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1、实验一实验一 进程控制与处理机调度综合实验进程控制与处理机调度综合实验一、实验目的一、实验目的通过模拟进程控制方法及单处理机系统的进程调度，了解进程的结构，进程的创建与撤消，进程的组织及进程的状态及其转换，掌握进程调度策略。二、实验学时二、实验学时4 学时三、实验内容三、实验内容本实验为单机模拟进程调度算法，在程序设计时不需真正地建立线程或者进程。实验模拟创建若干进程（人为输入或随机数产生） ，选择一种或几种单处理机的进程调度算法，如 FCFS（先来先服务） ，SPF（短进程优先） ，RR（时间片轮转法） ，优先级算法等，模拟进行进程调度。每进行一次调度，都打印一次运行进程、就绪队列、以及各个
2、进程的 PCB，并能在进程完成后及时撤消该进程。四、算法描述四、算法描述1 进程及进程的运行状态进程是现代计算机中的基本要素，是系统分配资源和调度的基本单位。进程与程序不同，进程是系统中动态的实体，有它的创建、运行和撤销的过程。PCB 块是系统感知进程存在的唯一实体。进程的创建必须首先创建进程的 PCB 块，而进程的运行也伴随着 PCB 块的变化，进城撤销也要同时撤销它的 PCB 块。所以本实验的任务就是通过模拟调度进程的PCB 块来调度进程。进程的 PCB 块包含以下四方面的内容：a) 进程标示符b) 处理及状态信息c) 进程调度信息d) 进程控制信息进程在运行中存在三种基本状态，分别是运行
3、状态、就绪状态和阻塞状态。2 进程调度一个运行进程的时间片用完或发生阻塞时，系统就会选择一个就绪进程调度执行。进程的调度算法有很多如 FCFS、SPF、优先级调度和时间片轮转方法。进程调度算法模拟试验就是通过调度进程的 PCB 块来模拟调度进程。在系统中 PCB 块就表现为一个结构体，PCB块之间的连接方式存在两种，一种是连接方式，一种是索引方式。本试验中可选择任意一种连接方式。3 例程设计一个有 N 个进程共行的进程调度程序。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） 。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
4、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
5、（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。调度算法的流程图如下：从从从从从从从PCB从从从从从从从从从从从从从从从从从从从从从从从从从从y从从从从从从从从从从从从从从从从从CPU从从从从+1从从从从从CPU从从 从从从从从CPU从从从从从从从 从从从从y从从从从从从从从从从1 从从从从从从从从从从从图 1-1 流程图五、参考程序五、参考程序#include “stdio.h“ #include #include #define getpch(type) (typ
6、e*)malloc(sizeof(type) #define NULL 0 struct pcb /* 定义进程控制块 PCB */ char name10; 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*/ void input() /* 建立进程控制块函数*/ int i,num; printf(“n 请输入进程数量?“); scanf(“%d“, for(i=0;inam
7、e); printf(“n 输入进程优先数:“); scanf(“%d“, printf(“n 输入进程运行时间:“); scanf(“%d“, 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 n
8、dtime t runtime n“); printf(“|%st“,pr-name); printf(“|%ct“,pr-state); printf(“|%dt“,pr-super); printf(“|%dt“,pr-ntime); printf(“|%dt“,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*
9、/ 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*/ in
10、t len,h=0; char ch; input(); len=space(); while(len!=0) 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(“nn 进程已经完成.n“); ch=getchar(); 完成上述实验示例程序，按照优先级算法补充出 sort()子程序的内容。若修改优先数时增加下列原则：进程等待的时间超过某一时限时增加其优先数，参考上述例程，写出程序。六、选做题六、选做题完成 FCFS 或 SPF 算法。七、思考题七、思考题编写一个多道程序系统的作业调度模拟程序,可采用任一调度算法。对于多道程序系统，要假定系统中具有的各种资源及数量、调度作业时必须考虑到每个作业的资源要求。
