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实验三、进程调度模拟程序
专业:商软2班 姓名:郭明茵 学号:201406114204
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)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。
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。
三、 实验方法、步骤及结果测试
1. 原理分析及流程图
2. 主要程序段及其解释:
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <conio.h> #define getpch(type) (type*)malloc(sizeof(type)) #define N 3 struct pcb { /* 定义进程控制块PCB */ char name[10]; char status; int prio; int ntime; int rtime; struct pcb* link; }*ready=NULL,*p; typedef struct pcb PCB; sort() /* 进程进行优先级排列函数*/ { PCB *first, *second; int insert=0; if((ready==NULL)||((p->prio)>(ready->prio))) /*优先级最大者,插入队首*/ { p->link=ready; ready=p; } else /* 进程比较优先级,插入适当的位置中*/ { first=ready; second=first->link; while(second!=NULL) { if((p->prio)>(second->prio)) /*若插入进程比当前进程优先数大,*/ { /*插入到当前进程前面*/ p->link=second; first->link=p; second=NULL; insert=1; } else /* 插入进程优先数最低,则插入到队尾*/ { first=first->link; second=second->link; } } if(insert==0) first->link=p; } } input() /* 建立进程控制块函数*/ { int i,num; printf("\n 请输入进程数:"); scanf("%d",&num); for(i=0;i<num;i++) { printf("\n 进程号No.%d:\n",i); p=getpch(PCB); /*宏(type*)malloc(sizeof(type)) */ printf("\n 输入进程名:"); scanf("%s",p->name); p->prio=N; printf("\n 输入进程运行时间:"); scanf("%d",&p->ntime); printf("\n"); p->rtime=0;p->status=‘r‘; p->link=NULL; sort(); /* 调用sort函数*/ } } int space() //计算进程个数 { int l=0; PCB* pr=ready; while(pr!=NULL) { l++; pr=pr->link; } return(l); } disp(PCB * pr) /*单个进程显示函数*/ { printf(" %s\t",pr->name); printf(" %c\t",pr->status); printf(" %d\t",pr->prio); printf(" %d\t",pr->ntime); printf(" %d\t",pr->rtime); printf("\n"); } void printbyprio(int prio) { PCB* pr; pr=ready; printf("\n ****当前第%d级队列(优先数为%d)的就绪进程有:\n",(N+1)-prio,prio); /*显示就绪队列状态*/ printf("\n qname \tstatus\t prio \tndtime\t runtime \n"); while(pr!=NULL) { if (pr->prio==prio) disp(pr); pr=pr->link; } } check() /* 显示所有进程状态函数 */ { PCB* pr; int i; printf("\n------------当前正在运行的进程是:%s------------",p->name); /*显示当前运行进程*/ printf("\n qname \tstatus\t prio \tndtime\t runtime \n"); disp(p); printf("\n 当前就绪队列状态为:\n"); /*显示就绪队列状态*/ for(i=N;i>=1;i--) printbyprio(i); } destroy() /*进程撤消函数(进程运行结束,撤消进程)*/ { printf("\n 进程 [%s] 已完成.\n",p->name); free(p); } running() /* 运行函数。判断是否完成,完成则撤销,否则置就绪状态并插入就绪队列*/ { int slice,i; slice=1; for(i=1;i<((N+1)-p->prio);i++) slice=slice*2; for(i=1;i<=slice;i++) { (p->rtime)++; if (p->rtime==p->ntime) break; } if(p->rtime==p->ntime) destroy(); /* 调用destroy函数*/ else { if(p->prio>1) (p->prio)--; p->status=‘r‘; sort(); /*调用sort函数*/ } } void cteatpdisp() /*显示(运行过程中)增加新进程后,所有就绪队列中的进程*/ { int i; printf("\n 当增加新进程后,所有就绪队列中的进程(此时无运行进程):\n"); /*显示就绪队列状态*/ for(i=N;i>=1;i--) printbyprio(i); } void creatp() { char temp; printf("\nCreat one more process?type Y (yes)"); scanf("%c",&temp); if (temp==‘y‘||temp==‘Y‘) { input(); cteatpdisp(); } } main() /*主函数*/ { char k; A:int len,h=0; char ch; input(); len=space(); while((len!=0)&&(ready!=NULL)) { ch=getchar(); h++; printf("\n The execute number:%d \n",h); p=ready; ready=p->link; p->link=NULL; p->status=‘R‘; check(); running(); creatp(); printf("\n 按任一键继续......"); ch=getchar(); } printf("\n\n 进程已经完成.\n"); printf("\n"); printf("是否重新输入进程(Y or N):"); scanf("%c",&k); if(k==‘Y‘) { system("cls"); goto A; } else exit(0); }
3. 运行结果及分析
四、 实验总结
一开始不是很明白进程调度和作业调度的区别,通过这个实验,通过老师给的代码,更加清楚了进程调度与作业调度的区别。但还是有的地方还不太了解,我会继续了努力的。
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原文地址:http://www.cnblogs.com/mingyin/p/5487372.html