电路设计

操作系统作业02

2019-07-14 10:44发布生成海报

站内文章 / 电路设计

11596 0

操作系统作业02

题目

请编写一个程序，模拟若干进程调度执行的情况。假设进程的状态分为执行和就绪两种。每个进程以其PCB为代表即可，无需创建真正的进程。以链表的方式组织PCB，分为三个队列： freeQueue：一个空白PCB队列 readyQueue：一个就绪队列
runningQueue：一个执行队列程序开始运行时，用户输入进程数量n，以及每个进程需要运行的时间t0/t1/…/tn。程序从空白PCB队列中取出PCB创建进程，插入readyQueue。进程的调度采用随机的方式，即从就绪队列中随机选择一个进程投入运行（就是将该PCB中的状态变量赋值为“运行”）。相应的修改其所在队列，并且原来处于运行态的进程需要转变为“就绪”态，插入readyQueue。假设时间片是2，进程每次调度运行后，其还需运行的时间应该减少2，直至为0，即表示该进程执行完毕。需要回收PCB到freeQueue。每次发生调度的时候，需要打印信息示例： Sched: P0(Running -> Ready), P3(Ready -> Running)
Running: P3 Ready: P1->P2->P0
上述信息表示调度时P0处于运行态，选择P3运行，P0进程的PCB进入就绪队列，并且在队尾。就绪队列是按照队列节点次序输出进程名称。
示例片段代码： #define free 0
#define ready 1
#define running 2
#define ts 2 /* time slice */ struct PCB {
int pid; /* 进程ID */
int pstate; /* 进程状态 */
char pname; / 映象名称 */
int ptime; /* 剩余运行时间 */
struct PCB pnext; / 下一个PCB */ }

代码实现

#include
#include
#include 
#include
#include

#define free 0
#define ready 1
#define running 2
#define ts 2 /* time slice */
struct PCB {
    int pid;    /* 进程ID  */
    int pstate;  /* 进程状态 */
    char pname[20]; /* 映象名称 */
    int ptime;   /* 剩余运行时间 */
    struct PCB *pnext;  /* 下一个PCB */
};
/*产生随机数并用于随机调度*/
int PCBchange(int isEmpty[],int run,int PCB_num){
    int lrun = rand()%PCB_num;

    while(run==lrun || isEmpty[lrun]<0){                //获取随机调度目标id，并防止重复

        lrun = rand()%PCB_num;
    }
    return lrun;
}


/*在就绪队列查找调度目标并完成切换*/
struct PCB * findAndSwitch(int Id,struct PCB * tp,struct PCB * sp){
    struct PCB * getP;
    struct PCB * temp;
    getP = tp;    //寻找调度进程的位置
    while(getP->pnext!=NULL&&getP->pnext->pid != Id){
        getP = getP->pnext;
    }
    /*就绪队列以及运行队列的进程切换*/
        temp = getP->pnext;
    if(temp->pnext!=NULL){
        getP->pnext = temp->pnext;  //readyQueue链表操作
    }else{
        getP->pnext = NULL;
    }

    getP = sp->pnext;

    sp->pnext = temp; //连接到running链表中
    temp->pnext = NULL;         //清零后续位

    return getP;
}

/*输出readyQueue*/
void outputReady(struct PCB* tp){
    struct PCB* getP;

    printf("Ready:");
    if(tp->pnext!= NULL){
        getP = tp->pnext;
        printf("%s",getP->pname);   //输出首个元素
        getP = getP->pnext;
        while(getP!=NULL){          //循环输出后续元素
            printf("->%s",getP->pname);
            getP = getP->pnext;
        }
        printf("
");
    }else
        printf("NULL
");
}



int main()
{

    struct PCB * freeQueue = (struct PCB*)malloc(sizeof(struct PCB));
    struct PCB * readyQueue = (struct PCB*)malloc(sizeof(struct PCB));
    struct PCB * runningQueue = (struct PCB*)malloc(sizeof(struct PCB));
    struct PCB * temp;                     //辅助操作指针
    struct PCB * getP;                      //同上
    int PCB_num;                        //储存进程数量
    char str[10];                       //初始化各进程name
    int isEmpty[50]={0};                //记录各进程是否执行完毕的数组
    int i=0;                            //辅助参数
    int run=-1;                         //储存随机调度目标id
    int counter = 0;                    //记录已运行完毕进程的数量
    int isComplete=1;                   //主循环是否继续的标志位

