實驗8 4 1 Linux的程序排程模擬程式設計

給出程序排程的演算法描述（如基於動態優先順序和時間片輪轉排程演算法的描述）。用c語言設計乙個對n個併發程序進行排程的程式，每個程序由乙個程序控制塊（pcb）結構表示，該程序控制塊應包括下述資訊：程序標識id、程序優先數priority（並規定優先數與優先權成正比）、時間片數chip、程序已經占用cpu的時間cputime，程序還需要執行的時間alltime（當程序執行完畢時，其值為0）、程序的狀態state（為簡化起見。設每個程序處於執行e（excecuting）、就緒r（ready）和完成f（finish）三種狀態之一，並假設起始狀態都是就緒狀態r。），以及程序佇列指標next（用來將pcb排成佇列）等，可按照排程演算法的不同而增刪。

排程程式應當包含2種不同的排程演算法，執行時可以任選一種，以利於各種方法的分析和比較。

程式應能顯示或列印各種程序狀態和引數變化情況，便於觀察。即要顯示每個時間片內各程序的情況，並且指出執行程序及就緒和阻塞佇列中的內容。

程序控制塊（pcb）的定義如下：

typedef struct process_pcb

//排序比較函式：按照程序到達時間公升序排列
bool cmp_arrive_time(const pcb a, const pcb b);
//排序比較函式：按照程序優先數降序排序
bool cmp_priority(const pcb a, const pcb b);
//輸入程序資訊
void input_process();
//選擇程序排程策略
int select_policy();
//列印所有程序資訊
void print_all(int current);
//先來先服務演算法
void fcfs();
//時間片輪轉演算法
void round_robin();
//動態優先順序演算法
void dynamic_prio();

#include #include using namespace std;
//程序三種狀態，這裡增加一種，表示雖然輸入，但是還沒有到達進入系統時刻
typedef enum processstatestate;
//用於列印程序三種狀態
char* statestring = ;
typedef struct process_pcb
pcb;
//排序比較函式：按照程序到達時間公升序排列
bool cmp_arrive_time(const pcb a, const pcb b);
//排序比較函式：按照程序優先數降序排序
bool cmp_priority(const pcb a, const pcb b);
//輸入程序資訊
void input_process();
//選擇程序排程策略
int select_policy();
//列印所有程序資訊
void print_all(int current);
//先來先服務演算法
void fcfs();
//時間片輪轉演算法
void round_robin();
//動態優先順序演算法
void dynamic_prio();
pcb *running_process = null;//當前執行任務
vectorinput_queue;//程序輸入佇列，如當前時刻小於程序到達時間，則該程序仍然在輸入佇列中
vectorready_queue;//就緒佇列
vectorfinish_queue;//完成佇列
int main()
}//按程序到達時間公升序排列，先到達的排在隊首
bool cmp_arrive_time(const pcb a, const pcb b)
//按程序優先順序降序排列，優先順序高的排在隊首
//如優先順序相同，先到的程序排在前面
bool cmp_priority(const pcb a, const pcb b)
else
}//選擇程序排程策略
int select_policy()
else
} return n;
}//輸入程序資訊
void input_process()
//按照到達時間公升序排隊
sort(input_queue.begin(), input_queue.end(), cmp_arrive_time);
}//列印單個程序的資訊
void print_process(pcb* pro)
printf("%4d%10d%10d%8d%10s", pro->id, pro->arrive_time, pro->service_time, pro->priority, statestring[pro->state]);
//如程序尚未開始，則開始時間、結束時間以及剩餘時間以--表示
//如程序已經開始，但未結束，則其結束時間以--表示
if(pro->start_time == -1)elseelse
} //僅程序結束後，才統計其周轉時間及加權周轉時間
if(pro->state == finish)
else
}//列印所有程序的資訊，-1為列印程序初始輸入狀態
void print_all(int current)
else
printf("程序號 到達時間 服務時間 優先順序 狀態 開始時間 結束時間 剩餘時間 周轉時間 帶權周轉時間\n");
//列印正在執行的程序
if(running_process != null)
vector::iterator it;
//列印就緒佇列中的程序
for(it = ready_queue.begin(); it != ready_queue.end(); it ++)
//列印完成佇列中的程序
for(it = finish_queue.begin(); it != finish_queue.end(); it ++)
//列印仍在輸入佇列中的程序
for(it = input_queue.begin(); it != input_queue.end(); it ++)
}//先來先服務演算法
void fcfs()
//將輸入佇列中，到達時間小於等於當前時間片的程序放入就緒佇列中，並從輸入佇列中刪除
while(!input_queue.empty())else
} //判斷是否需要排程，如需要則從取出就緒佇列隊首程序進行排程
if(need_schedule && !ready_queue.empty())
print_all(chip);//列印當前時刻所有程序的資訊
//當前執行任務完成1個時間片，更改其資訊
if(running_process)else
} chip += 1;
} //所有任務全部完成後，列印一次
print_all(chip);
}//時間片輪轉演算法
void round_robin()
//將輸入佇列中，到達時間小於等於當前時間片的程序放入就緒佇列中，並從輸入佇列中刪除
while(!input_queue.empty())else
} //判斷是否需要排程，如需要則取出就緒佇列隊首程序進行排程
if(need_schedule && !ready_queue.empty())
running_process->state = executing;
need_schedule = false;
} print_all(chip);//列印當前時刻所有程序的資訊
//當前執行任務完成1個時間片，判斷該任務是否已經完成
if(running_process)elseelse
}} chip += 1;
} //所有任務全部完成後，列印一次
print_all(chip);
}//動態優先順序演算法
void dynamic_prio()
//將輸入佇列中，到達時間小於等於當前時間片的程序放入就緒佇列中，並從輸入佇列中刪除
while(!input_queue.empty())else
} if(!ready_queue.empty())
//判斷是否需要排程，如需要則取出就緒佇列隊首程序進行排程
if(need_schedule && !ready_queue.empty())
running_process->state = executing;
need_schedule = false;
} print_all(chip);//列印當前時刻，所有程序的資訊
//當前執行任務完成1個時間片，判斷該任務是否已經完成
if(running_process)else
if(!ready_queue.empty() && ready_queue[0].priority > running_process->priority)else
}} chip += 1;
} //所有任務全部完成後，列印一次
print_all(chip);
}

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