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发表于 2007-4-10 13:45:00 |只看该作者 |倒序浏览

{ void RunToBlk{PCBpp Run,PCBpp ABlkEd} [//定义运行态转为阻塞态。 (*Run)->satate=blocked; *bLkEd=*Run; BlkEd++ }void RdytoRun(PCBpp &Rdy,PCBpp Run,Policy algthm) [//定义运行态转为阻塞态。 if(algthm==hpf||algthm==spf) { if(*(Tdy+1)) { (*(Rdy+1))->state=running; *Run=*(Rdy+1) Rdy++; } } else { if(*Rdy) (*Rdy)->state=running; *Run=*Rdy; Rdy++; } } }void RunToRdy(PCBpp Run,PCBpp Rdy,PCBpp &RdyEd,Policy algthm) {//定义运行态转为就绪态。 (*Run)->state=ready; *RdyEd=*Run; RdyEd++; if(algthm==hpf||algthm==spf) InsertSort(Rdy,RdyEd,algthm); } 实验科目：计算机操作系统 实验名称：进程调度模拟编程（实验四） 一、实验目的 通过对进程调度算法的模拟加深对进程概念和进程调度过程的理解。 二、实验内容及仪器 仪器：计算机，C++ 内容：用C语言、Pascal语言或其他开发工具实现对N(N=5)个进程的调度模拟，要求至少采用两种不同的调度算法(如简单轮转发Round Robin和优先权高者优先算法Highest Priority First)，分别进行模拟调度。     每个用来标示进程的进程控制块PCB用结构（纪录）来描述根据需要，它包括以下字段：     进程表识数ID。     进程优先数Priority，并规定优先数越大的进程，其优先权越高。采用简单轮转法时该字段无用。     进程已经占用的CPU时间CPUTIME（以时间片为单位，下同）。     进程还需占用的CPU时间ALLTIME。当进程运行完毕时，ALLTIME变为0。     进程的阻塞时间STARTBLOCK，表示当进程再运行STARTBLOCK个时间片后，进程将进入阻塞状态。     进程被阻塞的时间BLOCKTIME，表示已经阻塞的进程再等待BLOCKTIME个时间片后，将转换成就绪状态。     进程状态STATE。     队列指针NEXT，用来将PCB排列成队列。     优先数改变的原则（采用简单轮转法时该字段无用）；     进程在就绪队列中等待一个时间片，优先数增加1；     进程每运行一个时间片，优先数减3。 假设在进行调度前，系统中有5个进程，它们的初始状态可以编程输入（更具有灵活性），也可以初始化为如下内容： ID PRIORITY CPUTIME ALLTIME STATEBLOCK STATE 0 9 0 3 2 3 READY 1 38 0 3 -1 0 READY 2 30 0 6 -1 0 READY 3 29 0 3 -1 0 READY 4 0 0 4 -1 0 READY     为了清楚地观测诸进程的调度过程，程序应该将每个时间片内各进程的情况显示出来并暂停，参考格式如下： 运行/Running:I 就绪队列/Ready Queue:Idi,Idj,… 阻塞队列/Block Queue:Idk,Idl,… ========================================================= 进程号优先数已运行时间需要时间开始阻塞时间阻塞时间状态 0 P0 C0 A0 T0 B0 S0 1 P1 C1 A1 T1 B1 S1 2 P2 C2 A2 T2 B2 S1 3 P3 C3 A3 T3 B3 S3 4 P4 C4 A4 T4 B4 S4    三、实验结果和纪录 //C++代码： #include "stdafx.h" #include using std::cout; using std::cin; using std::cerr;enum Status{running,ready,blocked}; enum Policy{fifo;spf,hpf,rr};typedef class PCB {//定义PCB类。 public: int id,priority,cputime,alltime startblock,blocktime; Status state; class PCB *next;

CB() { priority=0; } }PCB,*PCBptr,**PCBpp;char x;

CBpp,pp;//两个全局变量void Print(PCBptr head) {//打印head为头指针的PCB链表信息。

CBptr p; cout<<*\n运行/Running:"; for(p=head;p->next;p=p->next) { if(p->next->state==running) { cout<<"ID"<next->id; break; } } cout<<"\n就绪队列/Ready Queue:"; for(p=head;p->next;p=p->next) if(p->next->state==blocked) cout<<"ID"<next->id<<'';cout<<"\n--------------------------------------------\n" <<" 进程号优先数已运行时间还需要时间开始阻塞时间阻塞时间状态\n"; for(p=head;p->next;p=p->next) [ cout<<"  "<next->id<<"   "<next->cputime<<"   "<next->alltime"      "<next->startblock<<"    "<next->blocktime<<"  "; switch(p->next->state) { case ready:cout<<"就绪";break; case running:cout<<"运行";break; case blocked:cout<<"阻塞";break; default:exit(0); } cout<<'\n'; } cout<<"-----------------------------------------------\n" <<"按任意键以继续..."; cin>>x; } void Delete(PCBptr head,PCBptr p) {//删除以head为头指针的PCB链表中p所指向的结点。

