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.'.实验一处理器调度一、实验内容选择一个调度算法，实现处理器调度。二、实验目的在采用多道程序设计的系统中，往往有若干个进程同时处于就绪状态。当就绪状态进程个数大于处理器数时，就必须依照某种策略来决定哪些进程优先占用处理器。本实验模拟在单处理器情况下处理器调度，帮助学生加深了解处理器调度的工作。三、实验题目设计一个按优先数调度算法实现处理器调度的程序提示：（1）假定系统有五个进程，每一个进程用一个进程控制块PCB来代表。进程控制块的格式为：进程名时间要求求运行时间优先数状态其中，进程名----作为进程的标识，假设五个进程的进程名分别是P1，P2，P3，P4，P5。指针----按优先数的大小把五个进程连成队列，用指针指出下一个进程的进程控制块首地址，最后一个进程中的指针为“0”。要求运行时间----假设进程需要运行的单位时间数。优先数----赋予进程的优先数，调度时总是选取优先数大的进程先执行。状态----可假设有两种状态，“就绪”状态和“结束“状态，五个进程的初始状态都为“就绪“状态，用“R”表示，当一个进程运行结束后，它的状态变为“结束”，用“E”表示。（2）在每次运行你所设计的处理器调度程序之前，为每个进程任意确定它的“优先数”和“要求运行时间”。（3）为了调度方便，把五个进程按给定的优先数从大到小连成队列，用一单元指出队首进程，用指针指出队列的连接情况。例：队首标志.'.（4）处理器调度总是选队首进程运行。采用动态改变优先数的办法，进程每运行一次优先数就减“1”。由于本实验是模拟处理器调度，所以，对被选中的进程并不实际的启动运行，而是执行：优先数－1要求运行时间－1来模拟进程的一次运行。提醒注意的是：在实际的系统中，当一个进程被选中运行时，必须恢复进程的现场，它占有处理器运行，直到出现等待事件或运行结束。在这里省去了这些工作。（5）进程运行一次后，若要求运行时间≠0，则再将它加入队列（按优先数大小插入，且置队首标志）；若要求运行时间=0，则把它的状态修改为“结束”（），且退出队列。（6）若“就绪”状态的进程队列不为空，则重复上面（4）和（5）的步骤，直到所有进程都成为“结束”状态。（7）在所设计的称序中应有显示或打印语句，能显示或打印每次被选中进程的进程名以及运行一次后进称对列的变化。（8）为五个进程任意确定一组“优先数”和“要求运行时间”，启动所设计的处理器调度程序，显示或打印逐次被选中进程的进程名以及进程控制块的动态变化过程。四、程序中使用的数据结构及符号说明：#definenum5//假定系统中进程个数为5structPCB{charID;//进程名intruntime;//要求运行时间intpri;//优先数charstate;//状态，R-就绪，F-结束};structPCBpcblist[num];//定义进程控制块数组.'.五、流程图：(1)主程序流程图：(2)子程序init()流程图：调用初始化子程序调用运行子程序结束开始.'.(3)子程序max_pri_process()流程图：开始定义ii=0inum输出操作提示输入ID,pri,runtimestate=’R’getchar()结束i=i+1.'.(4)子程序show()流程图：开始定义i,key,max=100i=0inumpcblist[i].state==’r’maxpcblist[i].pri&&pcblist[i].state=='R'max=pcblist[i].prikey=ipcblist[key].state=='F'return-1returnkey结束return-1i=i+1.'.(5)子程序run()流程图：开始定义i输出提示i=0inum输出pcblist[i]的ID,pri,runtime,state提示按键继续i=i+1结束.'.开始定义i,j,tj=0jnumt+=pcblist[j].runtimej=j+1输出提示show（）getchar()jtmax_pri_process()!=-1j=0pcblist[max_pri_process()].state='r'.'.六.源程序清单//按优先数调度算法实现处理器调度的程序#includestdio.h#includestring.hi=0inumpcblist[i].state=='r'pcblist[i].pri-=1pcblist[i].runtime--pcblist[i].runtime==0pcblist[i].state='F'pcblist[i].state='R'show()getchar()i=i+1j=j+1结束.'.#definenum5//假定系统中进程个数为5structPCB{charID;//进程名intruntime;//要求运行时间intpri;//优先数charstate;//状态，R-就绪，F-结束};structPCBpcblist[num];//定义进程控制块数组voidinit()//PCB初始化子程序{inti;for(i=0;inum;i++){printf(PCB[%d]:IDpriruntime\n,i+1);//为每个进程任意指定pri和runtimescanf(%s%d%d,&pcblist[i].ID,&pcblist[i].pri,&pcblist[i].runtime);pcblist[i].state='R';//进程初始状态均为就绪getchar();//接收回车符}}intmax_pri_process()//确定最大优先级进程子程序{intmax=-100;//max为最大优先数，初始化为-100inti;intkey;for(i=0;inum;i++){if(pcblist[i].state=='r')//r为辅助状态标志，表示正在运行return-1;//返回-1elseif(maxpcblist[i].pri&&pcblist[i].state=='R')//从就绪进程中选取优先数最大的进程{max=pcblist[i].pri;//max存放每次循环中的最大优先数key=i;//将进程号赋给key}}if(pcblist[key].state=='F')//具有最大优先数的进程若已运行完毕return-1;//则返回-1else//否则returnkey;//将key作为返回值返回.'.}voidshow()//显示子程序{inti;printf(\nIDpriruntimestate\n);printf(-------------------------------------------------\n);for(i=0;inum;i++)//依次显示每个进程的名、优先数、要求运行时间和状态{printf(%s%6d%8d%s\n,&pcblist[i].ID,pcblist[i].pri,pcblist[i].runtime,&pcblist[i].state);}printf(pressanykeytocontinue...\n);}voidrun()//进程运行子程序{inti,j;intt=0;//t为运行次数for(j=0;jnum;j++){t+=pcblist[j].runtime;}//运行次数即为各个进程运行时间之和printf(\nbeforerun,theconditonis:\n);show();//调用show()子程序显示运行前PCB的情况getchar();//等待输入回车符for(j=0;jt;j++){while(max_pri_process()!=-1)//具有最大优先数的进程没有运行完，让其运行{pcblist[max_pri_process()].state='r';//将其状态置为r，表示其正在运行}for(i=0;inum;i++){if(pcblist[i].state=='r'){pcblist[i].pri-=1;//将当前运行进程的优先数减1pcblist[i].runtime--;//要求运行时间减1{if(pcblist[i].runtime==0)pcblist[i].state='F';//运行完则将该进程状态置为结束elsepcblist[i].state='R';//未运行完将其状态置为就绪}show();//显示每次运行后各PCB的情况getchar();//等待回车进入下一次运行}}}}voidmain()//按动态优先数调度主程序{.'.init();//初始化各个进程PCBrun();//进程调度模拟}七、实验总结本次实验通过课本处理器调度的进程的初步认识和实验按优先数调度算法实现处理器调度的实现，了解到进程与进程控制块之间的联系，进程运行过程中状态以及已运行时间的判断和计算，选中运行的进程名以及选中进程运行后的各进程控制块状态。