实验三进程调度模拟程序

最新推荐文章于 2024-03-31 19:57:58 发布

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文章标签： c/c++

原文链接：http://www.cnblogs.com/georgechou666/p/5050772.html

1. 目的和要求

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。

实验要求

设计一个有 N（N不小于5）个进程并发执行的进程调度模拟程序。

进程调度算法：“时间片轮转法”调度算法对N个进程进行调度。

2. 实验内容

完成两个算法(简单时间片轮转法、多级反馈队列调度算法)的设计、编码和调试工作，完成实验报告。

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) 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。

3) 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。

4) 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，应把它插入就绪队列等待下一次调度。

5) 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。　　

6) 重复以上过程，直到所要进程都完成为止。

3. 实验原理及核心算法

“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。

(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。

4.实现代码

#include<stdio.h>
#define heap_size 5

void min_heapify(int *array,int i){
int heap_size=array[0];
int l=0;
int r=0;
int least=0;
//此处不使用递归节约时间；
while(i>0){
l=2*i;
r=2*i+1;
if(l<=heap_size&&array[l]<array[i])
least=l;
else
least=i;
if(r<=heap_size&&array[r]<array[least])
least=r;
if(least!=i){
int temp;
temp=array[i];
array[i]=array[least];
array[least]=temp;}
i/=2;
}

}

void build_min_heap(int* array){
int heap_size=array[0];
for(int i=(heap_size/2);i>0;i--)
min_heapify(array,i);
}

int heap_extract_min(int*array){
int min;
int heap_size=array[0];
if(heap_size<1)
printf("heap underflow\n");
min=array[1];
array[1]=array[heap_size];
array[0]-=1;
min_heapify(array,1);
return min;
}

void heap_prior_increase(int*array,int i,int key){
if(key>array[i]&&key<0){
printf("the prior you want to increse cann't be relize\n");
return ;}
array[i]=key;
while(i>1&&array[i/2]>array[i]){
int temp;
temp=array[i];
array[i]=array[i/2];
array[i/2]=temp;
i/=2;}
}

void min_heap_insert(int*array,int key){
int heap_size;
array[0]+=1;
heap_size=array[0];
array[heap_size]=-2;
heap_prior_increase(array,heap_size,key);
}
int main(){
printf("\n welcome\n\n");
int test;
int heap_array[heap_size+1]={3,2,1,4,-1,-1};//此处的第一个元素是堆的大小；
build_min_heap(heap_array);
heap_prior_increase(heap_array,3,3);
printf("\nheap_array:");
for(int i=0;i<6;i++)
printf(" %d ",heap_array[i]);
min_heap_insert(heap_array,6);
printf("\nheap_array:");
for(int i=0;i<6;i++)
printf(" %d ",heap_array[i]);
min_heap_insert(heap_array,2);
printf("\nheap_array:");
for(int i=0;i<6;i++)
printf(" %d ",heap_array[i]);
test=heap_extract_min(heap_array);
printf("\nheap_extract_min=%d \n",test) ;
printf("\n welcome \n");
getchar();

}