操作系统：进程调度模拟

进程调度模拟

一、 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。

二、 实验工具

Windows系统 + VisuaStudio2019

三、 实验步骤

（1）进程调度程序要求
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的指定（也可以由随机数产生）。进程的到达时间为进程输入的时间。
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，直到所有进程都完成为止

四、 实验结果

代码段：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include "stdio.h" 
#include <stdlib.h> 
#include <conio.h> 
#define getpch(type) (type*)malloc(sizeof(type)) 
#define NULL 0 
struct pcb { /* 定义进程控制块PCB */
    char name[10];
    char state;
    int super;
    int ntime;
    int rtime;
    struct pcb* link;
}*ready = NULL, * p;
typedef struct pcb PCB;
void sort() /* 建立对进程进行优先级排列函数*/
{
    PCB* first, * second;
    int insert = 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  /*向后移动指针*/
            {
                first = first->link;
                second = second->link;
            }
        }
        /* 插入进程优先数最低,则插入到队尾*/
        if (insert == 0) first->link = p;
    }
}


void input() /* 建立进程控制块函数*/
{
    int i, num;
    system("cls"); /*清屏*/
    printf("\n 请输入进程号?");
    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->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*/
    }
}
int space()
{
    int l = 0; PCB* pr = ready;
    while (pr != NULL)
    {
        l++;
        pr = pr->link;
    }
    return(l);
}

void disp(PCB* pr) /*建立进程显示函数,用于显示当前进程*/
{
    printf("\n qname \t state \t super \t ndtime \t runtime \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");
}

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", 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;
    }
}

void destroy() /*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);
}
void 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->ntime)
        destroy(); /* 调用destroy函数*/
    else
    {
        (p->super)--;
        p->state = 'w';
        sort(); /*调用sort函数*/
    }
}

void 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 按任一键继续......");
        ch = getchar();
    }
    printf("\n\n 进程已经完成.\n");
    ch = getchar();
}