『壹』 時間片輪轉調度演算法C語言實現
時間片輪轉調度演算法是一種操作系統中常用的進程調度策略。它通過設定一個固定的時間片長度，比如10毫秒，來輪換執行不同的進程。具體實現中，可以使用定時器來精確控制時間片的長度。當定時器到期時，會觸發一個中斷，此時系統會保存當前進程的上下文信息，包括程序計數器（PC）和其他關鍵寄存器的值到棧中，然後跳轉到下一個進程的執行地址。
這樣的調度方式可以確保每個進程都有機會在有限的時間內獲得處理器資源。當一個進程的時間片耗盡時，系統會暫時將其掛起，並將控制權轉交給下一個進程。這個過程會不斷重復，直到所有進程都完成了它們的任務。時間片輪轉演算法的一個顯著特點是，它能夠提供較好的響應時間和公平性，尤其是在處理交互型和短進程時。
在C語言中實現時間片輪轉調度演算法，首先需要初始化定時器和進程任務隊列。每個任務都包含必要的上下文信息，如PC地址、優先順序等。每次定時器觸發時，調度器會檢查當前進程的時間片是否已經用完。如果用完了，就將當前進程的信息保存到棧中，並切換到下一個進程。這個過程需要保證進程切換的平滑進行，避免數據丟失或系統崩潰。
為了實現這一演算法，通常需要編寫一些核心的函數，比如初始化函數、任務調度函數和定時器中斷處理函數。初始化函數負責設置定時器和任務隊列，任務調度函數負責根據時間片長度決定何時切換到下一個任務，而定時器中斷處理函數則負責保存當前任務的狀態並切換到下一個任務。
時間片輪轉調度演算法不僅在操作系統中有著廣泛的應用，也可以用於其他需要動態分配資源的場景。通過合理設置時間片長度，可以有效提高系統的整體效率和響應速度。
『貳』 ）用C語言（或其它語言，如Java）編程實現對N個進程採用某種進程調度演算法（如動態優先權調度
公眾：類PrivilegeProcess {
公共靜態無效的主要（字串[] args）{
MyQueue的MyQueue的新MyQueue的（）;/ /聲明隊列
印刷電路板[PCB = {新的PCB（001 ，8,1），新的PCB（002,7,9），新的PCB（003,3,8），新的PCB（004,1,7），新的PCB（005,7,4）};
> PCB段=新的PCB（）;
（INT I = 0; <pcb.length; + +）{/ /初始化先進行排序，選擇排序這里使用的是高優先順序的一線隊
（J =我; <pcb.length; J + +）{
（PCB [I]。特權<PCB [J]。特權）{
段= PCB [1];
PCB [I] = PCB [J];
PCB [J] =段;
}
}
}
體系。通過out.println（「入隊後第一時間的進程的順序：」）;
（INT I = 0; <pcb.length; + +）{
的System.out調用println（第一次入隊＃程序名稱：「+ PCB [我]。名稱+ totaltime：」+ PCB [I]。totaltime +「的」特權「+ PCB [我]。特權）; }
（）;
myqueue.start（PCB）;
}
}
類MyQueue的{
INT指數= 0;
PCB [] PC =新的PCB [5];
PCB [] PC1 =新的PCB [4];
PCB溫度=新的PCB（） BR />公共無效排隊（PCB工藝）{/ /排隊演算法
（指數== 5）{
（「出界！」）;
返回
}
PC [索引] =進程;
指數+ +;
}
公共：PCB DEQUEUE（）{/ /出隊演算法（索引== 0）
返回空;
（INT I = 0; <pc1.length; + +）{
PC1 [I] = PC [ +1];
}
指數 -
溫度= PC [0];
（INT I = 0; <pc1.length; + +）{ BR /> PC [I] = PC1 [I];
}
回報條件;
}
公共無效啟動（PCB [] PC）{/ /進程表演算法
（PC [0]。isNotFinish ==真| | PC [1 isNotFinish ==真| | PC [2 isNotFinish ==真| | PC [3]。時isNotFinish ==真| | PC [4]。isNotFinish ==）{
/ / *註：| |運算符都是假的，所有的表達式結果為假，否則真
（INT I = 0; <PC長度; + +）{
PC [I]。運行（這一點）; />} 的System.out.println（）;
（INT I = 0; <pc.length; + +）{/ /處理每個運行一次運行的時間片的長度重新排序優先一旦
（J =我; <pc.length; J + +）{
如果（PC [I]特權<PC [J]。特權）{
溫度= PC [I];
PC [I] = PC [J];
PC [J] =溫度;
}
}
}
}
}
}
類PCB {/ /聲明過程級
