进程调度

实验一、作业调度实验

专业：商业软件工程姓名：杨晓霞学号：201406114107

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

1.2.2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。

(3). （**）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）。

(4). （**）在进行模拟调度过程可以创建（增加）进程，其到达时间为进程输入的时间。

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。

(3). （**）考虑进程的阻塞状态B（Blocked）增加阻塞队列。进程的是否阻塞和阻塞的时间由产生的“随机数”确定（阻塞的频率和时间长度要较为合理）。注意进程只有处于运行状态才可能转换成阻塞状态，进程只有处于就绪状态才可以转换成运行状态。

1. 实验内容

根据指定的实验课题：A（1），A（2），B（1）和B（2）

完成设计、编码和调试工作，完成实验报告。

注：带**号的条目表示选做内容。

三、 实验方法、步骤及结果测试

1.源程序名：作业调度_3.cpp

2. 原理分析及流程图

(1)、存储结构

typedef struct process
{
char name[10]; //进程名
int priority; //优先数
Time ReachTime; //到达时间
Time NeedTime; //需要运行时间
Time UseTime; //已用时间
char state; //进程状态
}PCB; //进程控制块

（2）、主要程序

void AddProcess();
void print();
void attemper();

3.主要程序段及其解释：

  1 int AddProcess(int n)
  2 {
  3     char ch; 
  4     do{
  5         n=1;
  6         printf("
请输入进程名");
  7         scanf("%s",pcb[n].name);
  8         printf("请输入进程的优先级");
  9         scanf("%d",&pcb[n].priority);
 10         printf("请输入需要的时间");
 11         scanf("%d",&pcb[n].NeedTime);
 12         pcb[n].ReachTime=n;
 13         pcb[n].UseTime=0;
 14         pcb[n].state='W';
 15         n++;
 16         printf("还要继续加进程吗，是(Y),否(N)");
 17         do{
 18             
 19             ch=getchar();
 20         }while(ch!='Y'&&ch!='N'&&ch!='y'&&ch!='n');
 21     }while(ch=='Y'||ch=='y');
 22     return n;
 23 }
 24 
 25 int HighPriority(int n)
 26 {
 27     for(int i=0;i<n;i++)
 28     {
 29         printf("
请输入进程名");
 30         scanf("%s",pcb[i].name);
 31         printf("请输入进程的优先级");
 32         scanf("%d",&pcb[i].priority);
 33         printf("请输入需要的时间");
 34         scanf("%d",&pcb[i].NeedTime);
 35         pcb[i].ReachTime=i;
 36         pcb[i].UseTime=0;
 37         pcb[i].state='W';
 38     }
 39     return n;    
 40 }
 41     
 42     
 43 void sort(int n)
 44 {
 45     
 46     int i,j;
 47     for(i=0;i<n-1;i++)
 48     {
 49         for(j=n-2;j>=i;j--)
 50         {
 51             if(pcb[j+1].ReachTime<pcb[j].ReachTime)
 52             {
 53                 temp[j]=pcb[j];
 54                 pcb[j]=pcb[j+1];
 55                 pcb[j+1]=temp[j];
 56             }
 57         }
 58     }
 59     for(i=0;i<n-1;i++)//再按优先级进行排序
 60     {
 61         for(j=n-2;j>=i;j--)
 62         {
 63             if(pcb[j+1].priority>pcb[j].priority)
 64             {
 65                 temp[j]=pcb[j];
 66                 pcb[j]=pcb[j+1];
 67                 pcb[j+1]=temp[j];
 68             }
 69         }
 70     }
 71 }
 72 void print(int n)
 73 {
 74     
 75     sort(n);
 76     int i;
 77     printf("
 进程名  优先级  到达时间   需要时间  已用时间  进程状态  
");
 78     for(i=0;i<n;i++)
 79     {
 80         printf("%8s%8d%8d%10d%10d%10c
",pcb[i].name,pcb[i].priority,pcb[i].ReachTime,pcb[i].NeedTime,pcb[i].UseTime,pcb[i].state);
 81     }
 82 }
 83 void attemper(int n)
 84 {
 85     do{
 86         if((pcb[0].NeedTime-pcb[0].UseTime)>pTime)
 87         {
 88             pcb[0].UseTime+=pTime;//已用时间加时间片
 89             pcb[0].priority--;//优先级减一
 90             pcb[0].state='W';
 91         }
 92         else
 93         {
 94             pcb[0].UseTime=pcb[0].NeedTime;//已用时间等于需要时间
 95             pcb[0].priority=0;//优先级为零
 96             pcb[0].state='F';//完成进程，将状态置为完成
 97         }
 98         print(n);
 99     }while(pcb[0].state!='F');
100 }

4. 运行结果及分析

四、实验总结

在本次实验中，调度算法主要是优先级调度和轮转调度，写完算法后，再添加一个功能，插入进程，本次的实验还未完善