入到當(dāng)前進(jìn)程前面*/p->link=second;first->link=p;second=NULL;insert=1;}else/*插入進(jìn)程優(yōu)先數(shù)最低,那么插入到隊(duì)尾*/{first=first->link;second=second->link;}}if(insert==0)first->link=p;}}voidinput()/*建立進(jìn)程控制塊函數(shù)*/{inti;system("cls");/*清屏*/printf("\n請輸入五個進(jìn)程信息:\n");for(i=0;i<5;i++){printf("\n進(jìn)程號No.%d:\n",i);p=getch(PCB);printf("\n輸入進(jìn)程名:");scanf("%s",p->name);printf("\n輸入進(jìn)程優(yōu)先數(shù):");scanf("%d",&p->super);printf("\n輸入進(jìn)程運(yùn)行時間:");scanf("%d",&p->ntime);printf("\n");p->rtime=0;p->state='w';p->link=NULL;sort();/*調(diào)用sort函數(shù)*/}}intspace()//計算進(jìn)程控制塊的個數(shù){intl=0;PCB*pr=ready;while(pr!=NULL){l++;pr=pr->link;}return(l);}voiddisp(PCB*pr)/*建立進(jìn)程顯示函數(shù),用于顯示當(dāng)前進(jìn)程*/{printf("\nqname\tstate\tsuper\tndtime\truntime\n");printf("|%s\t",pr->name);printf("|%c\t",pr->state);printf("|%d\t",pr->super);printf("|%d\t",pr->ntime);printf("|%d\t",pr->rtime);printf("\n");}voidcheck()/*建立進(jìn)程查看函數(shù)*/{PCB*pr;printf("\n****當(dāng)前正在運(yùn)行的進(jìn)程是:%s",p->name);/*顯示當(dāng)前運(yùn)行進(jìn)程*/disp(p);pr=ready;printf("\n****當(dāng)前就緒隊(duì)列狀態(tài)為:\n");/*顯示就緒隊(duì)列狀態(tài)*/while(pr!=NULL){disp(pr);pr=pr->link;}}voiddestroy()/*建立進(jìn)程撤消函數(shù)(進(jìn)程運(yùn)行結(jié)束,撤消進(jìn)程)*/{printf("\n進(jìn)程[%s]已完成.\n",p->name);free(p);}voidrunning()/*建立進(jìn)程就緒函數(shù)(進(jìn)程運(yùn)行時間到,置就緒狀態(tài)*/{(p->rtime)++;if(p->rtime==p->ntime)destroy();/*調(diào)用destroy函數(shù)*/else{(p->super)--;p->state='w';sort();/*調(diào)用sort函數(shù)*/}}voidyouxian()//高優(yōu)先級優(yōu)先算法的程序入口{intlen,h=0;charch;system("cls");input();len=space();while((len!=0)&&(ready!=NULL)){ch=getchar();h++;printf("\nTheexecutenumber:%d\n",h);p=ready;ready=p->link;p->link=NULL;p->state='R';check();running();printf("\n按任一鍵繼續(xù)......");}printf("\n\n進(jìn)程已經(jīng)完成.\n");ch=getchar();}voidmenu()//菜單{intm;system("cls");printf("\n\n\t\t*******************************************