和int名，totaltime ，運行時特權;
布爾isNotFinish的;
公眾PCB（）{
}
公開PCB（名稱，詮釋totaltime特權）{
this.name =的名稱;/ /進程名
this.totaltime = totaltime ;/ /
this.privilege =特權;/ /總時間優先 this.runtime = 2 ;/ /時間片值是2
this.isNotFinish =真;/ /是否執行完成
（「初始值：程序名稱：」+名+「totaltime：」+ totaltime +「特權」+特權）;
System.out的。調用println（）;
}
MyQueue的MQ公共無效的run（）{/ /處理的基礎上實施的時間片演算法
（totalTime> 1）{ totaltime =運行;/ /總時間大於1，總時間=總時間 - 時間片
特權 -
（「程序名稱：」+姓名+「 remaintime：「+ +」特權「+特權）; totaltime
的} else if（totaltime == 1）{
totaltime - ;/ /總時間為1時，執行時間為1
>特權 -
（「程序名稱：」+姓名+「remaintime：」+ totaltime +「特權」+特權）;
}其他{
isNotFinish =假;/ / 0，將isNotFinish標志設置為假
}
如果（isNotFinish ==真）{br mq.deQueue（）;
mq.enQueue（本）;
}
}
}
『叄』 時間片輪轉演算法和優先順序調度演算法 C語言模擬實現
一、目的和要求
進程調度是處理機管理的核心內容。本實驗要求用高級語言編寫模擬進程調度程序，以便加深理解有關進程式控制制快、進程隊列等概念，並體會和了解優先數演算法和時間片輪轉演算法的具體實施辦法。
二、實驗內容
1.設計進程式控制制塊PCB的結構，通常應包括如下信息：
進程名、進程優先數（或輪轉時間片數）、進程已佔用的CPU時間、進程到完成還需要的時間、進程的狀態、當前隊列指針等。
2.編寫兩種調度演算法程序：
優先數調度演算法程序
循環輪轉調度演算法程序
3.按要求輸出結果。
三、提示和說明
分別用兩種調度演算法對伍個進程進行調度。每個進程可有三種狀態；執行狀態（RUN）、就緒狀態（READY,包括等待狀態）和完成狀態（FINISH），並假定初始狀態為就緒狀態。
（一）進程式控制制塊結構如下：
NAME——進程標示符
PRIO/ROUND——進程優先數/進程每次輪轉的時間片數（設為常數2）
CPUTIME——進程累計佔用CPU的時間片數
NEEDTIME——進程到完成還需要的時間片數
STATE——進程狀態
NEXT——鏈指針
註：
1.為了便於處理，程序中進程的的運行時間以時間片為單位進行計算；
2.各進程的優先數或輪轉時間片數，以及進程運行時間片數的初值，均由用戶在程序運行時給定。
（二）進程的就緒態和等待態均為鏈表結構，共有四個指針如下：
RUN——當前運行進程指針
READY——就需隊列頭指針
TAIL——就需隊列尾指針
FINISH——完成隊列頭指針
（三）程序說明
1. 在優先數演算法中，進程優先數的初值設為：
50-NEEDTIME
每執行一次，優先數減1，CPU時間片數加1，進程還需要的時間片數減1。
在輪轉法中，採用固定時間片單位（兩個時間片為一個單位），進程每輪轉一次，CPU時間片數加2，進程還需要的時間片數減2，並退出CPU，排到就緒隊列尾，等待下一次調度。
2. 程序的模塊結構提示如下：
整個程序可由主程序和如下7個過程組成：
（1）INSERT1——在優先數演算法中，將尚未完成的PCB按優先數順序插入到就緒隊列中；
（2）INSERT2——在輪轉法中，將執行了一個時間片單位（為2），但尚未完成的進程的PCB，插到就緒隊列的隊尾；
（3）FIRSTIN——調度就緒隊列的第一個進程投入運行；
（4）PRINT——顯示每執行一次後所有進程的狀態及有關信息。
（5）CREATE——創建新進程，並將它的PCB插入就緒隊列；
（6）PRISCH——按優先數演算法調度進程；
（7）ROUNDSCH——按時間片輪轉法調度進程。
主程序定義PCB結構和其他有關變數。
（四）運行和顯示
程序開始運行後，首先提示：請用戶選擇演算法，輸入進程名和相應的NEEDTIME值。
每次顯示結果均為如下5個欄位：
name cputime needtime priority state
註：
1．在state欄位中，"R"代表執行態，"W"代表就緒（等待）態，"F"代表完成態。
2．應先顯示"R"態的，再顯示"W"態的，再顯示"F"態的。
3．在"W"態中，以優先數高低或輪轉順序排隊；在"F"態中，以完成先後順序排隊。
view plain to clipboardprint?
