实验三 进程调度模拟程序
13物联网工程 201306104136 梁晓旋
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。
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();
}
}
运行结果：
4. 总结
这节实验难度相对比较大，算法程序想法是通过搜索，然后参考网上的，其中有些算法还是看不懂。会通过下节课老师讲解，还有参考已经成功做出来的同学的编程，多加学习。