CBptr q=head; while(q->next!=p) q=q->next; delete p; }void InsertSort(PCBpp Rdy,PCBpp RdyEd,Policy algthm) [//直接插入排序。 if(*(Rdy+1))//队列不为空 if(RdyEd-1!=Rdy+1) {//Ready+1队列中不只一个。 switch(algthm) { case hpf; *Rdy=*(RdyEd-1); *(RdyEd-1)=*(RdyEd-2); for(tt=RdyEd-3;(*Rdy)->priority>(*tt)->priority;tt--) *(tt+1)=*tt; } break; case spf; if((*(RdyEd-1))->alltime<(*(RdyEd-2))->alltime) {

CBpp tt; *Rdy=*(RdyEd-1); *(RdyEd-1)=*(RdyEd-2); for(tt=RdyEd-3;(*Rdy)->alltime<(*tt)->alltime;tt--) *(tt+1)=*tt; *(tt+1)=*Rdy; } } } }void RunToBlk(PCBpp Run,PCBpp &BlkEd) {//定义运行态转为阻塞态。 (*Run)->state=blocked; *BlkEd=*Run; BlkEd++; }void RdyToRun(PCBpp &Rdy,PCBpp Run,Policy algthm) {//定义就绪态转为运行态。 if(algthm==hpf||algthm==spf) { if(*(Rdy+1)) { (*(Rdy+1))->state=running; *Run=*(Rdy+1); Rdy++; } } else { if(*Rdy) { (*Rdy)->state=running; *Run=*Rdy; Rdy++; } } }void RunToRdy(PCBpp,Run,PCBpp Rdy,PCBpp &RdyEd,Policy algthm) {//定义运行态转化为就绪态。 (*Run)->state=ready; *RdyEd=*Run; RdyEd++; if(algthm==hpf||algthm==spf) InsertSort(Rdy,RdyEd,algthm); } //以下是主程序 int main() { cout<<"***************实验开始****************\n\n需要做几个进程并发执行的实验？; int n; if(!(cin>>n))  {cerr<<"错误：输入不准确！";exit(0);}PCBptr Listhead,Listp,Listq;//建立n个进程 Listhead=new PCB;// Listp=Listhead;// for(int i=0;i<=n-1;i++)// { Listq=new PCB;// Listp->next=Lisq;// Listp=Listq;// } Listp->next=0;//PCB的队列。Policy algorithm; int num1,num2; L1:cout<<"\n请选择算法 (0表示FIFO，1表示SPF，2表示HPF，3表示RR):"; if(!(cin>>num1)) {cerr"错误：出入不准确!";exit(0);} algorithm=Policy(num1); if(algorithm!=fifo&&algorithm!=spf&&algorithm!=hpf&&algorithm!=rr) {cout<<"无效的算法不真确!请重新输入:\n";goto L1;} cout<<"\n现在有"<个进程，首先我们初始化他们的PCB：\n\n"; Listp=Listhead->next; for(int i=0;i<=n-1;i++) { cout<<"请输入"<号进程的PCB:\n" Listp->id=1; if(algorithm==hpf) { cout<<"   优先数 (整数，值越大表明优先权越高):"; if(!(cin>>Listp->priority))  {cerr<<" 错误：输入不正确!";exit(0);} } cout<<"  已占用CPU时间(整数，以时间片为单位):"; if(!(cin>>Listp->cputime)) {cerr<<"错误：输入不正确!";exit(0);} cout<<"   还需占用CPU时间(整数，以时间片为单位  ):"; if(!(cin>>Listp->cputime))  {cerr<<"错误：输入不正确!";exit(0)} cout<<"   开始阻塞时间(整数，以时间片为单位)："; if(!(cin>>Listp->startblock))  {cerr<<"错误：输入不正确!";exit(0);} cout<<"  阻塞时间(整数，以时间片为单位):"; if(!(cin>>Listp->blocktime)) {cerr<<"错误：输入不正确!";exit(0);} L2: cout<<" 进程状态 (0表示运行，1表示就绪，2表示阻塞):"; if(!(cin>>num2))  {cerr<<"错误：输入不正确!";exit(0);} if(num2!=0&&num2!=2) {cout<<"状态不正确!请重新输入：\n";goto L2;} Listp->state=Status(num2); Listp=Listp->next; }PCBpp Run=new PCBptr(); //  生成 PCBPP Ready=new PCBptr[100];// for(int i=0;i<=99;i++) *(Ready+i)=0  // 运行 PCBpp ReadyEnd=Ready;//    就绪 PCBp Block=new PCBptr[100];  //   阻塞 for(int i=0;i<=99;i++)  *(Block+i)=0;   // PCBpp BlockEnd=Block;//     队列if(algorithm==hpf||algorithm==spf) ReadyEnd++;  //如果是HPF算法，用直接插入排序*Ready是哨兵,Ready+1成为队头。 