操作系统算法模拟实例之单处理机系统进程调度

1.实验目的

在多道程序或多任务系统中，系统回时处于就绪态的进程有若干个，为使系统中
的各进程能有条不素地运行，必须选择某种调度策略，以选择一进程占用处理机。
要求学生设计一个模拟单处理机调度算法，以巩固和加探对进念和进程调度算法的理解。

2.实验内容

编写程序完成单处理机系统中的进程调度，要求采用最高优先级优先调度算法。具体内容包括

确定进程控制块的内容和组织方式；
完成进程创建原语和进调度原语：
编写主函数井对所做的工作进行测试

3.实验指导

进程调度算法：

采用最高优先级优先调度算法(即把处理机分配给优先级最高的进程)和先来先服务调度算法，每个进程用一个进程控制块(PCB)表示，进程控制块可以包含以下信息：进程名、优先数、到达时间、需要运行时间、已用CPU时间，进程状态等。进程的优先数(表示优先级别)及需要的运行时间可以事先人为描定(也可以随机数产生)，进程的到达时间为进程输入的时间。进程的运行时间以时间片为单位。

每个进程的状态可以是就绪W(Wait)，运行R(Run)或完成F( Finish)三种状态之就绪进程获得CPU后都只能运行一个时间片，用已占用CPU时间加1来表示，如果运行一个时间片后，进程的已占用CPU时间已达到所需要的运行时间，则激销该进程，如果运行一个时间片后进程的已占用CPU时间还未达到所需要的运行时间，也就是进程还需要继续运行，此时应将进程的优先数减1(即降低一级)，然后把它插入就绪队列等待CPU。

每进行一次，调度程序都打印一次运行进程，就绪队列以及各个进程的PCB，以假进
行检查。重复以上过程，直到所有进程都完成为止。

4.程序实例

#include"stdio.h"
#include <stdlib.h>
#include <conio.h>
#define getpch(type)(type *)malloc(sizeof(type))struct pcb               //定义进程控制块
{char name[10];char state;int super;int ntime;int rtime;struct pcb* link;
}*ready=NULL,*p;
typedef struct pcb PCB;
int sort()                  //建立对进程进行优先级排列的函数
{PCB *first,*second;int insert = 0;//优先级最大者，插入队首if((ready==NULL)||((p->super )>(ready->super ))){p->link =ready;ready=p;}else        //进程比较优先级，插入适当的位置中{first = ready;second = first->link ;while(second != NULL){ //插入进程比当前进程优先数大、插到当前进程前面if((p->super )>(second->super )){p->link =second;first->link = p ;second = NULL;insert = 1;}else    //插入进程优先级数最低，则插入到队尾{first=first->link ;second=second->link ;}}if(insert==0)   first->link=p;}
}
/*说明：上述程序首先定义进程控制块结构，然后对每个进程的优先级赋初值，完成优先级的排序过程，把优先级大的进程插入就绪队首，等待cup调度，该实验完成了优先级大者优先调度的原则，从而对进程调度过程加深理解和掌握
*/
int input() //建立进程控制块函数
{int i,num;system("cls");       //清屏printf("\n请输入进程个数？");scanf("%d",&num);for(i = 0; i < num; i++){printf("\n进程号 No.%d:\n",i);p = getpch(PCB);printf("\n输入进程名:");scanf("%s",p->name );printf("\n 输入进程优先数：");scanf("%d",&p->super );printf("\n 输入进程运行时间：");scanf("%d",&p->ntime );printf("\n");p->rtime = 0;p->state = 'w';p->link = NULL;sort();}
}
int space()
{int l = 0;PCB *pr = ready;while(pr!=NULL){l++;pr = pr->link;}return(l);
}
int disp(PCB *pr)
{printf("\n qname\t state\t super \t ndtime \t runtime \n");printf("|%s\t",pr->name);printf("|%c\t",pr->state);printf("|%d\t",pr->super);printf("|%d\t",pr->ntime);printf("|%d\t",pr->rtime);printf("\n");}
int check()         //进程查看函数
{PCB *pr;printf("\n****当前正在运行的程序是：%s",p->name );     //显示当前运行进程disp(p);pr=ready;printf("\n****当前就绪队列状态为：\n");                //显示就绪队列状态while (pr!=NULL){disp(pr);pr=pr->link;}
}
int destroy()                      //建立进程撤销函数（进程运行结束，撤销进程）
{printf("\n进程{%s}已完成.\n",p->name );free(p);}
int running()                  //建立进程就绪函数（进程运行时间到，置就绪状态）
{(p->rtime )++;if(p->rtime ==p->ntime )destroy();else{(p->super )--;p->state ='w';sort();}
}
int main()
{int len,h = 0;char ch;input();len = space();while((len!=0)&&(ready != NULL)){ch=getchar();h++;printf("\n The execute number:%d\n",h);p=ready;ready=p->link ;p->link =NULL;p->state ='R';check();running();printf("\n 按任意键继续....");ch=getchar();}printf("\n\n进程已经完成.\n");ch=getchar();
}

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