(C语言实现)进程调度—时间片轮转调度算法

一、设计目的:    

   本设计模拟在单处理器情况下的时间片轮转进程调度,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。

二、设计内容

  设计程序模拟单处理机系统中时间片轮转进程调度算法,每个进程由一个进程控制块(PCB)表示。进程控制块包含如下信息:进程名、到达时间、需要运行时间、完成标志与否、进程状态、还需运行的时间等。

进程的需要运行时间和到达时间以及进程运行的时间片人为设定。

每个进程的状态可以是就绪W(Wait)、运行R(Run)或完成F(Finish)3种状态。

时间片轮转调度算法的思想:给每个进程固定的执行时间,根据进程到达的先后顺序让进程在单位时间片内执行,执行完成后便调度下一个进程执行,时间片轮转调度不考虑进程等待时间和执行时间,属于抢占式调度。优点是兼顾长短作业;缺点是平均等待时间较长,上下文切换较费时。适用于分时系统。

三、程序结构:

   首先,对所有的进程按到达时间升序排序,这个排序的稳定的,也就是说如果他们同时到达则先输入的排在前面;

接着,把当前时间time赋值为process[1].at;

后来,对就绪队列中的进程一一执行,直到所有进程运行完毕。

自己写的源程序:


                
实验内容: 编写一个单处理机下的进程调度程序,模拟操作系统进程调度。 要求: 能够创建指定数量的进程,每个进程由一个进程控制块表示。 实现先来先服务调度算法进程到达时间可由进程创建时间表示。 实现短作业优先调度算法:可指定进程要求的运行时间。(说明:对不可剥夺的短作业优先算法,当作业运行时间相等时,优先调度进程号小的进程执行;对可剥夺式的短作业优先算法,即选最短剩余时间的进程进行运行,在剩余时间相同的情况下,选择到达时间早的进程进行运行) 实现时间片轮转调度算法:可指定生成时间片大小。(说明:新进程到来时插入到就绪队列的队尾,当进程P运行完一个时间片时,若同时有进程Q到达,则先在就绪队列队尾插入新到达的进程Q,之后再插入进程P) 实现动态优先级调度算法:可指定进程的初始优先级(优先级与优先数成反比,优先级最高为0),优先级改变遵循下列原则:进程在就绪队列中每停留一个时间片,优先级加1,进程每运行一个时间片,优先级减3。(说明:本算法在优先级相同的情况下,选择到达时间早的进程进行运行) 测试用例格式如下: 输入:调度算法    进程号/到达时间/运行时间/优先级/时间片 输出:调度顺序/进程号/开始运行时间/结束运行时间/优先级 其中调度算法选项为:1----先来先服务,2----短作业优先,3----最短剩余时间优先,4----时间片轮转,5----动态优先级
实现了如下四种调度算法的模拟: (1)时间片轮转调度 (2)优先数调度 (3)最短进程优先 (4)最短剩余时间优先 模拟过程使用了JProgressBar作为进程状态条,更为直观地观察到每个进程的执行状态。 程序用户说明: 1、在上图标号1处输入要创建随机进程的个数,仅可输入正数,非正数会有相关提示。然后点击标号2处的“创建进程”按钮,随进创建的进程显示在程序界面的中央窗口,如标号3所示。 2、创建好随机进程后,在标号4的单选框选择将要模拟执行的调度算法,然后点击标号5处的“开始模拟”,程序开始执行。标号3的列表会显示相应的调度变化。 3、模拟过程中,可以继续添加新的进程,操作同上。 4、 一个算法模拟执行完毕之后,可以点击标号6的“复位”按钮,可以重置列表的内容为程序模拟运行前的内容。复位成功后,可以继续选择其他调度算法进行模拟。 5、标号7显示为程序模拟过程中的时间,从1秒开始累计。 6、点击标号8的“清空”按钮,可以清空类别的进程,以便程序的下次执行。 题目要求: 题目四 单处理器系统进程调度 一 、 课 程 设 计 目 的 1. 加深对进程概念的理解, 明确进程和程序的区别。 2. 深入了解系统如何组织进程、 创建进程。 3. 进一步认识如何实现处理器调度。 二 、 课 程 设 计 内 容 编写程序完成单处理器系统中的进程调度, 要求实现时间片轮转、 优先数、 最短进程优 先和最短剩余时间优先四种调度算法。 实验具体包括: 首先确定进程控制块的内容, 进程控 制块的组成方式; 然后完成进程创建原语和进程调度原语; 最后编写主函数对所作工作进行 测试。 模拟程序只对你所设置的“ 虚拟 PCB” 进行相应的调度模拟操作, 即每发生“ 调度” 时, 显示出当前运行进程的“ 进程标识符”、“ 优先数”、“ 剩余运行时间” 等, 而不需要对系 统中真正的 PCB 等数据进行修改。
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