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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 #include<stdio.h> 2 #include<string.h> 3 #include<conio.h> 4 #include<stdlib.h> 5 6 struct Process 7 { 8 char name[20]; 9 int requesttime; 10 int priority; 11 int arrivetime; 12 int waittime; 13 int runtime; 14 int CPUtime; 15 char status[20]; 16 }; 17 18 struct Process PCB[20]={0}; 19 20 int input(Process *PCB,int n); 21 void output(Process *PCB,int n); 22 int unfinished(Process *PCB,int n,int runtime); 23 int finshed(Process *PCB,int n); 24 void algorithm(Process *PCB,int n,int piecetime); 25 26 int main(void) 27 { 28 int n=0; 29 int piecetime; 30 n=input(PCB,n); 31 printf("please input the time of piece:"); 32 scanf("%d",&piecetime); 33 algorithm(PCB,n,piecetime); 34 printf("\n"); 35 return 0; 36 } 37 38 int intput(Process *PCB,int n)/*初始化*/ 39 { 40 int i; 41 printf("please input the number of process:"); 42 scanf("%d",&n); 43 44 for(i=0;i<n;i++) 45 { 46 printf("please input the name of process:",i+1); 47 scanf("%s",&PCB[i].name); 48 49 printf("please input the priority of process:",i+1); 50 scanf("%d",&PCB[i].priority); 51 52 printf("please input the arrivetime of process:",i+1); 53 scanf("%d",&PCB[i].arrivetime); 54 55 printf("please input the requesttime of process:",i+1); 56 scanf("%d",&PCB[i].requesttime); 57 58 strcpy(PCB[i].status,"r"); 59 PCB[i].CPUtime=0; 60 PCB[i].waittime=0; 61 } 62 return n; 63 } 64 65 void output(Process *PCB,int n) 66 { 67 int i; 68 69 printf("\n"); 70 printf("\n name"); 71 printf(" priority "); 72 printf(" arrivetime"); 73 printf(" requesttime"); 74 printf(" CPUtime"); 75 printf(" status"); 76 77 for(i=0;i<n;i++) 78 { 79 printf("\n%s",PCB[i].name); 80 printf(" %d",PCB[i].priority); 81 printf(" %d",PCB[i].arrivetime); 82 printf(" %d",PCB[i].requesttime); 83 printf(" %d",PCB[i].CPUtime); 84 printf(" %s",PCB[i].status); 85 } 86 } 87 88 int unfinished(Process *PCB,int n,int runtime)//找最高优先级且没运行完的进程 89 { 90 int i=0; 91 int b=0; 92 int c=0; 93 94 for(;i<n;i++) 95 { 96 if(PCB[i].arrivetime<=runtime&&PCB[i].status[0]==‘r‘&&PCB[i]. priority>b) 97 { 98 b=PCB[i]. priority; 99 c=i; 100 } 101 } 102 return c; 103 } 104 105 int finshed(Process *PCB,int n)//判断是否全部作业都调度完成 106 { 107 int i=0; 108 int count=0; 109 for(;i<n;i++) 110 { 111 if(PCB[i].status[0]==‘f‘) 112 count++; 113 } 114 if(count==n) 115 { 116 return 1; 117 } 118 return 0; 119 } 120 121 void algorithm(Process *PCB,int n,int piecetime)//主算法 122 { 123 int a=0; 124 int i=0; 125 int runtime=0; 126 output(PCB, n); 127 128 do{ 129 a=unfinished(PCB, n,runtime); 130 PCB[a]. priority--; 131 PCB[a].CPUtime++; 132 if(PCB[a]. priority<0) 133 { 134 PCB[a]. priority=0; 135 } 136 137 if(PCB[a].CPUtime*piecetime>=PCB[a].requesttime) 138 { 139 strcpy(PCB[a].status,"f"); 140 } 141 142 for(i=0;i<n;i++) 143 { 144 if(i==a) 145 { 146 PCB[i].waittime=0; 147 } 148 if(i!=a&&PCB[i].arrivetime<=runtime&&PCB[i].status[0]!=‘f‘) 149 { 150 PCB[i].waittime++; 151 if(PCB[i].waittime==2) 152 { 153 PCB[i].priority++; 154 PCB[i].waittime=0; 155 } 156 } 157 } 158 output(PCB, n); 159 runtime++; 160 }while(finshed(PCB, n)!=1); 161 } 162 }
实验心得:
这个实验和上一个实验基本框架是一样的,不过很多细节还是有很多表达方法。不过由于不熟悉,所以写起来很困难。
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原文地址:http://www.cnblogs.com/lsh43/p/4601705.html