实验三进程调度模拟程序

1. 目的和要求

1.1. 实验目的

用高级语言完成一个进程调度程序，以加深对进程的概念及进程调度算法的理解。

1.2. 实验要求

1.2.1例题：设计一个有 N个进程并发执行的进程调度模拟程序。

进程调度算法：采用最高优先级优先的调度算法（即把处理机分配给优先级最高的进程）和先来先服务（若优先级相同）算法。

(1). 每个进程有一个进程控制块（PCB）表示。进程控制块包含如下信息：进程名、优先级、到达时间、需要运行时间、已用CPU时间、进程状态等等。

(2). 进程的优先级及需要的运行时间可以事先人为地指定，进程的运行时间以时间片为单位进行计算。

(3). 每个进程的状态可以是就绪 r（ready）、运行R（Running）、或完成F（Finished）三种状态之一。

(4). 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。

(5). 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，则撤消该进程，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调度。

(6). 每进行一次调度程序都打印一次运行进程、就绪队列中各个进程的 PCB，以便进行检查。　　

(7). 重复以上过程，直到所要进程都完成为止。

思考：作业调度与进程调度的不同？

1.2.2实验题A：编写并调试一个模拟的进程调度程序，采用“最高优先数优先”调度算法对N（N不小于5）个进程进行调度。

“最高优先级优先”调度算法的基本思想是把CPU分配给就绪队列中优先数最高的进程。

(1). 静态优先数是在创建进程时确定的，并在整个进程运行期间不再改变。

(2). 动态优先数是指进程的优先数在创建进程时可以给定一个初始值，并且可以按一定规则修改优先数。例如：在进程获得一次CPU后就将其优先数减少1，并且进程等待的时间超过某一时限（2个时间片时间）时增加其优先数等。

(3). （**）进程的优先数及需要的运行时间可以事先人为地指定，（也可以由随机数产生）。

(4). （**）在进行模拟调度过程可以创建（增加）进程，其到达时间为进程输入的时间。

0．

1.2.3实验题B：编写并调试一个模拟的进程调度程序，采用“基于时间片轮转法”调度算法对N（N不小于5）个进程进行调度。 “轮转法”有简单轮转法、多级反馈队列调度算法。

(1). 简单轮转法的基本思想是：所有就绪进程按 FCFS排成一个队列，总是把处理机分配给队首的进程，各进程占用CPU的时间片长度相同。如果运行进程用完它的时间片后还未完成，就把它送回到就绪队列的末尾，把处理机重新分配给队首的进程。直至所有的进程运行完毕。（此调度算法是否有优先级？）

(2). 多级反馈队列调度算法的基本思想是：

将就绪队列分为N级（N＝3～5），每个就绪队列优先数不同并且分配给不同的时间片：队列级别越高，优先数越低，时间片越长；级别越小，优先数越高，时间片越短。

系统从第一级调度，当第一级为空时，系统转向第二级队列，.....当处于运行态的进程用完一个时间片，若未完成则放弃CPU，进入下一级队列。

当进程第一次就绪时，进入第一级队列。

(3). （**）考虑进程的阻塞状态B（Blocked）增加阻塞队列。进程的是否阻塞和阻塞的时间由产生的“随机数”确定（阻塞的频率和时间长度要较为合理）。注意进程只有处于运行状态才可能转换成阻塞状态，进程只有处于就绪状态才可以转换成运行状态。

2. 实验内容

根据指定的实验课题：A（1），A（2），B（1）和B（2）

完成设计、编码和调试工作，完成实验报告。

注：带**号的条目表示选做内容。

3. 实验环境

vc++6.0

4. 实验原理及核心算法参考程序段

动态优先数（优先数只减不加）：

源代码：

 1 #include<stdio.h>
 2 #include<stdlib.h>
 3 #include<string.h>
 4 #define Max 100
 5 typedef struct pcb
 6 {
 7     char name[Max];  //进程名
 8     int priority;    //优先级
 9     int ArrTime;     //到达时间
10     int NeedTime;    //需要运行时间
11     int UsedTime;    //已用时间
12     char state;      //进程状态
13 }PCB;
14
15 int n;                               //标示进程的总数
16 PCB pcb[Max];
17 int pTime;                          //时间片大小
18
19 void input(int n)
20 {
21     for(int i = 0;i < n;i++)
22     {
23         printf("\n请输入第%d个进程\n",i+1);
24         printf("请输入进程名字:");
25         scanf("%s",pcb[i].name);
26
27         printf("进程的优先级:");
28         scanf("%d",&pcb[i].priority);
29
30         printf("进程运行需要的时间:");
31         scanf("%d",&pcb[i].NeedTime);
32
33         pcb[i].ArrTime = i;
34         pcb[i].UsedTime = 0;
35         pcb[i].state = 'W';
36     }
37 }
38
39 void panduan(int n)
40 {
41
42         if(pcb[0].state!='F')    pcb[0].state='R';
43
44 }
45 void sort(int n,int pTime)
46 {
47
48     PCB temp;
49     pcb[0].UsedTime +=pTime;
50     if(pcb[0].UsedTime>=pcb[0].NeedTime)
51     {
52         pcb[0].state='F';pcb[0].UsedTime=pcb[0].NeedTime;}
53     else
54         pcb[0].state='W';
55
56     temp = pcb[0];
57
58     if(pcb[n-1].state == 'F')  n=n-1;
59     for(int i=0;i<n;i++)
60     {
61         pcb[i]=pcb[i+1];
62     }
63     pcb[n-1]=temp;
64
65 }
66
67
68
69 void output(int n)
70 {
71     printf("\n进程名\t优先级\t到达时间\t需要时间\t已用时间\t进程状态\n");
72     for (int i=0;i<n;i++)
73     {
74         printf("%s\t%d\t%d\t\t%d\t\t%d\t\t%c\n",pcb[i].name,pcb[i].priority,pcb[i].ArrTime,pcb[i].NeedTime,pcb[i].UsedTime,pcb[i].state);
75     }
76 }
77 void main()
78 {    int n;
79
80     printf("请输入进程个数:");
81     scanf("%d",&n);
82     input(n);
83
84     int pTime;
85     printf("\n\n\n请输入时间片:");
86     scanf("%d",&pTime);
87
88     panduan(n);
89     output(n);
90     while(pcb[1].state!='F')
91     {
92         sort(n,pTime);panduan(n);
93         output(n);
94     }
95     pcb[0].UsedTime=pcb[0].NeedTime;
96     pcb[0].state='F';
97     output(n);
98
99 }

结果：

转载于:https://www.cnblogs.com/14fzf/p/5487667.html