实验三

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"string.h"
  4 typedef struct node
  5 {
  6 char name[10]; //进程标志符
  7 int prio; //进程优先数
  8 int cputime; //进程占用cpu时间
  9 int needtime; //进程到完成还要的时间
 10 char state; //进程的状态
 11 struct node *next; //链指针
 12 }PCB;
 13 PCB *finish,*ready,*tail,*run; //队列指针
 14 int N; //进程数
 15 
 16 firstin()
 17 {
 18 run=ready;
 19 run->state='R'; 
 20 ready=ready->next; 
 21 }
 22 
 23 void prt1(char a)
 24 {
 25 printf("进程号 cpu时间 所需时间 优先数 状态
");
 26 
 27 }
 28 //进程PCB输出
 29 void prt2(char a,PCB *q)
 30 { //优先数算法输出
 31 printf(" % -10s% -10d% -10d% -10d %c
",q->name,q->cputime,q->needtime,q->prio,q->state);
 32 }
 33 //输出函数
 34 void prt(char algo)
 35 {
 36 PCB *p;
 37 prt1(algo); //输出标题
 38 if(run!=NULL) //如果运行标题指针不空
 39 prt2(algo,run); //输出当前正在运行的PCB
 40 p=ready; //输出就绪队列PCB
 41 while(p!=NULL)
 42 {
 43 prt2(algo,p);
 44 p=p->next;
 45 }
 46 p=finish; //输出完成队列的PCB
 47 while(p!=NULL) 
 48 {
 49 prt2(algo,p);
 50 p=p->next;
 51 }
 52 getchar(); //按任意键继续
 53 }
 54 //优先数的算法插入算法
 55 insert1(PCB *q)
 56 {
 57 PCB *p1,*s,*r;
 58 int b;
 59 s=q; //待插入的PCB指针
 60 p1=ready; //就绪队列头指针
 61 r=p1; //r做p1的前驱指针
 62 b=1;
 63 while((p1!=NULL)&&b) //根据优先数确定插入位置
 64 if(p1->prio>=s->prio)
 65 {
 66 r=p1;
 67 p1=p1->next;
 68 }
 69 else
 70 b=0;
 71 if(r!=p1) 
 72 {
 73 r->next=s;
 74 s->next=p1;
 75 }
 76 else
 77 {
 78 s->next=p1; //否则插入在就绪队列的头
 79 ready=s;
 80 }
 81 }
 82 //优先数创建初始PCB信息
 83 void create1(char alg)
 84 {
 85 PCB *p;
 86 int i,time;
 87 char na[10];
 88 ready=NULL; //就绪队列头文件
 89 finish=NULL; //完成队列头文件
 90 run=NULL; //运行队列头文件
 91 printf("输入进程号和运行时间：
"); //输入进程标志和所需时间创建PCB
 92 for(i=1;i<=N;i++)
 93 {
 94 p=(PCB *)malloc(sizeof(PCB));
 95 scanf("%s",na);
 96 scanf("%d",&time);
 97 strcpy(p->name,na);
 98 p->cputime=0;
 99 p->needtime=time;
100 p->state='w';
101 p->prio=50-time;
102 if(ready!=NULL) //就绪队列不空，调用插入函数插入
103 insert1(p);
104 else
105 {
106 p->next=ready; //创建就绪队列的第一个PCB
107 ready=p;
108 }
109 }
110 //clrscr();
111 printf(" 优先数算法输出信息：
");
112 printf("***********************************************
");
113 prt(alg); //输出进程PCB信息
114 run=ready; //将就绪队列的第一个进程投入运行
115 ready=ready->next;
116 run->state='R';
117 }
118 //优先数调度算法
119 void priority(char alg)
120 {
121 while(run!=NULL) //当运行队列不空时，有进程正在运行
122 {
123 run->cputime=run->cputime+1;
124 run->needtime=run->needtime-1;
125 run->prio=run->prio-3; //每运行一次优先数降低3个单位
126 if(run->needtime==0) //如所需时间为0将其插入完成队列
127 {
128 run->next=finish;
129 finish=run;
130 run->state='F'; //置状态为完成态
131 run=NULL; //运行队列头指针为空
132 if(ready!=NULL) //如就绪队列不空
133 firstin(); //将就绪队列的第一个进程投入运行
134 }
135 else //没有运行完同时优先数不是最大，则将其变为就绪态插入到就绪队列
136 if((ready!=NULL)&&(run->prio<ready->prio))
137 {
138 run->state='W';
139 insert1(run);
140 firstin(); //将就绪队列的第一个进程投入运行
141 }
142 prt(alg); //输出进程PCB信息
143 }
144 }
145 
146 void main()
147 {
148 char algo; 
149 
150 
151 printf("输入进程数：
");
152 scanf("%d",&N); 
153 create1(algo); 
154 priority(algo);
155 }

个人看法: 这个优先级调度理论比较简单，但是用C语言编译的代码还是有一定的难度的，还有很多地方需要回顾以前的知识。