实验三、进程调度模拟程序实验

专业:计算机科学与技术网络工程  姓名:陈玉婷  学号:201306114132

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。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).  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

1. 源程序名:压缩包文件(rarzip)中源程序名实验三 1.c

   可执行程序名:实验三 1.exe

2.原理分析及流程图

存储结构:用结构体数据类型表示一个进程,结构体成员包括:进程到达系统时间arrivetime,运行时间needtime,优先级 priority已占用cpu时间 usetime

3.主要程序段及其解释:

#include<stdio.h>
#include<string.h>
void arrivesort(struct pcb pcbs[10],int n);
void result(struct pcb pcbs[10],int n);
void prioritysort(struct pcb pcbs[10],int n);

struct pcb{
    char name[10];
    int priority;         //进程优先级
    int arrivetime;      //进程到达时间
    int needtime;        //进程需要运行时间
    int usetime;         //进程已占用cpu时间
};

 void main()
{
    struct pcb pcbs[10];
    int n,i; //n个进程

    printf("输入进程个数:",n);
    scanf("%d",&n);
    printf("输入每个进程的进程名,优先级,到达时间,运行时间:\n");
    for(i=0;i<n;i++)
    {
        scanf("%s",pcbs[i].name);
        scanf("%d",&pcbs[i].priority);
        scanf("%d",&pcbs[i].arrivetime);
        scanf("%d",&pcbs[i].needtime);
        pcbs[i].usetime=0;
    }

    for(i=0;i<n;i++)
    {
      prioritysort(pcbs,n);
         arrivesort(pcbs,n);

      pcbs[i].usetime++;
      printf("\n");
      printf("动态优先级调度进程运行顺序:\n");

      result(pcbs,n);
      pcbs[i].priority--;
      pcbs[i].usetime++;
    }
}

void arrivesort(struct pcb pcbs[10],int n)
{
   int i=0;
   char temp[10];
   int min;
   for(i=0;i<n-1;i++)
      {
          if(pcbs[i].arrivetime>pcbs[i+1].arrivetime)
          {
              min=pcbs[i].arrivetime;
              pcbs[i].arrivetime=pcbs[i+1].arrivetime;
              pcbs[i+1].arrivetime=min;

              min=pcbs[i].needtime;
              pcbs[i].needtime=pcbs[i+1].needtime;
              pcbs[i+1].needtime=min;

              min=pcbs[i].priority;
              pcbs[i].priority=pcbs[i+1].priority;
              pcbs[i+1].priority=min;

              strcpy(temp,pcbs[i].name);
              strcpy(pcbs[i].name,pcbs[i+1].name);
              strcpy(pcbs[i+1].name,temp);
          }
      }                          //按进程到达系统时间进行排序,最早到达的排在最前面
}

void result(struct pcb pcbs[10],int n)
{
    int i;
    printf("进程名\t优先级\t到达时间\t运行时间\t已占用cpu时间\n");
     for(i=0;i<n;i++)
    {
    printf("%s\t      %d\t        %d\t        %d\t         %d\n",pcbs[i].name,pcbs[i].priority,pcbs[i].arrivetime,pcbs[i].needtime,pcbs[i].usetime);
    }
}

void prioritysort(struct pcb pcbs[10],int n)
{
   int i=0;
   char temp[10];
   int min;
   for(i=0;i<n;i++)
      {
          if(pcbs[i].priority<pcbs[i+1].priority)
          {
              min=pcbs[i].priority;
              pcbs[i].priority=pcbs[i+1].priority;
              pcbs[i+1].priority=min;

              min=pcbs[i].arrivetime;
              pcbs[i].arrivetime=pcbs[i+1].arrivetime;
              pcbs[i+1].arrivetime=min;

              min=pcbs[i].needtime;
              pcbs[i].needtime=pcbs[i+1].needtime;
              pcbs[i+1].needtime=min;

              strcpy(temp,pcbs[i].name);
              strcpy(pcbs[i].name,pcbs[i+1].name);
              strcpy(pcbs[i+1].name,temp);

             // pcbs[i].usetime++;
          }                          //按进程优先级排序,最高的排在最前面
      }
}

4.运行结果及分析

算法仍然存在瑕疵,主要的算法思想是先按照进程优先级排序,再按照到达时间排序选择最高优先级的进程运行一个时间片(例如时间片为1),所对应进程占用cpu的时间加1,相应的优先级减1,再按照优先级从高到低排序,选择最高优先级进程调度,如果两进程优先级相同,则按照先来先服务算法,先到达的先调度。

四、实验总结

心得体会:对算法的思路能理清楚,但编写代码的过程仍遇到很多问题,例如循环调度运行的次数不会控制,每调度一次进程cpu所占用时间加1,不知道如何用代码表示,以及应该放在代码的哪个位置,是放在循环体内,还是循环体外,是放在优先级排序前还是排序后,对c语言的代码掌握还是不熟悉。

 

时间: 2024-10-09 18:22:08

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