处理机调度实验
一、 实验目的：
用高级语言编写和调试一个进程调度程序，以加深对进程的概念及进程调度算法的理解。
二、 实验要求：
用C++语言实验对N个进程采用非抢占式的动态优先权优先算法的进程调度
三、 实验内容：
（1） 设计一个有N个进程并发的进程调度程序。进程调度算法：采用最高优先数优先的调度算法（即把处理机分配给优先数最高的进程）算法。
（2） 每个进程有一个进程控制块（PCB）表示。PCB用结构来描述，包括以下字段：
l 进程标识ID、
l 优先数，为初始设定的模拟条件
l 到达时间，为初始设定的模拟条件
l 需要运行时间，为初始设定的模拟条件
l 已用CPU时间，为初始设定的模拟条件
l 进程阻塞时间startblock（表示进程在运行startblock个时间片后，进程将进入阻塞状态），为初始设定的模拟条件
l 进程被阻塞的时间blocktime（表示进程等待blocktime个时间片后，将转换成就绪状态），为初始设定的模拟条件，模拟执行I/O操作需要的时间
l 进程状态state，就绪W（Wait）、运行R（Run）、或完成F（Finish）三种状态
l 队列指针next等等。
（3） 优先数改变的规则
进程在就绪队列中呆一个时间片，优先数增加1；
进程每运行一个时间片，优先数减3；
（4） 运行过程描述
首先按照初始化输入，按照各进程优先级高低排列就绪队列中进程顺序，优先级最高的进程最先获得CPU控制权运行。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，此时应将进程的优先数减3（即降低一级），如果到了进程需被阻塞的时间点，阻塞进程，然后把它插入阻塞队列，等待经过blocktime后，再唤醒进程，把它按照优先级高低，插入就绪队列相应位置等待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，以便进行检查。
重复以上过程，直到所要进程都完成为止。
备注：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）。
进程的到达时间为进程输入的时间或顺序。
参考代码：
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<conio.h>
#define getpch(type) (type*)malloc(sizeof(type))
#define NULL 0
#define TIME 2//时间片长度
typedef struct pcb{//进程管理块
char name[10];//进程名字
char state; //进程状态
int queue; //进程所在的队列
int ntime; //进程需要运行的时间
int rtime; //进程已经运行的时间
int etime; //进程在本队列可运行的时间片
struct pcb *link;
}PCB;
PCB *ready=NULL,*pinsert=NULL,*pfend=NULL,*p=NULL;//就绪队列，进程插入位置的变//量
int geti() //使用户仅能输入整数
{
char ch;
int i = 0;
fflush(stdin);
ch = getchar();
while(ch == '\n'){
printf("\tf输入不能为空..请重新输入\n");
fflush(stdin);
ch = getchar();
}
while(ch != '\n'){
if(ch > '9' || ch < '0'){
printf("\t输入有误!!输入只能为正整数，请重新输入...\n");
fflush(stdin);
i = 0;
ch = getchar();
}else{
i = i*10 + (ch - '0');
ch = getchar();
}
}
return i;
}
void findpos()//更新状态量
{
PCB *ps = pfend;
if(!ps || !ps -> link || (ps-> link->queue - ps->queue) > 1) pinsert = ps;
else{
while (ps->link && ps ->link->queue != (pfend ->queue +2))
ps = ps->link; pinsert = ps; } }
void insert()//插入进程
{
if(!ready ){
ready = p;
pfend = p;
pinsert = p;
}else if(ready ->queue == 1){//第一队列存在
p->link = pfend->link;
pfend->link = p;
pfend = p;
findpos();
}else{
p->link = ready;
ready = p;
findpos();
}
}
void input()/*建立进程控制块函数*/
{
int i,num;
printf("\n请输入进程的个数?");
num = geti();
for(i=0; i < num; i++)
{
printf("\n进程号No.%d:\n",i+1);
p=getpch(PCB);
printf("\n输入进程名:");
scanf("%s",p->name);
printf("\n输入进程运行时间:");
p ->ntime = geti();
printf("\n");
p->rtime=0;
p->state='w';
p->queue =1;
p->etime = TIME;
p->link=NULL;
insert();/*调用insert函数*/
}
}
void disp(PCB *pr)/*建立进程现实函数，用于显示当前进程*/
{
printf("\nname\t state\t queue\t ntime\t rtime\t在队列可停留时间\t \n");
printf("|%s\t",pr->name);
printf(" |%c\t",pr->state);
printf(" |%d\t",pr->queue);
printf(" |%d\t",pr->ntime);
printf(" |%d\t",pr->rtime);
printf(" |%d\t",pr->etime);
printf("\n");
}
void check()/*建立进程查看函数*/
{
PCB *pr;
printf("\n ****当前正在运行的进程是:%s",ready->name);
/*显示当前运行的进程*/
disp(ready);
pr= ready ->link;
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;
}
}
void sort()//调整进程队列
{
if(!ready->link ||ready->queue < ready->link->queue)
return;
p = ready ->link;
ready ->link = pinsert ->link;
pinsert ->link = ready;
pinsert = ready;
ready = p;
if (ready && ready -> queue == pinsert ->queue)
{
findpos();
}
}
void addnew()//添加新的进程
{
if(ready ->queue != 1)
{
(ready -> queue)++;
ready->etime *= 2;
ready -> state='w';
sort();/*调用sort函数*/
input();
} else{
input();
}
}
void 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",ready->name);
p = ready;
ready = ready->link;
free(p);
if (ready && ready -> queue == pinsert ->queue)
findpos();
}
void running()/*建立进程就绪函数(进程运行时间到，置就绪状态)*/
{
(ready -> rtime)++;
ready ->etime --;
if(ready->rtime == ready->ntime){
destroy();
return;
}else if(ready ->etime == 0){
int time = 2;
(ready -> queue)++;
for(int i = 2; i != ready->queue; ++i)
time *= 2;
ready->etime = time;
ready -> state='w';
sort();/*调用sort函数*/
}
}
void main()
{
char ch;
input();
while(ready != NULL) {
printf("\nThe execute name:%s\n",ready ->name);
ready ->state = 'R';
check();
running();
printf("\n按i键添加新进程....按其他任意键继续运行...");
fflush(stdin);
ch = getchar();
if (ch == 'i'|| ch=='I')
addnew();
}
printf("\n\n 进程已经完成\n");
getchar();
}
