设计一个若干并发进程的进程调度程序.docx

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设计一个若干并发进程的进程调度程序

操作系统实验题1：

设计一个若干并发进程的进程调度程序

一、实验目的

二、实验要求

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．

三、实验内容

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）和先来先服务算法。

每个进程有一个进程控制块（PCB）表示。

进程控制块可以包含如下信息：

进程名、优先数、到达时间、需要运行时间、已用CPU时间、进程状态等等。

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）。

进程的到达时间是程输入的时间。

进程的运行时间以时间片为单位进行计算。

每个进程的状态可以是就绪W（Wait）、运行R（Run）、或完成F（Finish）三种状态之一。

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。

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。

四、实验算法流程：

调度算法的流程图如下:

五、实验程序清单：

（参考某资料）

#include"stdio.h"

#include

#include

#definegetpch（type）（type*）malloc（sizeof（type））

#defineNULL0

structpcb{/*定义进程控制块PCB*/

charname[10];

charstate;状态

intsuper;优先级

intntime;运行时间

intrtime;已运行时间

structpcb*link;

}*ready=NULL,*p;

typedefstructpcbPCB;

charsort（）/*建立对进程进行优先级排列函数*/

{PCB*first,*second;

intinsert=0;

if（（ready==NULL）||（（p->super）>（ready->super）））/*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->super）>（second->super））/*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;}}

charinput（）/*建立进程控制块函数*/

{inti,num;

//clrscr（）;/*清屏*/

printf（"\n请输入被调度的进程数目：

"）;

scanf（"%d",&num）;

for（i=0;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->super）;

printf（"\n输入进程运行时间:

"）;

scanf（"%d",&p->ntime）;

printf（"\n"）;

p->rtime=0;p->state='w';

p->link=NULL;

sort（）;/*调用sort函数*/}}

intspace（）

{intl=0;PCB*pr=ready;

while（pr!

=NULL）

{l++;

pr=pr->link;}

return（l）;}

chardisp（PCB*pr）/*建立进程显示函数,用于显示当前进程*/

{printf（"\nqname\tstate\tsuper\tndtime\truntime\n"）;

printf（"|%s\t",pr->name）;

printf（"|%c\t",pr->state）;

printf（"|%d\t",pr->super）;

printf（"|%d\t",pr->ntime）;

printf（"|%d\t",pr->rtime）;

printf（"\n"）;}

charcheck（）/*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;}}

chardestroy（）/*建立进程撤消函数（进程运行结束,撤消进程）*/

{printf（"\n进程[%s]已完成.\n",p->name）;

free（p）;}

charrunning（）/*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->ntime）

destroy（）;/*调用destroy函数*/

else

{（p->super）--;

p->state='w';

sort（）;/*调用sort函数*/}}

main（）/*主函数*/

{intlen,h=0;

charch;

input（）;

len=space（）;

while（（len!

=0）&&（ready!

=NULL））

{ch=getchar（）;

h++;

printf（"\nTheexecutenumber:

%d\n",h）;

p=ready;

ready=p->link;

p->link=NULL;

p->state='R';

check（）;

running（）;

printf（"\n按任一键继续......"）;

ch=getchar（）;}

printf（"\n\n进程已经完成.\n"）;

ch=getchar（）;}

六、运行结果分析

结果分析：

根据上述输入的三个进程的信息可以得到：

优先级最高的是进程mhy,所以最先调度进程mhy,它的状态为运行态，需要执行的时间为2。

而当前就绪队列状态为：

进程cj的优先级比较高，处于就绪队列前面，而进程zzq的优先级是三者中最低的，所以处于就绪队列的最后。

而此时这两个进程的状态都为就绪态。

结果分析：

当进程mhy执行了一个时间片之后而它已占用 CPU时间已达到所需要的运行时间，则将它的优先级减1之后，再将三个进程按优先级的大小排列，从中选择优先级大的进程进入运行状态，则该次进入运行态的是进程cj。

结果分析：

当进程mhy的CPU占用时间等于它需要的执行时间时，进程mhy调度完成。

则这时进程调度中还有两个进程：

进程cj和进程zzq。

结果分析：

当调度进程中只剩下进程cj和进程zzq时，这时根据进程优先级的大小，进程zzq将进入运行态。

结果分析：

当进程zzq完成调度时，进程调度程序中直剩下进程cj了，这时进程cj将进入运行态，而当前就绪队列将为空。

结果分析：

当进程cj的CPU占用时间等于所需要的执行时间时，进程cj调度完成，则这时进程调度中已经没有需要调度的进程了，则整个进程调度完成。

七、总结与体会

本次试验采用最高优先数优先的调度算法和先来先服务算法，开始给每一个进程设定一个优先级数，先进行优先级数高的进程调度，在调度一个进程时，其他进程处于就绪状态，遇到优先级数相同的，进行FCFS算法。

通过做本次试验，让我对进程调度算法有了更深入的认识，尽管在程序代码上遇到了很大困难，最终通过参考资料解决，使我认识到还要在这方面进行努力以弥补自己的不足。