/*
操作系統實驗之時間片輪轉演算法和優先順序調度演算法
By Visual C++ 6.0
*/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
typedef struct node
{
char name[20]; /*進程的名字*/
int prio; /*進程的優先順序*/
int round; /*分配CPU的時間片*/
int cputime; /*CPU執行時間*/
int needtime; /*進程執行所需要的時間*/
char state; /*進程的狀態，W——就緒態，R——執行態，F——完成態*/
int count; /*記錄執行的次數*/
struct node *next; /*鏈表指針*/
}PCB;
PCB *ready=NULL,*run=NULL,*finish=NULL; /*定義三個隊列，就緒隊列，執行隊列和完成隊列*/
int num;
void GetFirst(); /*從就緒隊列取得第一個節點*/
void Output(); /*輸出隊列信息*/
void InsertPrio(PCB *in); /*創建優先順序隊列，規定優先數越小，優先順序越高*/
void InsertTime(PCB *in); /*時間片隊列*/
void InsertFinish(PCB *in); /*時間片隊列*/
void PrioCreate(); /*優先順序輸入函數*/
void TimeCreate(); /*時間片輸入函數*/
void Priority(); /*按照優先順序調度*/
void RoundRun(); /*時間片輪轉調度*/
int main(void)
{
char chose;
printf("請輸入要創建的進程數目:\n");
scanf("%d",&num);
getchar();
printf("輸入進程的調度方法：(P/R)\n");
scanf("%c",&chose);
switch(chose)
{
case 'P':
case 'p':
PrioCreate();
Priority();
break;
case 'R':
case 'r':
TimeCreate();
RoundRun();
break;
default:break;
}
Output();
return 0;
}
void GetFirst() /*取得第一個就緒隊列節點*/
{
run = ready;
if(ready!=NULL)
{
run ->state = 'R';
ready = ready ->next;
run ->next = NULL;
}
}
void Output() /*輸出隊列信息*/
{
PCB *p;
p = ready;
printf("進程名\t優先順序\t輪數\tcpu時間\t需要時間\t進程狀態\t計數器\n");
while(p!=NULL)
{
printf("%s\t%d\t%d\t%d\t%d\t\t%c\t\t%d\n",p->name,p->prio,p->round,p->cputime,p->needtime,p->state,p->count);
p = p->next;
}
p = finish;
while(p!=NULL)
{
printf("%s\t%d\t%d\t%d\t%d\t\t%c\t\t%d\n",p->name,p->prio,p->round,p->cputime,p->needtime,p->state,p->count);
p = p->next;
}
p = run;
while(p!=NULL)
{
printf("%s\t%d\t%d\t%d\t%d\t\t%c\t\t%d\n",p->name,p->prio,p->round,p->cputime,p->needtime,p->state,p->count);
p = p->next;
}
}
void InsertPrio(PCB *in) /*創建優先順序隊列，規定優先數越小，優先順序越低*/
{
PCB *fst,*nxt;
fst = nxt = ready;
if(ready == NULL) /*如果隊列為空，則為第一個元素*/
{
in->next = ready;
ready = in;
}
else /*查到合適的位置進行插入*/
{
if(in ->prio >= fst ->prio) /*比第一個還要大，則插入到隊頭*/
{
in->next = ready;
ready = in;
}
else
{
while(fst->next != NULL) /*移動指針查找第一個別它小的元素的位置進行插入*/
{
nxt = fst;
fst = fst->next;
}
if(fst ->next == NULL) /*已經搜索到隊尾，則其優先順序數最小，將其插入到隊尾即可*/
{
in ->next = fst ->next;
fst ->next = in;
}
else /*插入到隊列中*/
{
nxt = in;
in ->next = fst;
}
}
}
}
void InsertTime(PCB *in) /*將進程插入到就緒隊列尾部*/
{
PCB *fst;
fst = ready;
if(ready == NULL)
{
in->next = ready;
ready = in;
}
else
{
while(fst->next != NULL)
{
fst = fst->next;
}
in ->next = fst ->next;
fst ->next = in;
}
}
void InsertFinish(PCB *in) /*將進程插入到完成隊列尾部*/
{
PCB *fst;
fst = finish;
if(finish == NULL)
{
in->next = finish;
finish = in;
}
else
{
while(fst->next != NULL)
{
fst = fst->next;