for(Listp=Listhead;Listp->next;Listp=Listp->next) {//把初始化的进程放进各自队列 switch(Listp->next->state) } case running:*Run=Listp->next;break; case ready; { *ReadyEnd=Listp->next;ReadyEnd++; if(algorithm==hpf||algorithm==spf) InsertSort(Ready,ReadyEnd,algorithm); break; } case blocked:*BlockEnd=Listp->next;BlockEnd++;break; } }cout<<"\n现在这"<个进程开始并发执行...... (按任意键继续...)\n\n"; cin>>x;for(int time=1;Listhead->next;time++) {//开始并发执行。 cout<<"\n第"<个时间片结束后:";if(*Run) {//Run队列的变化。 if(algorithm==hpf) (*Run)->priority-=3; (*Run)->cputime++; if((*Run)->alltime>0) (*Run)->alltime--; if((*Run)->starblock>0) (*Run)->startblock--; } if(algorithm==hpf) {//Ready+1队列的变化。 if(*(Ready+1)) for(pp=Ready+1;pp!=ReadyEd;pp++) (*pp)->blocktime--; }Print(Listhead);if(*Block) { pp=Block; while(pp!=BlockEnd) {//把已经阻塞好了的进程移到就绪队列。 if((*pp)->blocktime==0) { (*pp)->state=ready; *ReadyEd=*pp;ReadyEnd++; if(algorithm==hpf||algorithm==spf) InserSort(Ready,ReadyEnd,algorithm); for(PCBpp ss=pp;ss!=BlockEnd;ss++) *ss=*(ss+1); BlokEnd--; } else pp++; } }if(*Run) { if((*Run)->alltime==0) {//如果运行完了，把该进程撤消，并拿就绪队头的进程来运行。 Delete(Listhead,*Run); RdyToRun(Ready,Run,algorithm); } else {//没运行完 if((*Run)->startblock==0) {//如果该阻塞了，则放入阻塞队列，并拿就绪对头的进程来运行。 RunToBlk(Run,BlockEnd); RdyToRun(Ready,Run,algorithm); } else {//如果没阻塞 if(algorthm==hpf) {//在HPF算法下，比较现在运行的进程的优先权和*(Ready+1)的优先权的大小。 if(*(Ready+1)) if((*Run)->priority<(*(Ready+1))->priority) {//下台了。 (*Run)->state=ready; *ReadyEnd=*Run;ReadyEnd++; InsertSort(Ready,ReadyEnd,algorithm); if(*(Ready+1)) Ready++; } } } if(algorithm==rr) {//在rr算法下就加入就绪队尾。 (*Run)->state=ready; *ReadyEnd=*Run; ReadyEnd++; if(*Ready) { (*Ready)->state=running; *Run=*Ready; Ready++; } } } } } else RdyToRun(Ready,Run,algorithm); }return 0; } #include <stdlib.h>#include <windows.h> #include "Reader-Writer.h"#include "Semaphore.h" // 这是 Windows 下多线程工作的 P 操作#define P(S) WaitForSingleObject(S, INFINITE) // 这是 Windows 下多线程工作的 V 操作#define V(S) ReleaseSemaphore(S, 1, NULL) const int RN = 5; // 所有读者总数const int WN = 3; // 所有写者总数 HANDLE Sdoc; // 文档信号量——互斥量HANDLE Sr;   // 读者信号量——广义信号量 HANDLE Scnt; // 保护 g_cntReader 的互斥量int g_cntReader = 0; // 读者个数计数器 // ##############+. Descripted By Tang Houjian [2003-9-26 20:10:49] .+##########// |  funcname  :  JustWait ( ) // +  note      :  显示一些信息，让后等待// |               // +-----------------------------------------------------------------+// |  ret val   :  void // |               // +  Parameter :  // |         [    int ] - nReader 读者（写者）编号，读者>0，写者<0// |         [    int ] - min     操作等待的最短时间// |         [    int ] - max     操作等待得最长时间，实际等待的时间介于两者之间// |         [ LPCSTR ] - info    要显示的信息void JustWait(int nReader, int min, int max, LPCSTR info)// +-----------------------------------------------------------------+{    // 等待时间的基本量，以毫秒表示    const int BASETIME = 1000;     // 实际等待得时间    int wait_time = 0;    if (max==min)  // 判断是为了避免 %0错误，注意取随机值        wait_time = min*BASETIME;    