操作系统实验四进程间通信

news/2024/5/1 11:04:15/文章来源:https://blog.csdn.net/qq_51646682/article/details/126972163

★观前提示：本篇内容为操作系统实验内容，代码等内容经测试没有问题，但是可能会不符合每个人实验的要求，因此以下内容建议仅做思路参考。

目录
一、实验目的
二、实验内容
三、具体实现
四、实验总结

一、实验目的

多道程序设计中，往往有若干个进程同时处于就绪状态。当就绪进程个数大于处理器数时，就必须依照某种策略来决定哪些进程优先占用处理器。本实验要求学生：

理解进程的各个状态、进程控制块PCB的结构。
理解处理机调度算法，模拟在单处理器情况下的处理器调度。

二、实验内容

设计一个按优先数调度算法实现处理器调度的程序。
设计一个按时间片轮转法实现处理器调度的程序。

三、具体实现

1️⃣设计一个按优先数调度算法实现处理器调度的程序。

①程序设计清单

#include<iostream>
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
using namespace std;
//-----------------------
struct _proc //定义一个结构体表示进程的PCB
{char name[32]; //进程名struct _proc* next; //指向下一个PCB的指针int run_time; // 要求运行的时间int priority; // 优先数int state;//进程状态
};
_proc* root;//向就绪队列中插入进程,按照降序
void Insert(_proc* pr)
{_proc* q = root;_proc* p = root->next;if (root->state != 0){while (p != NULL){if (p->priority > pr->priority){q = p;p = p->next;}else{break;}}}pr->next = p;//插入进程结点q->next = pr;++root->state;//进程个数加1
}//创建进程
_proc Creat(const char name[], int priority, int run_time)
{_proc pr;strcpy(pr.name, name);pr.priority = priority;pr.run_time = run_time;pr.state = 0;pr.next = NULL;return pr;
}//删除就绪队列中队首进程
_proc* Delete()
{_proc* pr = root->next; //此时pr为指向结构体的指针，指向队首进程root->next = root->next->next;--root->state; //进程个数减1return pr; //返回被删除进程的地址
}//对就绪队列排序,按照降序
void Sort()
{if (root->next->run_time == 0)//队首进程的要执行时间为0时，从就绪队列中删除该进程{Delete();root->next->state = 1;}else//不为0时，先删除，再根据变化后的优先级，插入到相应位置{_proc* pr = Delete();Insert(pr);}
}void OutPut()
{ //取队首的进程，模拟进程执行，输出执行进程名printf("%s\n", root->next->name);--root->next->priority;//动态改变优先数，优先级减1--root->next->run_time;//运行时间减1
}void Solve()
{ //定义根结点，指向第一个进程root = new _proc;root->state = 0;//队列中的进程个数root->next = NULL;//创建几个进程,并插入就绪队列_proc pr1 = Creat("p1", 2, 1);Insert(&pr1);_proc pr2 = Creat("p2", 3, 5);Insert(&pr2);_proc pr3 = Creat("p3", 1, 3);Insert(&pr3);_proc pr4 = Creat("p4", 2, 4);Insert(&pr4);_proc pr5 = Creat("p5", 4, 2);Insert(&pr5);printf("调度序列：\n"); //输出while (root->state != 0){OutPut(); //取队首进程模拟执行一个单位时间数Sort(); //重新排序}
}
int main()
{Solve();getchar();getchar();return 0;
}

②编写完程序后，保存并退出
在这里插入图片描述

③编译程序
在这里插入图片描述

④实验结果输出
在这里插入图片描述

⑤程序分析及说明

处理器调度总是选队首进程运行。采用动态改变优先数的办法，进程每运行一次优先数就减“1”。由于本实验是模拟处理器调度，
所以，对被选中的进程并不实际的启动运行，只进行相应的参数的修改，即执行：优先数-1，要求运行时间-1来模拟进程的一次运行。

说明：在实际的系统中，当一个进程被选中运行时，必须恢复进程的现场，让它占有处理器运行，直到出现等待事件或运行结束。

2️⃣设计一个按时间片轮转法实现处理器调度的程序。

①程序设计清单

#include<iostream>
#include<cstring>
#include<cstdlib>
#include<cstdio>
using namespace std;
//-----------------------
struct _proc //定义一个结构体表示进程的PCB
{char name[32]; //进程名struct _proc* next; //指针int run_time; //要求运行的时间int alloc_time; //已运行的时间int state;//进程状态
};
_proc* root;//向就绪队列中插入进程,按照降序
void Insert(_proc* pr)
{if (root->next == NULL){root = pr;pr->next = pr;return;}pr->next = root->next;//插入root->next = pr;root = pr;
}//创建进程
_proc Creat(char name[], int run_time, int alloc_time)
{_proc pr;strcpy(pr.name, name); //进程名取参数名pr.run_time = run_time; //取参数的要求运行时间pr.alloc_time = alloc_time; //取参数的已运行时间pr.state = 0;pr.next = NULL;return pr;
}//删除就绪队列中对首进程
void Delete()
{if (root->next == root){ //队列已为空root = NULL;return;}root->next = root->next->next;
}//输出进程号,模拟进程执行
void OutPut()
{cout << root->next->name << endl;//输出++root->next->alloc_time;//已运行时间加1
}
void Solve()
{ //定义根结点，指向下一个运行的进程root = new _proc;root->state = 0;//队列中的进程个数root->next = NULL;//创建几个进程,并插入就绪队列_proc pr1 = Creat("Q1", 2, 1);Insert(&pr1);_proc pr2 = Creat("Q2", 3, 0);Insert(&pr2);_proc pr3 = Creat("Q3", 1, 0);Insert(&pr3);_proc pr4 = Creat("Q4", 2, 0);Insert(&pr4);_proc pr5 = Creat("Q5", 4, 0);Insert(&pr5);cout << "调度序列：" << endl; //输出while (root != NULL)//一直循环遍历{OutPut();//执行root指向的进程if (root->next->alloc_time == root->next->run_time)//执行完毕{Delete();//从就绪队列中删除该进程continue;}root = root->next;//root指针后移，执行下一个进程做准备}
}
int main()
{Solve();getchar();return 0;
}