單處理器系統(tǒng)的進(jìn)程調(diào)度

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1、一．一、?單處理器系統(tǒng)的進(jìn)程調(diào)度1．實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑诓捎枚嗟莱绦蛟O(shè)計的系統(tǒng)中，往往有若干個進(jìn)程同時處于就緒狀態(tài)。當(dāng)就緒進(jìn)程個數(shù)大于處理器數(shù)時，就必須依照某種策略來決定哪些進(jìn)程優(yōu)先占用處理器。本實(shí)驗(yàn)?zāi)M在單處理器情況下的處理器調(diào)度，幫助學(xué)生加深了解處理器調(diào)度的工作。2．實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與要求（1）設(shè)計多個進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行的模擬調(diào)度程序，每個程序由一個PCB表示。（2）模擬調(diào)度程序可任選兩種調(diào)度算法之一實(shí)現(xiàn)。（3）程序執(zhí)行中應(yīng)能在屏幕上顯示出各進(jìn)程的狀態(tài)變化，以便于觀察調(diào)度的整個過程。3．實(shí)驗(yàn)說明設(shè)計一個按優(yōu)先數(shù)調(diào)度算法實(shí)現(xiàn)處理器調(diào)度的程序。(1)假定系統(tǒng)有五個

2、進(jìn)程，每一個進(jìn)程用一個進(jìn)程控制塊PCB來代表，進(jìn)程控制塊的格式為：進(jìn)程名指針要求運(yùn)行時間優(yōu)先數(shù)狀態(tài)其中，進(jìn)程名——作為進(jìn)程的標(biāo)識，假設(shè)五個進(jìn)程的進(jìn)程名分別為P1，P2，P3，P4，P5。指針——按優(yōu)先數(shù)的大小把五個進(jìn)程連成隊(duì)列，用指針指出下一個進(jìn)程的進(jìn)程控制塊的首地址，最后一個進(jìn)程中的指針為“0”。要求運(yùn)行時間——假設(shè)進(jìn)程需要運(yùn)行的單位時間數(shù)。優(yōu)先數(shù)——賦予進(jìn)程的優(yōu)先數(shù)，調(diào)度時總是選取優(yōu)先數(shù)大的進(jìn)程先執(zhí)行。狀態(tài)——可假設(shè)有兩種狀態(tài)，“就緒”狀態(tài)和“結(jié)束”狀態(tài)。五個進(jìn)程的初始狀態(tài)都為“就緒”，用“R”表示，當(dāng)一個進(jìn)程運(yùn)行結(jié)束后，它的狀態(tài)為“結(jié)

3、束”，用“E”表示。(2)在每次運(yùn)行你所設(shè)計的處理器調(diào)度程序之前，為每個進(jìn)程任意確定它的“優(yōu)先數(shù)”和“要求運(yùn)行時間”。(3)為了調(diào)度方便，把五個進(jìn)程按給定的優(yōu)先數(shù)從大到小連成隊(duì)列。用一單元指出隊(duì)首進(jìn)程，用指針指出隊(duì)列的連接情況。例：隊(duì)首標(biāo)志K2K1P1K2P2K3P3K4P4K5P50K4K5K3K12312415342RRRRRPCB1PCB2PCB3PCB4PCB5(4)處理器調(diào)度總是選隊(duì)首進(jìn)程運(yùn)行。采用動態(tài)改變優(yōu)先數(shù)的辦法，進(jìn)程每運(yùn)行一次優(yōu)先數(shù)就減“1”。由于本實(shí)驗(yàn)是模擬處理器調(diào)度，所以，對被選中的進(jìn)程并不實(shí)際的啟動運(yùn)行，而是執(zhí)行：優(yōu)

4、先數(shù)-1要求運(yùn)行時間-1來模擬進(jìn)程的一次運(yùn)行。提醒注意的是：在實(shí)際的系統(tǒng)中，當(dāng)一個進(jìn)程被選中運(yùn)行時，必須恢復(fù)進(jìn)程的現(xiàn)場，讓它占有處理器運(yùn)行，直到出現(xiàn)等待事件或運(yùn)行結(jié)束。在這里省去了這些工作。(5)進(jìn)程運(yùn)行一次后，若要求運(yùn)行時間10，則再將它加入隊(duì)列（按優(yōu)先數(shù)大小插入，且置隊(duì)首標(biāo)志）；若要求運(yùn)行時間=0，則把它的狀態(tài)修改成“結(jié)束”（E），且退出隊(duì)列。(6)若“就緒”狀態(tài)的進(jìn)程隊(duì)列不為空，則重復(fù)上面（4）和（5）的步驟，直到所有進(jìn)程都成為“結(jié)束”狀態(tài)。(7)在所設(shè)計的程序中應(yīng)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)程名以及運(yùn)行一次后進(jìn)程

5、隊(duì)列的變化。(8)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”，啟動所設(shè)計的處理器調(diào)度程序，顯示或打印逐次被選中進(jìn)程的進(jìn)程名以及進(jìn)程控制塊的動態(tài)變化過程。4．實(shí)驗(yàn)步驟本次實(shí)驗(yàn)的思想是，首先將實(shí)驗(yàn)給定的五個進(jìn)程分別用一個進(jìn)程控制塊PCB來代表，其實(shí)現(xiàn)方法是用一個結(jié)構(gòu)體類型來表示，在此結(jié)構(gòu)體中分別有進(jìn)程名、進(jìn)程要求運(yùn)行時間、進(jìn)程優(yōu)先級、進(jìn)程狀態(tài)和指向下一個進(jìn)程控制塊的指針，其定義如下：typedefstructPCB{intid;進(jìn)程名字p1、p2、p3、p4、p5structPCB*next;指針，指示下一個進(jìn)程位置intruntime

6、;進(jìn)程要求運(yùn)行時間intpriority;進(jìn)程的優(yōu)先級charstatus;進(jìn)程狀態(tài)Ｒ或Ｅ,結(jié)束或是就緒}*pcb;在這之后便是創(chuàng)建預(yù)先隊(duì)列，方法是將進(jìn)程按照給定的優(yōu)先級從大到小構(gòu)成一個優(yōu)先隊(duì)列。這樣做的原因是在進(jìn)行進(jìn)程調(diào)用時，是系統(tǒng)是按照其優(yōu)先級由大到小的順序進(jìn)行調(diào)用的，每次被調(diào)用的總是優(yōu)先級數(shù)最大的進(jìn)程，所以應(yīng)該將事先給定的五個進(jìn)程由大到小安排（按優(yōu)先級）。其實(shí)現(xiàn)方法是首先創(chuàng)建鏈表表頭，之后依次將優(yōu)先級最大的進(jìn)程插入至表頭之后。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如下：voidcreate(PCB*head){inta,b;a為進(jìn)程要求運(yùn)行時間，b為進(jìn)程優(yōu)先級he

7、ad->next=NULL;for(inti=1;i=5;i++){cout<<"-------P"<>a>>b;PCB*p=newPCB;PCB*q=h->next;輸入進(jìn)程信息p->id=i;p->runtime=a;p->priority=b;p->status='R';while((q==NULL)

8、

9、(p->priority>q->priority)){如果輸入進(jìn)程優(yōu)先級p->next=head->next;大于第一個進(jìn)程優(yōu)先級，head->next=p;將其插入頭指針之后}while((p->

10、prioritynext->priority)&&(q->next!=NULL)){q=q->next;如不是，}那么尋找p->next=q->next;第一個q->ne