else        wait_time = rand()%(max*BASETIME-min*BASETIME) + min*BASETIME;  // 最终显示的信息缓冲    char s_out[128];     // 读者大于0，写者小于0    if (nReader > 0)        sprintf(s_out, "Reader [%d]: %s\n", nReader, info);    else        sprintf(s_out, "\tWriter [%d]: %s\n", -nReader, info);     // 打印    printf(s_out);     // 然后等待    Sleep(wait_time);} // 这是主函数void TryReaderAndWriter(){    // 创建信号量      这是初值--+  +----这是最大信号量值    //                           |  |    Sdoc = CreateSemaphore(NULL, 1, 1, "Document");     // 一次最多允许 3 个读者读    Sr = CreateSemaphore(NULL, 3, 3, "ReaderNumber");     // 他也是一个互斥信号量，初值为 1    Scnt = CreateSemaphore(NULL, 1, 1, "ReaderCounterProtect");     // 线程句柄    HANDLE threads[RN+WN];     // 创建读者线程，共有 RN 个读者    for (int i=0; i<RN; i++)        threads = CreateThread(0, 0, Reader, 0, 0, 0);     // 创建写者线程，共有 WN 个写者    for (int j=0; j<WN; j++)        threads[j+RN] = CreateThread(0, 0, Writer, 0, 0, 0);     WaitForMultipleObjects(RN+WN, threads, TRUE, INFINITE);} // 读者线程DWORD WINAPI Reader(LPVOID lpPara){    // 注意是静态变量，可以使每来一个读者增加一    static int reader_num = 1;    int i = reader_num ++;     while (1)    {        JustWait(i, 1, 2, "I want to Read");              // 读者未满        P(Sr);  // 锁定读者计数器        P(Scnt);        printf("//: %d Readers in, [%d] in\n”, g_cntReader, i);        g_cntReader ++;       // 如果是第一个读者       if (g_cntReader == 1)        {           JustWait(i, 1, 2, "I am NUMBER-ONE!");           // 锁定文档           P(Sdoc);           printf("#----------[%d] <== Doc busy\n", i);           JustWait(i, 1, 2, "I have get the document");       }       // 解锁读者计数器        V(Scnt);        // 读ing…………        JustWait(i, 2, 5, "I am reading...");               JustWait(i, 1, 2, "I want to get out");        // 锁定读者计数器        P(Scnt);        g_cntReader --;       // 如果是最后一个       if (g_cntReader == 0)        {           JustWait(i, 1, 2, "I am the LAST-ONE!");           printf("----------#[%d] ==> Doc free\n", i);           // 解锁文档           V(Sdoc);       }        printf("//: %d Readers Left, [%d] is out\n”, g_cntReader, i);       // 解锁读者计数器        V(Scnt);              // 离开        V(Sr);         JustWait(i, 5, 3, "Rest^^^^^^^^^^^^");    }     return 0;}DWORD WINAPI Writer(LPVOID lpPara){    // 注意是静态变量，可以使每来一个写者减去一，注意初值是负值    static int g_cnt = -1;     int j = g_cnt --;     while (1)    {        JustWait(j, 2, 4, "I want write...");              // 锁定文档        P(Sdoc);        printf("\t#==========[%d] <== Doc busy\n", -j);        // 写ing……        JustWait(j, 4, 3, "WRITING......");         JustWait(j, 1, 2, "write over! Out");        printf("\t==========#[%d] ==> Doc free\n", -j); // 解锁文档        V(Sdoc);        JustWait(j, 8, 4, "Rest~~~~~~~~~~~~~");    }     return 0;}"Reader-Writer.h"和"Semaphore.h"头文件怎么编非常感谢！！

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