实验三 进程调度模拟程序
一、 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。
二、 实验内容和要求
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)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。
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。
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。
完成设计、编码和调试工作,完成实验报告。
三、主要程序及其解释
1 #pragma comment(linker, "/subsystem:console") 2 #include<stdio.h> 3 #include<stdlib.h> 4 #include<conio.h> 5 #include<dos.h> 6 #define getpch(type) (type*)malloc(sizeof(type)) 7 #define NULL 0 8 struct pcb 9 { /* 定义进程控制块PCB */ 10 char name[10]; 11 char state; 12 int super; 13 int ntime; 14 int rtime; 15 struct pcb* link; 16 } 17 *ready=NULL,*p; 18 typedef struct pcb PCB; 19 sort() /* 建立对进程进行优先级排列函数*/ 20 { 21 PCB *first, *second; 22 int insert=0; 23 if((ready==NULL)||((p->super)>(ready->super))) /*优先级最大者,插入队首*/ 24 { 25 p->link=ready; 26 ready=p; 27 } 28 else /* 进程比较优先级,插入适当的位置中*/ 29 { 30 first=ready; 31 second=first->link; 32 while(second!=NULL) 33 { 34 if((p->super)>(second->super)) /*若插入进程比当前进程优先数大,*/ 35 { /*插入到当前进程前面*/ 36 p->link=second; 37 first->link=p; 38 second=NULL; 39 insert=1; 40 } 41 else /* 插入进程优先数最低,则插入到队尾*/ 42 { 43 first=first->link; 44 second=second->link; 45 } 46 } 47 if(insert==0) first->link=p; 48 } 49 50 } 51 input() /* 建立进程控制块函数*/ 52 { 53 int i,num; 54 55 printf("\n 请输入进程号?"); 56 scanf("%d",&num); 57 for(i=0;i<num;i++) 58 { 59 printf("\n 进程号No.%d:\n",i); 60 p=getpch(PCB); 61 printf("\n 输入进程名:"); 62 scanf("%s",p->name); 63 printf("\n 输入进程优先数:"); 64 scanf("%d",&p->super); 65 printf("\n 输入进程运行时间:"); 66 scanf("%d",&p->ntime); 67 printf("\n"); 68 p->rtime=0;p->state='w'; 69 p->link=NULL; 70 sort(); /* 调用sort函数*/ 71 } 72 } 73 int space() 74 { 75 int l=0; PCB* pr=ready; 76 while(pr!=NULL) 77 { 78 l++; 79 pr=pr->link; 80 } 81 return(l); 82 } 83 disp(PCB * pr) /*建立进程显示函数,用于显示当前进程*/ 84 { 85 printf("\n qname \t state \t super \t ndtime \t runtime \n"); 86 printf("|%s\t",pr->name); 87 printf("|%c\t",pr->state); 88 printf("|%d\t",pr->super); 89 printf("|%d\t",pr->ntime); 90 printf("|%d\t",pr->rtime); 91 printf("\n"); 92 } 93 check() /* 建立进程查看函数 */ 94 { 95 PCB* pr; 96 printf("\n **** 当前正在运行的进程是:%s",p->name); /*显示当前运行进程*/ 97 disp(p); 98 pr=ready; 99 printf("\n ****当前就绪队列状态为:\n"); /*显示就绪队列状态*/ 100 while(pr!=NULL) 101 { 102 disp(pr); 103 pr=pr->link; 104 } 105 } 106 destroy() /*建立进程撤消函数(进程运行结束,撤消进程)*/ 107 { 108 printf("\n 进程 [%s] 已完成.\n",p->name); 109 free(p); 110 } 111 running() /* 建立进程就绪函数(进程运行时间到,置就绪状态*/ 112 { 113 (p->rtime)++; 114 if(p->rtime==p->ntime) 115 destroy(); /* 调用destroy函数*/ 116 else 117 { 118 (p->super)--; 119 p->state='w'; 120 sort(); /*调用sort函数*/ 121 } 122 } 123 main() /*主函数*/ 124 { 125 int len,h=0; 126 char ch; 127 input(); 128 len=space(); 129 while((len!=0)&&(ready!=NULL)) 130 { 131 ch=getchar(); 132 h++; 133 printf("\n The execute number:%d \n",h); 134 p=ready; 135 ready=p->link; 136 p->link=NULL; 137 p->state='R'; 138 check(); 139 running(); 140 printf("\n 按任一键继续......"); 141 ch=getchar(); 142 } 143 printf("\n\n 进程已经完成.\n"); 144 ch=getchar(); 145 } 146 147 148 149 150 151 心得:还是参考网上的,然后修改了些错误,然后结合书本验证。对于学习不上心的我,在这过程中还是学到了很多,如利用一些快捷键能提高效率还有一些方法
四、结果截图:
五、心得:
参考网上的,然后修改了些错误。对于学习不上心的我,在这过程中还是学到了很多,如利用一些快捷键能提高效率还有一些方法。