实验一处理机调度实验实验目的:用高级语言编写和调试一个进程调度程序,以加深对进程的概念及进程调度算法的理解。
实验要求:用C++语言实验对N个进程采用非抢占式的动态优先权优先算法的进程调度实验内容:设计一个有N个进程并发的进程调度程序。
进程调度算法:采用最高优先数优先的调度算法(即把处理机分配给优先数最高的进程)算法。
每个进程有一个进程控制块(PCB)表示。
PCB用结构来描述,包括以下字段:进程标识ID、优先数,为初始设定的模拟条件到达时间,为初始设定的模拟条件需要运行时间,为初始设定的模拟条件已用CPU时间,为初始设定的模拟条件进程阻塞时间startblock(表示进程在运行startblock个时间片后,进程将进入阻塞状态),为初始设定的模拟条件进程被阻塞的时间blocktime(表示进程等待blocktime个时间片后,将转换成就绪状态),为初始设定的模拟条件,模拟执行I/O操作需要的时间进程状态state,就绪W(Wait)、运行R(Run)、或完成F(Finish)三种状态队列指针next等等。
优先数改变的规则进程在就绪对列中呆一个时间片,优先数增加1;进程每运行一个时间片,优先数减3;运行过程描述首先按照初始化输入,按照各进程优先级高低排列就绪队列中进程顺序,优先级最高的进程最先获得CPU控制权运行。
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,此时应将进程的优先数减3(即降低一级),如果到了进程需被阻塞的时间点,阻塞进程,然后把它插入阻塞队列,等待经过blocktime后,再唤醒进程,把它按照优先级高低,插入就绪队列相应位置等待CPU。
每进行一次调度程序都打印一次运行进程、就绪队列、以及各个进程的PCB,以便进行检查。
重复以上过程,直到所要进程都完成为止。
备注:进程的优先数及需要的运行时间可以事先人为地指定(也可以由随机数产生)。
进程的到达时间为进程输入的时间或顺序。
参考资料:部分数据结构说明:struct pcb { /* 定义进程控制块PCB */char name[10];char state;int super;int ntime;int rtime;。
struct pcb* link;};部分函数说明:sort( ) /* 建立对进程进行优先级排列函数*/input( ) /* 建立进程控制块函数,初始化数据*/disp( ) /*建立进程显示函数,用于显示当前进程信息*/running( ) /* 建立进程执行函数(进程运行时间到,置就绪状态*/main( ) /*主函数*/源代码:#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<conio.h>#define getpch(type) (type*)malloc(sizeof(type))#define NULL 0#define TIME 2//时间片长度typedef struct pcb{//进程管理块char name[10];//进程名字char state; //进程状态int queue; //进程所在的队列int ntime; //进程需要运行的时间int rtime; //进程已经运行的时间int etime; //进程在本队列可运行的时间片struct pcb *link;}PCB;PCB *ready = NULL, *pinsert = NULL, *pfend = NULL,*p =NULL; //就绪队列,进程插入位置的变量int geti() //使用户仅能输入整数{char ch;int i = 0;fflush(stdin);ch = getchar();while(ch == '\n'){printf("\tf输入不能为空..请重新输入\n");fflush(stdin);ch = getchar();}while(ch != '\n'){if(ch > '9' || ch < '0'){printf("\t输入有误!!输入只能为正整数,请重新输入...\n");fflush(stdin);i = 0;ch = getchar();}else{i = i*10 + (ch - '0');ch = getchar();}}return i;}void findpos()//更新状态量{PCB *ps = pfend;if(!ps || !ps -> link || (ps-> link->queue - ps->queue) > 1) pinsert = ps;else{while (ps->link && ps ->link->queue != (pfend ->queue +2)) ps = ps->link;pinsert = ps;}}void insert()//插入进程{if(!ready ){ready = p;pfend = p;pinsert = p;}else if(ready ->queue == 1){//第一队列存在p->link = pfend->link;pfend->link = p;pfend = p;findpos();}else{p->link = ready;ready = p;findpos();}}void input()/*建立进程控制块函数*/{int i,num;printf("\n请输入进程的个数?");num = geti();for(i=0; i < num; i++){printf("\n进程号No.%d:\n",i+1);p=getpch(PCB);printf("\n输入进程名:");scanf("%s",p->name);printf("\n输入进程运行时间:");p ->ntime = geti();printf("\n");p->rtime=0;p->state='w';p->queue =1;p->etime = TIME;p->link=NULL;insert();/*调用insert函数*/}}void disp(PCB *pr)/*建立进程现实函数,用于显示当前进程*/{printf("\nname\t state\t queue\t ntime\t rtime\t在队列可停留时间\t \n");printf("|%s\t",pr->name);printf(" |%c\t",pr->state);printf(" |%d\t",pr->queue);printf(" |%d\t",pr->ntime);printf(" |%d\t",pr->rtime);printf(" |%d\t",pr->etime);printf("\n");}void check()/*建立进程查看函数*/{PCB *pr;printf("\n ****当前正在运行的进程是:%s",ready->name);/*显示当前运行的进程*/ disp(ready);pr= ready ->link;printf("\n****当前就绪队列状态为:\n");/*显示就绪队列状态*/while(pr!=NULL){disp(pr);pr=pr->link;}}void sort()//调整进程队列{if(!ready->link ||ready->queue < ready->link->queue) return;p = ready ->link;ready ->link = pinsert ->link;pinsert ->link = ready;pinsert = ready;ready = p;if (ready && ready -> queue == pinsert ->queue){findpos();}}void addnew()//添加新的进程{if(ready ->queue != 1){(ready -> queue)++;ready->etime *= 2;ready -> state='w';sort();/*调用sort函数*/input();}else{input();}}void destroy()/*建立进程撤销函数(进程运行结束,撤销进程)*/ { printf("\n进程[%s]已完成.\n",ready->name);p = ready;ready = ready->link;free(p);if (ready && ready -> queue == pinsert ->queue)findpos();}void running()/*建立进程就绪函数(进程运行时间到,置就绪状态)*/ { (ready -> rtime)++;ready ->etime --;if(ready->rtime == ready->ntime){destroy();return;}else if(ready ->etime == 0){int time = 2;(ready -> queue)++;for(int i = 2; i != ready->queue; ++i)time *= 2;ready->etime = time;ready -> state='w';sort();/*调用sort函数*/}}void main(){char ch;input();while(ready != NULL){printf("\nThe execute name:%s\n",ready ->name);ready ->state = 'R';check();running();printf("\n按i键添加新进程....按其他任意键继续运行..."); fflush(stdin); ch = getchar();if (ch == 'i'|| ch=='I')addnew();}printf("\n\n 进程已经完成\n");getchar();}。