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。
4. 实验环境
自主选择实验环境。可以选用Turbo C作为开发环境。也可以选用Windows下的可视化环境，利用各种控件较为方便。
5. 实验代码
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#define getpch(type)(type*)malloc(sizeof(type))
#define NULL 0
struct pcb{ //定义进程控制块PCB
char name[10]; //进程名
char state; //状态
int priority; //优先级
int needtime; //运行所需时间
int rtime; //到达时间
struct pcb* link;
}*ready=NULL,*p;
typedef struct pcb PCB;
sort() //建立对进程进行优先级排列顺序
{
PCB *first,*second;
int insert=0;
if((ready==NULL)||((p->priority)>(ready->priority))) //优先级最大者，插入队首
{
p->link=ready;
ready=p;
}
else //进程比较优先级，插入适当的位置中
{
first=ready;
second=first->link;
while(second!=NULL)
{
if((p->priority)>(second->priority)) //若插入进程比当前进程优先数大，插入到当前进程前面
{
p->link=second;
first->link=p;
second=NULL;
insert=1;
}
else //插入进程优先数最低，则插入到队尾
{
first=first->link;
second=second->link;
}
}
if(insert==0)
first->link=p;
}
}
input() //建立进程控制块函数
{
int i,num;
printf("\n 请输入进程数：");
scanf("%d",&num);
for(i=0;i<num;i++)
{
printf("\n 进程号No.%d:\n",i);
p=getpch(PCB);
printf("\n 输入进程名：");
scanf("%s",p->name);
printf("\n 输入进程优先数：");
scanf("%d",&p->priority);
printf("\n 输入进程运行时间：");
scanf("%d",&p->needtime);
printf("\n");
p->rtime=0;
p->state=‘W‘;
p->link=NULL;
sort(); //调用sort函数
}
}
int space()
{
int l=0;
PCB *pr=ready;
while(pr!=NULL)
{
l++;
pr=pr->link;
}
return(l);
}
disp(PCB *pr) //建立进程显示函数，用于显示当前进程
{
printf("\n name\t state\t priority\t needtime\t runtime \n");
printf(" %s\t",pr->name);
printf(" %c\t",pr->state);
printf(" %d\t\t",pr->priority);
printf(" %d\t\t",pr->needtime);
printf(" %d\t",pr->rtime);
printf("\n");
}
check() //建立进程查看函数
{
PCB *pr;
printf("\n 当前正在运行的进程是：%s",p->name); //显示当前运行进程
disp(p);
pr=ready;
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;
}
}
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",p->name);
free(p);
}
running() //建立进程就绪函数(进程运行时间到，置就绪状态)
{
(p->rtime)++;
if(p->rtime==p->needtime)
destroy(); //调用destroy函数
else
{
(p->priority)--;
p->state=‘W‘;
sort(); // 调用sort函数
}
}
main() //主函数
{
int len,h=0;
char ch;
input();
len=space();
while((len!=0)&&(ready!=NULL))
{
ch=getchar();
h++;
printf("\n The execute number:%d \n",h);
p=ready;
ready=p->link;
p->link=NULL;
p->state=‘R‘;
check();
running();
printf("\n Press any key to continue...");
ch=getchar();
}
printf("\n\n 进程已经完成。\n");
ch=getchar();
}
六 实验截图
七 实验心得
实验三和上次的作业模拟调度有一定的相似之处，做起来比上次简单一点，熟悉度也更加大了，
不过思路还是不够清晰，也是参考别人的程序。