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
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。
3、实验原理及核心算法参考程序段
1 #include<stdio.h> 2 #include<stdlib.h> 3 #include <conio.h> 4 #include <string.h> 5 6 struct Process { 7 //定义作业控制块PCB 8 char name[10]; //进程名 9 int value; //进程优先级 10 int r_time; //进程到达时间 11 int m_time; //进程所需的运行时间 12 int usecputime; //已用CPU时间 13 char condition[20]; //状态 14 int waitcount;//等待的时间片次数 15 }; 16 struct Process PCB[24]={0}; 17 18 19 int Intput(Process *PCB,int n);/*初始化*/ 20 void output(Process *PCB,int n); 21 void suanfa(Process *PCB,int n,int onetime);//主算法 22 int isfinshed(Process *PCB,int n);//判断是否全部作业都调度完成 23 int Find(Process *PCB,int n,int runtime);//找最高优先级且没运行完的进程 24 int main(){ 25 int n=0; 26 27 int onetime; 28 n=Intput(PCB,n); 29 30 printf("请输入一个时间片的时间："); 31 scanf("%d",&onetime); 32 33 suanfa(PCB,n,onetime); 34 printf("\n"); 35 return 0; 36 } 37 38 void suanfa(Process *PCB,int n,int onetime)//主算法 39 { 40 int k=0; 41 int i=0; 42 int runtime=0; 43 output(PCB, n); 44 do{ 45 46 k=Find(PCB, n,runtime); 47 PCB[k].value--; 48 49 PCB[k].usecputime++; 50 51 if(PCB[k].value<0) 52 { 53 54 PCB[k].value=0; 55 } 56 if(PCB[k].usecputime*onetime>=PCB[k].m_time) 57 {strcpy(PCB[k].condition,"finished");} 58 for(i=0;i<n;i++) 59 { 60 if(i==k) 61 { 62 PCB[i].waitcount=0; 63 } 64 if(i!=k&&PCB[i].r_time<=runtime&&PCB[i].condition[0]!='f') 65 { 66 PCB[i].waitcount++; 67 if(PCB[i].waitcount==2) 68 { 69 PCB[i].value++; 70 PCB[i].waitcount=0; 71 } 72 } 73 } 74 output(PCB, n); 75 runtime++; 76 }while(isfinshed(PCB, n)!=1); 77 78 } 79 80 int isfinshed(Process *PCB,int n)//判断是否全部作业都调度完成 81 { 82 int count=0; 83 int i=0; 84 for(;i<n;i++) 85 { 86 if(PCB[i].condition[0]=='f') 87 count++; 88 } 89 if(count==n) 90 { 91 return 1; 92 } 93 return 0; 94 } 95 int Find(Process *PCB,int n,int runtime)//找最高优先级且没运行完的进程 96 { 97 int i=0; 98 99 int MAX=0; 100 int k=0; 101 for(;i<n;i++) 102 { 103 if(PCB[i].r_time<=runtime&&PCB[i].condition[0]=='r'&&PCB[i].value>MAX) 104 { 105 MAX=PCB[i].value; 106 k=i; 107 } 108 109 } 110 return k; 111 112 } 113 int Intput(Process *PCB,int n)/*初始化*/ 114 { 115 int i; 116 printf("请输入进程数:"); 117 scanf("%d",&n); 118 for(i=0;i<n;i++) 119 { 120 printf("请输入第%d个进程名:\n",i+1); 121 scanf("%s",&PCB[i].name); 122 123 printf("请输入第%d个进程的优先级:\n",i+1); 124 scanf("%d",&PCB[i].value); 125 126 printf("请输入第%d个进程的到达时间:\n",i+1); 127 scanf("%d",&PCB[i].r_time); 128 printf("请输入第%d个进程的需要运行时间:\n",i+1); 129 scanf("%d",&PCB[i].m_time); 130 131 strcpy(PCB[i].condition,"ready"); 132 PCB[i].usecputime=0; 133 PCB[i].waitcount=0; 134 } 135 136 return n; 137 } 138 139 void output(Process *PCB,int n) 140 { 141 int i; 142 printf("\n ——————————————————————————————"); 143 printf("\n各个进程的情况"); 144 printf("\n进程名"); 145 printf(" 进程优先级"); 146 printf(" 进程到达时间"); 147 printf(" 进程所需的运行时间"); 148 printf(" 已用CPU时间"); 149 printf(" 状态"); 150 151 152 153 for(i=0;i<n;i++) 154 { 155 156 printf("\n%s",PCB[i].name); 157 printf(" %d",PCB[i].value); 158 printf(" %d",PCB[i].r_time); 159 printf(" %d",PCB[i].m_time); 160 printf(" %d",PCB[i].usecputime); 161 printf(" %s",PCB[i].condition); 162 163 164 } 165 166 }
这个实验和上一个实验基本是一样的，不过很多细节还是有很多表达方法。用指针,只要弄懂了进程调度的算法，这个实验就会简易一些。不过还需要多练习，才能有较清晰的逻辑思路。
