操作系统--基于Linux的处理机调度时间片轮转法（超详细/设计/实验/作业/练习）
目录
- 课程名：操作系统原理及Linux应用
- 内容/作用：设计/实验/作业/练习
- 学习：基于Linux的处理机调度时间片轮转法
- 一、前言
- 二、环境与设备
- 三、原理
- 四、内容
- 五、总结与分析
课程名：操作系统原理及Linux应用
内容/作用：设计/实验/作业/练习
学习：基于Linux的处理机调度时间片轮转法
一、前言
- 了解Linux下Emacs编辑器的使用方法，掌握各种常用的键盘操作命令；
- 理解并掌握处理机调度算法。
二、环境与设备
1.软件：虚拟机VMware
2.环境：Linux系统环境
三、原理
在采用多道系统的设计程序中，往往有若干进程同时处于就绪状态。当就绪状态进程数大于处理机数时，就必须按照某种策略来决定哪些进程优先占用处理机。本实验模拟在单处理机情况下处理机调度。
1、优先调度算法实现处理机的调度：
设计思路：
1)每个进程用一个进程控制块PCB来代表，进程控制块包括进程名(进程的标识)、指针(按优先数的大小把进程连成队列，用指针指出下一个进程的进程控制块首地址，最后一个进程中的指针为"0")、要求运行时间、优先数、状态(就绪、结束)；
2)每次运行处理机调度程序前，为每个进程确定它的"优先数"和"要求运行时间"；
3)把给定的进程按优先数的大小连成队列，用一单元指出队首进程；
4)每模拟执行一次进程，优先数减一，要求运行时间减一；
5)如果要求运行的时间>=0，再将它加入队列（按优先数的大小插入，重置队首标志）；如果要求运行的时间=0，那么把它的状态修改为结束，且退出队列；
6)若就绪队列不为空，重复上述，直到所有的进程都结束；
7)程序有显示和打印语句，每次运行后显示变化。
2、按时间片轮转法实现处理机调度：
设计思路：
1)每个进程用一个进程控制块PCB来代表，进程控制块包括进程名(进程的标识)、指针(把进程连成循环队列，用指针指出下一个进程的进程控制块首地址，最后一个进程中的指针指出第一个进程的进程控制块首地址)、已运行时间、状态(就绪、结束)；
2)每次运行处理机调度程序前，为每个进程确定它的"要求运行时间"；
3)用指针把给定的进程按顺序排成循环队列，用另一标志单元记录轮到的进程；
4)每模拟运行一次进程，已运行时间加一；
5)进程运行一次后，把该进程控制块的指针值送到标志单元，以指示下一个轮到的进程。若该进程要求运行时间≠已运行时间，未执行结束，待到下一轮再执行；若要求运行时间=已运行时间，状态改为结束，退出队列；
6)若就绪队列不为空，重复步骤四和五；
7)程序有显示和打印语句，每次运行后显示变化。
四、内容
1、时间片轮转法：
#include
#include
#include
#include
#include
#include
using namespace std;/*进程的数据结构*/
struct PCB
{int ID;//进程IDdouble in_time;//进程的进入时间double res_time;//进程的响应时间double l_time;//进程的剩余时间
};/*进程调度函数 */
/*输入：进程队列prs,时间片timeslice */
/*输出：进程状态表 */
void ProcessScheduling(queueprs,double timeslice)
{cout << left;queueex_prs;//就绪队列，该队列中的进程是等待执行的ex_prs.push(prs.front());//第一个进程首先进入就绪队列prs.pop();//将第一个进程退出进程队列double slice_start;//时间片开始时间double slice_end = 0;//时间片结束时间cout << "----------------------------------进程状态表------------------------------------" << endl;cout <slice_start = slice_end;//更新时间片开始与结束时间slice_end += timeslice;//每次增加一个时间片的时间while (!prs.empty())//每次执行一个进程前，将能在此进程占用cpu期间进入就绪队列的进程加入就绪队列{if (prs.front().in_time > slice_end)break;ex_prs.push(prs.front());prs.pop();if (ex_prs.size() == 1){slice_start = slice_end;slice_end += timeslice;}}//如果就绪队列为空则继续while循环if (ex_prs.empty())continue;//如果剩余时间小于或等于时间片if (ex_prs.front().l_time <= timeslice){ex_prs.front().l_time = 0;//将进程的剩余时间置为0（可有可无）cout << setw(15) << ex_prs.front().ID << "|" << setw(15) << ex_prs.front().in_time << "|" << setw(15) << ex_prs.front().res_time << "|" << setw(15) << slice_start<<"|"<< setw(15) << slice_end<<"|"<< endl;ex_prs.pop();}else{ex_prs.front().l_time -= timeslice;//将进程的剩余时间减少一个时间片cout << setw(15) << ex_prs.front().ID << "|" << setw(15) << ex_prs.front().in_time << "|" << setw(15) << ex_prs.front().res_time << "|" << setw(15) << slice_start << "|" << setw(15) << slice_end <<"|"<< endl;//将队首进程置于队尾PCB tmp_pr = ex_prs.front();ex_prs.pop();ex_prs.push(tmp_pr);}}cout << "--------------------------------------------------------------------------------" << endl;
}
int main()
{queueprs;//总响应时间double allres_time = 0;//时间片double timeslice = 0;PCB pr1, pr2, pr3;pr1 = { 1,0,10,10 };pr2 = { 2,1,5,5 };pr3 = { 3,2,5,5 };allres_time += pr1.res_time + pr2.res_time + pr3.res_time;timeslice = allres_time / 3;prs.push(pr1);prs.push(pr2);prs.push(pr3);cout << "时间片为：" << timeslice << endl;ProcessScheduling(prs, timeslice);cout << "添加进程？(y/n):";char i;cin >> i;while (i-'y'==0){PCB pr;cout << "请输入进程ID：";cin >> pr.ID;cout << "请输入进程到达时间：";cin >> pr.in_time;cout << "请输入进程响应时间：";cin >> pr.res_time;cout << "请输入进程剩余时间：";cin >> pr.l_time;prs.push(pr);allres_time += pr.res_time;timeslice = allres_time / prs.size();cout << "时间片为：" << timeslice << endl;ProcessScheduling(prs, timeslice);cout << "继续添加进程？(y/n)：";cin >> i;}return 0;
} 五、总结与分析
思路：先主函数输入要进行调度的进程数，然后调用函数create(),把进程的信息输入，再调用函数insert(),把输入的函数按照优先数的大小排成链表，然后调用函数prio()实现优先数调度。