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
1.2.1例题：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）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。
1.2.2实验题A：编写并调试一个模拟的进程调度程序，采用“最高优先数优先”调度算法对N（N不小于5）个进程进行调度。
“最高优先级优先”调度算法的基本思想是把CPU分配给就绪队列中优先数最高的进程。
(1). 静态优先数是在创建进程时确定的，并在整个进程运行期间不再改变。
(2). 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。
1.2.3实验题B：编写并调试一个模拟的进程调度程序，采用“基于时间片轮转法”调度算法对N（N不小于5）个进程进行调度。 “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。（此调度算法是否有优先级？）
(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。
完成设计、编码和调试工作，完成实验报告。
三、主要程序及其解释
1 #include<stdio.h>
2 #include<string.h>
3 #include<conio.h>
4 #include<stdlib.h>
5
6 struct Process
7 {
8 char name[20];
9 int requesttime;
10 int priority;
11 int arrivetime;
12 int waittime;
13 int runtime;
14 int CPUtime;
15 char status[20];
16 };
17
18 struct Process PCB[20]={0};
19
20 int input(Process *PCB,int n);
21 void output(Process *PCB,int n);
22 int unfinished(Process *PCB,int n,int runtime);
23 int finshed(Process *PCB,int n);
24 void algorithm(Process *PCB,int n,int piecetime);
25
26 int main(void)
27 {
28 int n=0;
29 int piecetime;
30 n=input(PCB,n);
31 printf("please input the time of piece:");
32 scanf("%d",&piecetime);
33 algorithm(PCB,n,piecetime);
34 printf("\n");
35 return 0;
36 }
37
38 int intput(Process *PCB,int n)/*初始化*/
39 {
40 int i;
41 printf("please input the number of process:");
42 scanf("%d",&n);
43
44 for(i=0;i<n;i++)
45 {
46 printf("please input the name of process:",i+1);
47 scanf("%s",&PCB[i].name);
48
49 printf("please input the priority of process:",i+1);
50 scanf("%d",&PCB[i].priority);
51
52 printf("please input the arrivetime of process:",i+1);
53 scanf("%d",&PCB[i].arrivetime);
54
55 printf("please input the requesttime of process:",i+1);
56 scanf("%d",&PCB[i].requesttime);
57
58 strcpy(PCB[i].status,"r");
59 PCB[i].CPUtime=0;
60 PCB[i].waittime=0;
61 }
62 return n;
63 }
64
65 void output(Process *PCB,int n)
66 {
67 int i;
68
69 printf("\n");
70 printf("\n name");
71 printf(" priority ");
72 printf(" arrivetime");
73 printf(" requesttime");
74 printf(" CPUtime");
75 printf(" status");
76
77 for(i=0;i<n;i++)
78 {
79 printf("\n%s",PCB[i].name);
80 printf(" %d",PCB[i].priority);
81 printf(" %d",PCB[i].arrivetime);
82 printf(" %d",PCB[i].requesttime);
83 printf(" %d",PCB[i].CPUtime);
84 printf(" %s",PCB[i].status);
85 }
86 }
87
88 int unfinished(Process *PCB,int n,int runtime)//找最高优先级且没运行完的进程
89 {
90 int i=0;
91 int b=0;
92 int c=0;
93
94 for(;i<n;i++)
95 {
96 if(PCB[i].arrivetime<=runtime&&PCB[i].status[0]=='r'&&PCB[i]. priority>b)
97 {
98 b=PCB[i]. priority;
99 c=i;
100 }
101 }
102 return c;
103 }
104
105 int finshed(Process *PCB,int n)//判断是否全部作业都调度完成
106 {
107 int i=0;
108 int count=0;
109 for(;i<n;i++)
110 {
111 if(PCB[i].status[0]=='f')
112 count++;
113 }
114 if(count==n)
115 {
116 return 1;
117 }
118 return 0;
119 }
120
121 void algorithm(Process *PCB,int n,int piecetime)//主算法
122 {
123 int a=0;
124 int i=0;
125 int runtime=0;
126 output(PCB, n);
127
128 do{
129 a=unfinished(PCB, n,runtime);
130 PCB[a]. priority--;
131 PCB[a].CPUtime++;
132 if(PCB[a]. priority<0)
133 {
134 PCB[a]. priority=0;
135 }
136
137 if(PCB[a].CPUtime*piecetime>=PCB[a].requesttime)
138 {
139 strcpy(PCB[a].status,"f");
140 }
141
142 for(i=0;i<n;i++)
143 {
144 if(i==a)
145 {
146 PCB[i].waittime=0;
147 }
148 if(i!=a&&PCB[i].arrivetime<=runtime&&PCB[i].status[0]!='f')
149 {
150 PCB[i].waittime++;
151 if(PCB[i].waittime==2)
152 {
153 PCB[i].priority++;
154 PCB[i].waittime=0;
155 }
156 }
157 }
158 output(PCB, n);
159 runtime++;
160 }while(finshed(PCB, n)!=1);
161 }
162 }
运行结果
四，实验总结
这个实验和上一个实验基本框架是一样的，不过很多细节还是有很多表达方法。网上有的资料是链表，老师讲的上一个实验是数组，学霸是用指针，所以我就参考了指针和数组相结合，大概有5个函数块。
只要弄懂了进程调度的算法，这个实验就会简易一些。不过还需要多练习，才能有较清晰的逻辑思路。
