进程调度模拟程序

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

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。

1.2.2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。

2.    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。

3.    实验环境

可以选用Turbo C作为开发环境。也可以选用Windows下的VB，CB等可视化环境，利用各种控件较为方便。自主选择实验环境。

4.    实验原理及核心算法参考程序段

     动态优先数（优先数只减不加）

#include<stdio.h>
#include<string.h>
struct PCB{
    char name[10];
    int priority;
    int reqtime;
};
PCB a[10];
void compare(int number,PCB a[10]);
main()
{
    int number,i,temp1,temp3;
    char temp2[7];
    printf("Please enter the number of your process:");
    scanf("%d",&number);
    for(i=0;i<number;i++)
    {
        printf("name:");
        scanf("%s",&a[i].name);
        printf("priority:");
        scanf("%d",&a[i].priority);
        printf("reqtime:");
        scanf("%d",&a[i].reqtime);

    }
    printf("name	priority	reqtime
");
    printf("排序之前：
");
      for(i=0;i<number;i++)
    {
       printf("%s	%d		%d
",a[i].name,a[i].priority,a[i].reqtime);
    }
    compare(number,a);
    do
    {
        if(a[i].priority==a[i+1].priority)
        {
           a[0].priority=a[0].priority-1;
        }
        compare(number,a);
    }while(a[0].priority!=0);

}

void compare(int number,PCB a[10])
{
    int i,temp1,temp3;
    char temp2[7];
    printf("根据优先级排序：
");
for(i=0;i<number;i++)
    {
        if(a[i].priority<a[i+1].priority)
        {
            temp1=a[i].priority;
            strcpy(temp2,a[i].name);
            temp3=a[i].reqtime;
            a[i].priority=a[i+1].priority;
            a[i].reqtime=a[i+1].reqtime;
            strcpy(a[i].name,a[i+1].name);
            a[i+1].priority=temp1;
            strcpy(a[i+1].name,temp2);
            a[i+1].reqtime=temp3;
        }
    }
    printf("name	priority	reqtime
");
    for(i=0;i<number;i++)
    {
       printf("%s	%d		%d
",a[i].name,a[i].priority,a[i].reqtime);
    }
}

5.结论与体会

   这一个编程跟上一个是类似的，没有多大的总结与体会，只是通过这个作业加深体会进程还有调度的运行。