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.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.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。
三、实验方法、步骤及结果测试
1. 源程序名:压缩包文件(rar或zip)中源程序名3.c
可执行程序名:3.exe
2. 原理分析及流程图
这个程序主要是对进程调度算法的使用,主程序里是menu( )函数的调用,将menu( )函数放在while(1)内,使之不断被执行,以实现实验要求的效果。
3. 主要程序段及其解释:
#include<stdio.h> typedef struct JCB{ char name[10]; char state; int arrivetime; //到达时间 int runtime; //运行需要时间 int staut; //状态 }pcb; pcb work[10],work1[10],work2[10]; int a,n,now,i,j; static int maxruntime; int number=1; input() { int num,aaa=0; printf(" 总共有多少个作业?"); scanf("%d",&n); printf(" 请输入各进程的进程名字 到达时间 所需时间: "); for(aaa=0;aaa<n;aaa++) { scanf("%s",&work[aaa].name); scanf("%d",&work[aaa].arrivetime); scanf("%d",&work[aaa].runtime); } printf("已输入信息: "); 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].arrivetime,work[num].runtime); } } 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].runtime>work[i].runtime) { temp=work1[j]; work1[j]=work1[i]; work1[i]=temp; } } } maxruntime=work1[0].runtime; } paidui() { int i,j; pcb temp; for(i=0;i<n;i++) { for(j=i+1;j<n;j++) { if(work[j].arrivetime<work[i].arrivetime) { 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].arrivetime; for(j=0;j<maxruntime;j++) { printf("第%d次轮转:",number); number++; for(i=0;i<n;i++) { if(work[i].arrivetime<=now&&work[i].state==1) { work[i].runtime=work[i].runtime-a; if(work[i].runtime==0) work[i].state=0; now=work[i].arrivetime+number; printf("%s ",work[i].name); } } printf(" "); } menu(); } much() { int a=1,i; now=work[0].arrivetime; for(j=0;j<maxruntime;j=j+a-2) { printf("第%d次轮转:",number); number++; for(i=0;i<n;i++) { if(work[i].state==1) { work[i].runtime=work[i].runtime-a; if(work[i].runtime<=0) work[i].state=0; now=work[i].arrivetime+a; printf("%s ",work[i].name); } } a=a+1; printf(" "); } } menu() { int i; printf(" ------------------------------------欢迎使用!---------------------------------- "); printf("进程调度程序: 1,简单时间片轮转法 2,多级反馈队列调度算法 3退出程序 "); printf("请选择: "); scanf("%d",&i); system("cls");//清屏 if(i==1) { printf(" 您选择的是简单时间片轮转法 "); input(); paidui(); max(); simple(); } else if(i==2) { printf(" 您选择的是多级反馈队列调度算法 "); input(); paidui(); max(); much(); } else if(i==3) { printf("退出程序,谢谢使用!"); exit(0); } else if(i>3) { printf(" 输入错误,请重新输入:(1 or 2) "); } } void main() { while(1) { menu(); } }
4、运行结果及分析
运行程序,有如下效果:此时可选择选项1~3,选择1--进入简单时间片转轮法,选择2--进入多级反馈队列调度算法,选择3--退出程序。
选择1,进入下图界面:
此时可输入作业数,然后提示“请输入各进程名字 到达时间 所需时间:”,输入完后显示已输入信息以及转轮情况,然后再次提示选择选项1~3。
选择2则进入下图界面。
具体操作及效果可参考选择1的情况。
选择3则提示“退出程序,谢谢使用!”
四、实验总结
因为不熟悉时间片轮转法和多级反馈队列调度算法,在写程序的时候先写了大致的框架,后来经过上网查资料和问同学才知道算法公式,算法部分是后面才加上去的。程序部分还是有些问题,希望复习过后能改进这个程序,使程序更为理想化。