操作系统实验一——模拟进程调度时间片轮转算法

最新推荐文章于 2021-11-20 16:37:49 发布

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#算法 #null #command #winapi #struct #数据结构

该博客介绍了如何使用C语言模拟操作系统中的进程调度，重点是时间片轮转算法。通过定义PCB结构体，创建ReadyList和FreeList数据结构，以及使用状态枚举来管理进程状态。博客详细阐述了调度线程scheduleThread和模拟进程线程processThread的职责，并解释了每个时间片内进程执行的规则。此外，还提到了动态创建和撤销进程的功能，以及运行结果的记录方式。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

本程序用于模拟进程。
总体思路为：用一个调度线程来模拟操作系统的调度进程，用一个线程来模拟一个进程。于是，对应于每一个被模拟的进程，都有相应的线程来模拟，并在调度线程的调度下，实现时间片轮转的调度算法。
具体实现：
PCB块的数据结构：
typedef struct PCB {
int id;
char name[20];
int status;
int ax, bx, cx, dx;
int pc;
int psw;
struct PCB* next;
HANDLE hThis;
DWORD threadID;
int count;
}PCB, *pPCB;

ReadyList 和 FreeList的数据结构：
typedef struct {
pPCB head;
pPCB tail;
int pcbNum;
}readyList, freeList, *pList;

状态列表：
enum STATUS { RUN, READY, WAIT };

PCB块总数：
const int PCB_LIMIT = 10;

在本程序中，调度线程为DWORD WINAPI scheduleThread(LPVOID lpParameter)。模拟进程的线程为：DWORD WINAPI processThread(LPVOID lpParameter)。

程序中每个时间片设置为1秒，其中每个进程在每个时间片内可以运行两条指令，将导致其pc加2。每个进程的各个寄存器，在进程生成时自动生成。

程序可以动态的创建进程，动态的撤销进程，并将最终的运行结果写在process_log.txt文件中。程序的运行界面如下：（可直接运行文件夹可执行程序中的Pro_test。）
create pro_name pro_len（如create p0 10）用于创建一个新进程。
remove pro_name （如remove p0）用于撤销一个进程。
current 用于显示当前运行进程以及当前就绪队列信息。

源代码如下：

pcb.h
#ifndef PCB_H #define PCB_H typedef struct PCB { int id; char name[20]; int status; int ax, bx, cx, dx; int pc; int psw; struct PCB* next; HANDLE hThis; DWORD threadID; int count; }PCB, pPCB; typedef struct { pPCB head; pPCB tail; int pcbNum; }readyList, freeList, pList; typedef struct apply{ char name[20]; int time; struct apply* next; }applyProcess, applyList; typedef struct { applyList head; applyList tail; int applyNum; }applyQueue; enum STATUS { RUN, READY, WAIT }; const int PCB_LIMIT = 10; void init(); void createProcess(char name, int ax); void addApplyProcess(char* name, int time); void createIfAnyApply(); void scheduleProcess(); void removeProcess(char* name); void fprintReadyList(); void printCurrent(); #endif

pcb.cpp
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <time.h> #include <windows.h> #include "pcb.h" #include "funCode.h" pList pReadyList = new readyList; pList pFreeList = new freeList; pPCB runPCB; bool firstTime = true; applyQueue* queue = new applyQueue; HANDLE hSchedule = NULL; bool schIsActive = false; CRITICAL_SECTION cs_ReadyList; CRITICAL_SECTION cs_SaveSection; //CRITICAL_SECTION cs_RunPCB; extern FILE* log; extern PC; extern FUN functions[FUN_NUM]; void initialPCB(pPCB p) { p->id = 0; strcpy(p->name, ""); p->status = WAIT; p->ax = 0; p->bx = 0; p->cx = 0; p->dx = 0; p->pc = 0; p->psw = 0; p->next = NULL; p->hThis = NULL; p->threadID = 0; p->count