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实验三、进程模拟调度实验
专业：计算机科学与技术 姓名：黄智涛 学号：201406114331
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
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。
三、 实验方法、步骤及结果测试
#include <stdio.h>
#define Time int
#define Max 100
typedef struct process {
char name[10]; //进程名
int priority; //优先数
Time ReachTime; //到达时间
Time NeedTime; //需要运行时间
Time UsedTime; //已用时间
char state; //进程状态
}PCB; //进程控制块
int n; //标示进程的总数
PCB pcb[Max];
int pTime;
//时间片大小
void AddProcess() {
char ch;
do {
printf("\n请输入进程名");
scanf("%s",pcb[n].name);
printf("请输入进程的优先级");
scanf("%d",&pcb[n].priority);
printf("请输入进程需要的时间");
scanf("%d",&pcb[n].NeedTime);
pcb[n].ReachTime=n;
pcb[n].UsedTime=0;
pcb[n].state='W';
n++;
printf("还要继续增加进程吗,是(Y),否(N)");
do
{
ch=getchar();
} while(ch!='Y'&&ch!='N'&&ch!='y'&&ch!='n');
}while (ch=='Y'||ch=='y');
}
// 排序函数，将最先运行的进程放在最先即pcb[0]
void sort()
{ //用冒泡排序
int i,j;
PCB temp; //先按到达时间排序
for (i=0;i<n-1;i++)
{
for (j=n-2;j>=i;j--)
{
if (pcb[j+1].ReachTime<pcb[j].ReachTime)
{
temp=pcb[j];
pcb[j]=pcb[j+1];
pcb[j+1]=temp;
}
}
}
for (i=0;i<n-1;i++)
{
for (j=n-2;j>=i;j--)
{
if (pcb[j+1].priority>pcb[j].priority)
{
temp=pcb[j];
pcb[j]=pcb[j+1];
pcb[j+1]=temp;
}
}
}
if (pcb[0].state!='F')
{
pcb[0].state='R'; //将优先级最高的状态置为运行
}
}
void print() //打印
{
int i;
sort();
printf("\n 进程名 优先级 到达时间 需要时间 已用时间 进程状态 \n");
for (i=0;i<n;i++)
{ printf("%8s%8d%8d%10d%10d%10c\n",pcb[i].name,pcb[i].priority,pcb[i].ReachTime,pcb[i].NeedTime,pcb[i].UsedTime,pcb[i].state);
}
}
void attemper() //调度
{
do{
if ((pcb[0].NeedTime-pcb[0].UsedTime)>pTime)
{
pcb[0].UsedTime+=pTime; //已用时间加时间片
pcb[0].priority--; //优先级减一
pcb[0].state='W';
}
else
{
pcb[0].UsedTime=pcb[0].NeedTime;//已用时间等于需要时间
pcb[0].priority=-1000; //优先级置为零
pcb[0].state='F'; //完成进程，将状态置为完成
}
print();
}while(pcb[0].state!='F');
}
char face()
{
char choose;
printf("\n增加进程并调度进程，请按1");
printf("\n打印进程，请按2");
printf("\n任务结束, 请按0");
printf("\n请选择:");
do{
choose=getchar();
} while(choose!='1'&&choose!='2'&&choose!='0');
return choose;
}
void main()
{
char choose;
n=0; //初始化进程数为0
printf("设置时间片的大小:");
scanf("%d",&pTime);
choose=face();
do
{
if (choose=='1')
{
AddProcess();
print();
attemper();
}
if (choose=='2')
{
print();
}
if (choose=='0')
{
return;
}
choose=face();
} while(1);
}
结果图：
四、 实验总结
一开始用链式存储结果来构造对列，但是由于链式存储比较复杂，所以才用了顺序存储。顺序存储虽然比较简单，但是对进程的数有很大的限制，而且容易造成内存的浪费。所以还是链式存储比较好，还是要加强对链式存储的学习。