设计PCB表结构:优先数与循环轮转调度算法实现

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"设计进程控制块PCB表结构,用于优先数调度算法和循环轮转调度算法的实验报告" 在操作系统中,进程控制块(Process Control Block,简称PCB)是操作系统内核用来管理和调度进程的重要数据结构。PCB包含了描述进程状态、优先级、所需CPU时间等关键信息。实验报告中提到了两个不同的调度算法:优先数调度算法和循环轮转调度算法。 1. 优先数调度算法: 优先数调度算法基于进程的优先级进行调度,优先级高的进程优先获得CPU资源。在提供的代码中,`priority`字段用于存储进程的优先级,通常数值越小,优先级越高。调度程序会优先选择具有最小`priority`值的进程执行。该算法适用于需要快速响应高优先级任务的系统,如实时操作系统。 2. 循环轮转调度算法(Round Robin Scheduling): 循环轮转调度算法是时间片轮转的一种,将CPU时间划分为固定长度的时间片,每个进程分配一个时间片来执行。在提供的代码中,`cputime`和`needtime`字段记录了进程已使用和还需运行的CPU时间,`count`和`round`字段可能用于跟踪时间片计数。当一个进程的时间片耗尽,它会被调度器挂起,让位于下一个进程。这种方法保证了所有进程都能在一定时间内得到执行,提高了系统交互性,适合多用户分时系统。 实验内容包括: 1. 设计PCB表结构:PCB结构包含进程名称、优先级、已使用CPU时间、还需运行时间、时间片计数器以及状态字段等,这些字段对于两种调度算法都是必要的。 2. 建立进程就绪队列:进程根据各自的优先级或时间片要求被放入队列,等待调度。 3. 编写调度算法:实验要求实现优先数调度和循环轮转调度的代码逻辑,通过`get_process`函数创建进程并初始化PCB,然后调用相应的调度算法进行调度。 实验代码示例中,使用了C++语言,包含了基本的进程调度算法实现框架,但具体调度逻辑可能需要进一步补充和完善。在实际操作系统中,调度算法会更复杂,需要考虑更多的因素,例如进程切换开销、防止饥饿等。 总结来说,这个实验旨在让学生理解和实践进程调度的基本原理,通过实际编程实现优先数和循环轮转这两种常见的调度策略,从而深入理解操作系统的进程管理机制。

帮我用C语言编写具体代码: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。要求能够动态地随机生成5个新进程添加到就绪队列中。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。 主要考虑三个问题:如何组织进程、如何创建进程和如何实现处理器调度。 1、组织进程 考虑如何组织进程,首先要设定进程控制块的内容。进程控制块 PCB 记录各个进程执行时的情况。不同的操作系统,进程控制块记录的信息内容不一样。操作系统功能越强,软 件也越庞大,进程控制块的内容也就越多。这里只使用必不可少的信息。一般操作系统中,无论进程控制块中信息量多少,信息都可以大致分为以下四类:标识信息、说明信息、现场信息、管理信息。可将进程控制块结构定义如下: struct pcb { int name; //进程标识符 int status; //进程状态 int pri; //进程优先数 int time; //剩余运行时间,以时间片为单位,当减至 0 时该进程终止 int next; //下一个进程控制块的位置 } 实验中应该用数组模拟这个 专门的进程控制块区域,定义如下: #define n 10 //假定系统允许进程个数为 n struct pcb pcbarea[n]; //模拟进程控制块区域的数组 实验中指向运行进程的进程控制块指针、就绪队列指针和空闲进程控制块队列指针定义如下: int run; //定义指向正在运行进程的进程控制块的指针 struct { int head; int tail; //定义指向就绪队列的头指针 head 和尾指针 tail }ready; int pfree; //定义指向空闲进程控制块队列的指针

2023-05-28 上传