}
in ->next = fst ->next;
fst ->next = in;
}
}
void PrioCreate() /*優先順序調度輸入函數*/
{
PCB *tmp;
int i;
printf("輸入進程名字和進程所需時間：\n");
for(i = 0;i < num; i++)
{
if((tmp = (PCB *)malloc(sizeof(PCB)))==NULL)
{
perror("malloc");
exit(1);
}
scanf("%s",tmp->name);
getchar(); /*吸收回車符號*/
scanf("%d",&(tmp->needtime));
tmp ->cputime = 0;
tmp ->state ='W';
tmp ->prio = 50 - tmp->needtime; /*設置其優先順序，需要的時間越多，優先順序越低*/
tmp ->round = 0;
tmp ->count = 0;
InsertPrio(tmp); /*按照優先順序從高到低，插入到就緒隊列*/
}
}
void TimeCreate() /*時間片輸入函數*/
{
PCB *tmp;
int i;
printf("輸入進程名字和進程時間片所需時間：\n");
for(i = 0;i < num; i++)
{
if((tmp = (PCB *)malloc(sizeof(PCB)))==NULL)
{
perror("malloc");
exit(1);
}
scanf("%s",tmp->name);
getchar();
scanf("%d",&(tmp->needtime));
tmp ->cputime = 0;
tmp ->state ='W';
tmp ->prio = 0;
tmp ->round = 2; /*假設每個進程所分配的時間片是2*/
tmp ->count = 0;
InsertTime(tmp);
}
}
void Priority() /*按照優先順序調度，每次執行一個時間片*/
{
int flag = 1;
GetFirst();
while(run != NULL) /*當就緒隊列不為空時，則調度進程如執行隊列執行*/
{
Output(); /*輸出每次調度過程中各個節點的狀態*/
while(flag)
{
run->prio -= 3; /*優先順序減去三*/
run->cputime++; /*CPU時間片加一*/
run->needtime--;/*進程執行完成的剩餘時間減一*/
if(run->needtime == 0)/*如果進程執行完畢，將進程狀態置為F，將其插入到完成隊列*/
{
run ->state = 'F';
run->count++; /*進程執行的次數加一*/
InsertFinish(run);
flag = 0;
}
else /*將進程狀態置為W，入就緒隊列*/
{
run->state = 'W';
run->count++; /*進程執行的次數加一*/
InsertTime(run);
flag = 0;
}
}
flag = 1;
GetFirst(); /*繼續取就緒隊列隊頭進程進入執行隊列*/
}
}
void RoundRun() /*時間片輪轉調度演算法*/
{
int flag = 1;
GetFirst();
while(run != NULL)
{
Output();
while(flag)
{
run->count++;
run->cputime++;
run->needtime--;
if(run->needtime == 0) /*進程執行完畢*/
{
run ->state = 'F';
InsertFinish(run);
flag = 0;
}
else if(run->count == run->round)/*時間片用完*/
{
run->state = 'W';
run->count = 0; /*計數器清零，為下次做准備*/
InsertTime(run);
flag = 0;
}
}
flag = 1;
GetFirst();
}
『肆』 什麼是時間片輪轉調度演算法
時間片輪轉調度是一種最古老，最簡單，最公平且使用最廣的演算法。
每個進程被分配一個時間段，稱作它的時間片，即該進程允許運行的時間。如果在時間片結束時進程還在運行，則CPU將被剝奪並分配給另一個進程。如果進程在時間片結束前阻塞或結束，則CPU當即進行切換。調度程序所要做的就是維護一張就緒進程列表，當進程用完它的時間片後，它被移到隊列的末尾。
就這樣說吧，CPU假如比做一個游戲機，現在A,B,C都想玩，如何去分配呢，時間片輪轉調度就是來分配這游戲機的，先讓A玩三分鍾，再讓B玩三分鍾，再讓C玩三分鍾，再來讓A玩三分鍾，如此循環。
『伍』 假設所有的作業同時到達，平均周轉時間最短的調度演算法是（ ）。
【答案】：C
先來先服務調度演算法（FCFS）:就是按照各個作業進入系統的自然次序來調度作業。這種調度演算法的優點是實現簡單，公平。其缺點是沒有考慮到系統中各種資源的綜合使用情況，往往使短作業的用戶不滿意，因為短作業等待處理的時間可能比實際運行時間長得多。
短作業優先調度演算法(SPF): 就是優先調度並處理短作業，所謂短是指作業的運行時間短。而在作業未投入運行時，並不能知道它實際的運行時間的長短，因此需要用戶在提交作業時同時提交作業運行時間的估計值。
時間片輪轉調度演算法：每個進程被分配一個時間段，稱作它的時間片，即該進程允許運行的時間。如果在時間片結束時進程還在運行，則CPU將被剝奪並分配給另一個進程。如果進程在時間片結束前阻塞或結束，則CPU當即進行切換。調度程序所要做的就是維護一張就緒進程列表，當進程用完它的時間片後，它被移到隊列的末尾。
基於優先順序調度演算法(HPF)：每一個作業規定一個表示該作業優先順序別的整數，當需要將新的作業由輸入井調入內存處理時，優先選擇優先數最高的作業。
作業周轉時間（Ti）＝完成時間(Tei)－提交時間(Tsi)
作業平均周轉時間(T)＝周轉時間/作業個數