操作系統：進程調度模擬

進程調度模擬

一、 實驗目的

用高級語言編寫和調試一個進程調度程序，以加深對進程的概念及進程調度算法的理解。

二、 實驗工具

Windows系統 + VisuaStudio2019

三、 實驗步驟

（1）進程調度程序要求
進程調度算法：採用最高優先數優先的調度算法（即把處理機分配給優先數最高的進程）和先來先服務算法。
每個進程有一個進程控制塊（PCB）表示。進程控制塊可以包含如下信息：進程名、優先數、到達時間、需要運行時間、已用CPU時間、進程狀態等等。
進程的優先數及需要的運行時間可以事先人爲的指定（也可以由隨機數產生）。進程的到達時間爲進程輸入的時間。
進程的運行時間以時間片爲單位進行計算。
每個進程的狀態可以是就緒 W（Wait）、運行R（Run）、或完成F（Finish）三種狀態之一。
就緒進程獲得CPU後都只能運行一個時間片。用已佔用CPU時間加1來表示。
如果運行一個時間片後，進程的已佔用 CPU時間已達到所需要的運行時間，則撤消該進程，如果運行一個時間片後進程的已佔用CPU時間還未達所需要的運行時間，也就是進程還需要繼續運行，此時應將進程的優先數減1（即降低一級），然後把它插入就緒隊列等待CPU。
每進行一次調度程序都打印一次運行進程、就緒隊列、以及各個進程的 PCB，以便進行檢查。
重複以上過程，直到所有進程都完成爲止

四、 實驗結果

代碼段：

#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 { /* 定義進程控制塊PCB */
    char name[10];
    char state;
    int super;
    int ntime;
    int rtime;
    struct pcb* link;
}*ready = NULL, * p;
typedef struct pcb PCB;
void sort() /* 建立對進程進行優先級排列函數*/
{
    PCB* first, * second;
    int insert = 0;
    if ((ready == NULL) || ((p->super) > (ready->super))) /*優先級最大者,插入隊首*/
    {
        p->link = ready;
        ready = p;
    }
    else /* 進程比較優先級,插入適當的位置中*/
    {
        first = ready;
        second = first->link;
        while (second != NULL)
        {
            if ((p->super) > (second->super)) /*若插入進程比當前進程優先數大,*/
            { /*插入到當前進程前面*/
                p->link = second;
                first->link = p;
                second = NULL;
                insert = 1;
            }
            else  /*向後移動指針*/
            {
                first = first->link;
                second = second->link;
            }
        }
        /* 插入進程優先數最低,則插入到隊尾*/
        if (insert == 0) first->link = p;
    }
}


void input() /* 建立進程控制塊函數*/
{
    int i, num;
    system("cls"); /*清屏*/
    printf("\n 請輸入進程號?");
    scanf("%d", &num);
    for (i = 0; i < num; i++)
    {
        printf("\n 進程號No.%d:\n", i);
        p = getpch(PCB);
        printf("\n 輸入進程名:");
        scanf("%s", p->name);
        printf("\n 輸入進程優先數:");
        scanf("%d", &p->super);
        printf("\n 輸入進程運行時間:");
        scanf("%d", &p->ntime);
        printf("\n");
        p->rtime = 0; p->state = 'w';
        p->link = NULL;
        sort(); /* 調用sort函數*/
    }
}
int space()
{
    int l = 0; PCB* pr = ready;
    while (pr != NULL)
    {
        l++;
        pr = pr->link;
    }
    return(l);
}

void disp(PCB* pr) /*建立進程顯示函數,用於顯示當前進程*/
{
    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() /* 建立進程查看函數 */
{
    PCB* pr;
    printf("\n **** 當前正在運行的進程是:%s", p->name); /*顯示當前運行進程*/
    disp(p);
    pr = ready;
    printf("\n ****當前就緒隊列狀態爲:\n"); /*顯示就緒隊列狀態*/
    while (pr != NULL)
    {
        disp(pr);
        pr = pr->link;
    }
}

void destroy() /*建立進程撤消函數(進程運行結束,撤消進程)*/
{
    printf("\n 進程 [%s] 已完成.\n", p->name);
    free(p);
}
void running() /* 建立進程就緒函數(進程運行時間到,置就緒狀態*/
{
    (p->rtime)++;
    if (p->rtime == p->ntime)
        destroy(); /* 調用destroy函數*/
    else
    {
        (p->super)--;
        p->state = 'w';
        sort(); /*調用sort函數*/
    }
}

void main() /*主函數*/
{
    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 按任一鍵繼續......");
        ch = getchar();
    }
    printf("\n\n 進程已經完成.\n");
    ch = getchar();
}