实验三 进程调度模拟程序

实验三 进程调度模拟程序

13物联网工程 陈梓帆 201306104108

1. 目的和要求

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。

实验要求

设计一个有 N（N不小于5）个进程并发执行的进程调度模拟程序。

进程调度算法：“时间片轮转法”调度算法对N个进程进行调度。 

 

2. 实验内容

完成两个算法(简单时间片轮转法、多级反馈队列调度算法)的设计、编码和调试工作，完成实验报告。

 

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) 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。

3) 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。

4) 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，应把它插入就绪队列等待下一次调度。

5) 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。 　　

6) 重复以上过程，直到所要进程都完成为止。

3. 实验原理及核心算法 

“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。

 

(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。

4.实现代码

#pragma comment(linker, "/subsystem:console")
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h> 
#include<conio.h> 
#include<dos.h>
#define getpch(type) (type*)malloc(sizeof(type)) 
#define NULL 0 
struct pcb
{ 
char name[10]; 
char state; 
int super; 
int ntime; 
int rtime; 
struct pcb* link; 
}
*ready=NULL,*p; 
typedef struct pcb PCB; 
sort() 
{ 
PCB *first, *second; 
int insert=0; 
if((ready==NULL)||((p->super)>(ready->super))) 
{ 
p->link=ready; 
ready=p; 
} 
else
{ 
first=ready; 
second=first->link; 
while(second!=NULL) 
{ 
if((p->super)>(second->super))  
{
p->link=second; 
first->link=p; 
second=NULL; 
insert=1; 
} 
else 
{ 
first=first->link; 
second=second->link; 
} 
} 
if(insert==0) first->link=p; 
} 

} 
input() 
{ 
int i,num; 

printf("\n 请输入进程号:"); 
scanf("%d",&num); 
num=num++;
for(i=1;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); 
} 
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"); 
} 
check()
{ 
PCB* pr; 
printf("\n 当前正在运行的进程是:%s",p->name); 
disp(p); 
pr=ready; 
printf("\n 当前就绪队列状态为:\n"); 
while(pr!=NULL) 
{ 
disp(pr); 
pr=pr->link; 
} 
} 
destroy() 
{ 
printf("\n 进程 [%s] 已完成.\n",p->name); 
free(p); 
} 
running() 
{ 
(p->rtime)++; 
if(p->rtime==p->ntime) 
destroy(); 
else 
{ 
(p->super)--; 
p->state='w'; 
sort();  
} 
} 
main() /*主函数*/ 
{ 
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 按任一键继续"); 
ch=getchar(); 
} 
printf("\n\n 进程已经完成.\n"); 
ch=getchar(); 
} 

5. 实验心得

      通过本次实验，不再像上一次那样跌跌撞撞，本次实验主要参考了上一次实验的大部分代码，同时加入了两个调度，通过不断实验来完善实验，但是还是出现了不少问题，最后在同学的帮助了顺利的完成了。