    srand((unsigned) time(NULL));   //产生种子用于随机调度

    /*初始化POB*/
    runningQueue->pnext = NULL;
    printf("请输入进程数量：");
    scanf("%d",&PCB_num);
    printf("请依次输入每个进程运行耗时：");
    getP = freeQueue;
    for(i;istruct PCB*)malloc(sizeof(struct PCB));     //请求动态储存空间
        temp->pid = i;                              //记录id
        temp->pstate = 0;                           //初始化状态
        sprintf(str, "%d" , i);                     //name操作
        memset(temp->pname, 0, 20);                 //初始化字符串
        temp->pname[0] = 'P';
        strcat(temp->pname, str);
        scanf("%d",&(temp->ptime));                 //输入进程运行所需时间
        temp->pnext = NULL;                         //初始化pnext指针
        getP->pnext = temp;                         //链表连接
        getP = getP->pnext;
        isEmpty[i] = i;                             //初始化记录数组
    }

    /*转换到就绪队列*/
    readyQueue->pnext = freeQueue->pnext;       //进入就绪队列
    freeQueue->pnext = NULL;

    /*运行并随机调度*/
    while(isComplete){
        run = PCBchange(isEmpty, run, PCB_num);       //获取随机值

        if(runningQueue->pnext==NULL){
            /*首次运行*/
            getP = findAndSwitch(run,readyQueue,runningQueue);     //定位目标进程并完成切换

            /*输出*/
            printf("Sched:%s(Ready->Running)
",runningQueue->pnext->pname);
            printf("Running:%s
",runningQueue->pnext->pname);
            outputReady(readyQueue);
        }
        /*判断调度是否是自己*/
//        else if(run==runningQueue->pnext->pid){
//            printf("Sched:%s(Running->Runing)
",runningQueue->pnext->pname);
//            printf("Running:%s
",runningQueue->pnext->pname);
//            outputReady(readyQueue);
//        }
        /*后续运行*/
        else{
            getP = findAndSwitch(run, readyQueue, runningQueue);  //定位目标进程并完成切换

            temp = readyQueue;              //连接到readyQueue链表尾部
            while(temp->pnext!=NULL)
                temp = temp->pnext;
            temp->pnext = getP;             //将进入就绪队列的进程放在队尾

            /*输出*/
            printf("Sche:%s(Running->Ready),%s(ready->Running)
",
                   getP->pname,runningQueue->pnext->pname);
            printf("Running:%s
", runningQueue->pnext->pname);
            outputReady(readyQueue);
            }

        runningQueue->pnext->ptime -= 2;        //进程时间-2

        /*将就绪队列中运行完毕的进程转到空队列*/
        for(i=0;iif(isEmpty[i] == -1)
            {
                isEmpty[i] = -2;
                temp = readyQueue;
                while(temp->pnext->pid != i)
                    temp = temp->pnext;
                if(temp->pnext!=NULL){
                    getP = temp->pnext;
                    temp->pnext = getP->pnext;
                }else{
                    getP = temp->pnext;
                    temp->pnext = NULL;
                }

                    getP->pnext = freeQueue->pnext; //free链表连接
                    freeQueue ->pnext = getP;
                printf("Sche:%s(Ready->free)
",getP->pname);
                counter ;                      //已完成进程数量加一
            }
        }
        if(runningQueue->pnext->ptime<=0){      //判断运行进程是否运行完毕
            isEmpty[run] = -1;
        }
        if(counter == PCB_num-1){               //判断所有进程是否运行完毕
            printf("Sche:%s(Ready->free)
",runningQueue->pnext->pname);
            isComplete = 0;
        }

    }
    return 0;

}

运行结果

小结

本次作业，发现了很多不足，比如在链表操作时经常遇到空指针问题，代表自己的指针操作还是不甚熟料，同时，犯了上手就写代码的错误，导致后期很多链表操作的代码重复，以至于后期不易调试导致我几乎重写把链表全都封到函数中，不过就算现在的代码逻辑也不是很清晰，下次一定要先构思再下手

操作系统作业02

操作系统作业02

题目

代码实现

运行结果

小结

Ta的文章更多 >>

热门文章

操作系统作业02

操作系统作业02

题目

代码实现

运行结果

小结

Ta的文章 更多 >>

热门文章

举报内容

检举类型

检举原因

检举说明(必填)

打开微信“扫一扫”，打开网页后点击屏幕右上角分享按钮

Ta的文章更多 >>