12 2实验三 进程调度模拟程序

1. 目的和要求

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。

实验要求

设计一个有 N（N不小于5）个进程并发执行的进程调度模拟程序。

进程调度算法：“时间片轮转法”调度算法对N个进程进行调度。 

 

2. 实验内容

完成两个算法(简单时间片轮转法、多级反馈队列调度算法)的设计、编码和调试工作，完成实验报告。

 

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) 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。

3) 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。

4) 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，应把它插入就绪队列等待下一次调度。

5) 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。 　　

6) 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 

“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。

 

(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。

 

4. 实验代码

#include<stdio.h>
typedef struct JCB{ 
char name[10];
char state;
int tt; //到达时间
int kt; //开始时间
int jt; //结束时间
int nt; //运行需要时间
int zzt; //周转时间
int ddt; //等待时间
int staut; //状态
}pcb;

pcb work[10],work1[10],work2[10];
int n,now,i,j;
static int maxnt;
int number=1;
getit()
{
int num,aaa=0;

printf("
总共有多少个作业？");
scanf("%d",&n);
printf("
现在请输入各进程的详细信息：
");
printf("进程名字 到达时间 所需时间
");
for(aaa=0;aaa<n;aaa++)
{
scanf("%s",&work[aaa].name);
scanf("%d",&work[aaa].tt);
scanf("%d",&work[aaa].nt);
}
printf("输入完毕；
");
printf("你所输入的信息为：
");
printf("进程名字 到达时间 所需时间
");
for(num=0;num<n;num++)
{
printf("%s	%d	%d	
",work[num].name,work[num].tt,work[num].nt);
}
}

max()
{
pcb temp;
for(i=0;i<10;i++)
{
work1[i]=work[i];
work2[i]=work[i];
}

for(i=0;i<n;i++)

{
for(j=i+1;j<n;j++)
{
if(work[j].nt>work[i].nt)

{
temp=work1[j];
work1[j]=work1[i];
work1[i]=temp; 

} 
}
}
maxnt=work1[0].nt;
}
paidui()
{
int i,j;
pcb temp;
for(i=0;i<n;i++)

{
for(j=i+1;j<n;j++)
{
if(work[j].tt<work[i].tt)

{
temp=work[j];
work[j]=work[i];
work[i]=temp; 

} 
}
}
for(i=0;i<n;i++)
{
work[i].state=1;
}
}
simple()
{
int a=1,i,j;
now=work[0].tt;
for(j=0;j<maxnt;j++)
{
printf("第%d次轮转:",number);
number++;
for(i=0;i<n;i++)
{

if(work[i].tt<=now&&work[i].state==1)
{
work[i].nt=work[i].nt-a;
if(work[i].nt==0)
work[i].state=0;
now=work[i].tt+number;
printf("%s	",work[i].name);
}

if(work[i].state==1&&j==maxnt-1)
   j--;
}
printf("
");
}
}
much()
{
int a=1,i,j,key=1;
now=work[0].tt;
for(j=0;j<maxnt;j=j+a-1)
{
printf("第%d次轮转:",number);
number++;
for(i=0;i<n;i++)
{

if(work[i].state==1)
{
work[i].nt=work[i].nt-a;
if(work[i].nt<=0)
work[i].state=0;
now=work[i].tt+a;
printf("%s	",work[i].name);
}    
}
a=a+1;
printf("
");
}
}
select()
{
int i;
printf("
-------------------------美好生活从这里开始!------------------------
");
printf("操作系统作业模拟调度程序：

	1,简单时间片轮转法 

	2,多级反馈队列调度算法
");
printf("请选择：
");
scanf("%d",&i);
if(i==1)
{
printf("
您选择的是简单时间片轮转法
");
getit();
paidui();
max();
simple();
}
if(i==2)
{
printf("
您选择的是多级反馈队列调度算法
");
getit();
paidui();
max();
much();
}
if(i>3)
{
printf("
输入错误,请输入1-2之间的数!
重新开始:
");
}
}
void main()
{
select(); 
}

5. 实验截图

6.实验心得

      在做这个实验的时候,我很多代码都是参考我上一个实验的,然后添加了一个比较需要最大运行时间的函数,还有就是再写了两个调度,就是这个实验的简单时间片轮转跟多级时间片轮转,其实简单时间片轮转写出来了就觉得多级时间片轮转的改一下就可以,然而,其实没有想象的那么容易,要考虑的东西更多,但是,皇天不负有心人啊,最后还是写出来了.以前,我觉得自己是一个很没有耐心的家伙.写出来的时候,我才发现,我其实挺有耐心的.每个实验都是让我们熟悉那些学过的算法,觉得挺好的.也越来越喜欢这门课了.