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实验四 带优先级的时间片轮换的进程调度算法的实现 实验学时：4 实验类型：设计 实验要求：必修 一、实验目的 （1）掌握进程状态转换过程 （2）掌握时间片轮转的进程调度算法； （3）掌握带优先级的进程调度算法； 二、实验内容 （1）自定义PCB的数据结构； （2）使用带优先级的时间片轮转法调度进程，每运行一个时间片，优先级减半。 （3）命令集 A）create 随机创建进程，进程的优先级与所需要的时间片随机决定； B）round 执行1次时间片轮转操作，其方法为运行高优先级队列的第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。 三、实验原理或算法 本实验结合了进程状态转换、优先级调度、时间片轮转调度三方面的内容，根据进程状态转换图，设置SLEEP命令，将1个进程挂起，AWAKE命令唤醒1个被挂起的进程（从阻塞状态到就绪状态）。 1) 优先级 优先级体现了进程的重要程度或紧迫程度，在大多数现代操作系统中，都采用了优先级调度策略。优先级从小到大（如 0-127） 优先级最高，127 最低。在本实验中按数值大小决定优先级，数值大的优先级高。 2) 基于时间片调度 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，将 cpu 分配给队首进程，并令其执行一个时间片。当时间片用完时，由一个计时器发出时钟中断请求，调度程序把此进程终止，把该进程放到队尾。 在该实验中，时间片以 100ms 为单位（实际的要小得多）。在调度过程中，需要通过时间函数检测进程的执行时间，当该进程执行时间≥时间片大小时，进行调度。 3) 高优先级调度 优先级高的进程优先得到 cpu，等该进程执行完毕后，另外的进程才能执行。 4) 基于时间片的高优先级调度 在调度算法中，只有处于就绪状态的进程才能被调度，调度算法结合了优先级调度和时间片轮转调度算法，约定：从最高优先级队列取第1个就绪状态的进程进行调度，时间片到后降低其优先级（降低一半），然后插入到低优先级队列的尾部，每次调度后，显示进程的状态。 四、程序清单 #include stdlib.h #include stdio.h #include time.h //#include dos.h #include string.h //定义进程数 #define LEN 10 //定义最高优先级 #define MAXPIOR 3 // 定义时间片 #define QUANTUM 2 #define PCB sizeof(struct pcb) struct pcb //PCB {int ident;//标识符 int state;//状态 0-就绪，1－运行，2－堵塞 int pior;//优先级,MAXPIOR为最高优先级*/ int life;//生命期*/ struct pcb *next;/*指针*/ } *array[MAXPIOR]; static int idlist[LEN];/*标识符表*/ int life=0;/*总生命期初始化为0*/ char str[20]; char command[7][10]; int killtest=0; void init(); int create(); void kill(int x); void process(); void routine(); void ps(); void init() { int i=0; for (i=0;iMAXPIOR;i++) array[i]=NULL; sprintf(command[0],quit); sprintf(command[1],ps); sprintf(command[2],create); sprintf(command[3],kill); sprintf(command[4],round); sprintf(command[5],sleep); sprintf(command[6],awake); } int create() { int i=0,pior=0; struct pcb *p,*q,*s; while (idlist[i]!=0i=LEN-1) i++; if (i==LEN) return -1; idlist[i]=1; srand((unsigned)time(NULL)); pior=rand()%MAXPIOR; //最大优先级设定为0－2的整数 //printf(pior=%d\n,pior); s=(st