模拟设计进程调度

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。当就绪进程数大于处理器数时，就必须按照某种策略来进行进程调度，以决定进程占用处理器的次序。这里模拟设计一个在单处理器情况下的进程调度，按照优先级调度算法实现进程调度。

1.进程控制块及队列

假设有五个进程p1, p2, p3, p4, p5。进程的状态有就绪态（READY）、运行态（RUN）、完成态（FINISH）。每个进程的初始态都为READY。当一个进程运行结束后，它的状态为FINISH。

初始化是为每个进程确定他的优先级和要求运行时间，且按给定的优先级从高到低链成队列，用一单元指出对首进程，进程状态都为READY。

2.进程的运行

每次总是选择队首进程运行。可以采用动态改变优先级的办法，进程没运行一次就把优先级和要求运行时间减一。由于这是模拟进程调度，所以被选中运行的进程不必完成复杂的特定功能，而可以执行：

          优先级 - 1

          要求运行时间 - 1

来模拟进程的一次运行。

要提醒注意的是：在实际的系统中，当一个进程被选中运行时，必须回复进程现场，让它来占用处理器，知道等待时间或运行结束。这里省去了这些工作。

某进程的一次模拟运行结束后，若它的要求运行时间！=0，则需按照优先级从高到低调整队列。若它的要求运行时间=0，则撤销该进程，即把他的状态修改为FINISH，且退出队列。

若进程队列不为空，则再从首选进程运行，直到所有进程都运行结束。

具体的参考代码如下所示（由于涉及到操作系统底层的东西，所以采用C++或C编写比较方便）

#include<iostream> using namespace std; typedef struct node {          char name[10];                                     // 进程名          int priority;                                   // 优先级          int cputime;                                 // 占用CPU时间          int needtime;                               // 到完成还要的时间          char state;                                             // 状态          struct node *next; }PCB; PCB *finish, *ready, *run, *tail; // 初始化进程 void init() {          run = ready;          run->state = 'R';          ready = ready->next; } void print1() {          cout << endl;          cout << "进程名 占用CPU时间 到完成还要的时间 优先级   状态" << endl; } void print2(PCB *q) {          cout << q->name << "/t/t" << q->cputime << "/t/t" << q->needtime << "/t" << q->priority << "/t" << q->state <<endl; } // 输出结果 void print() {          PCB *p;          print1();          if(run != NULL)          print2(run);          p = ready;          while(p != NULL)          {                    print2(p);                    p = p->next;          }          p = finish;          while(p != NULL)          {                    print2(p);                    p = p->next;          }          getchar();                                     // 利用getchar()函数让程序调试运行结束后等待用户按下回车键才返回编辑界面 } // 插入进程 void insert(PCB *q) {          PCB *p1,*s,*r;          int b;          s = q;          p1 = ready;          r = p1;          b = 1;          while((p1 != NULL) && b)          {                    if(p1->priority >= s->priority)                    {                             r = p1;                             p1 = p1->next;                    }                    else                             b = 0;          }          if(r != p1)          {                    r->next = s;                    s->next = p1;          }          else          {                    s->next = p1;                    ready = s;          } } // 创建进程 void create(int n) {          PCB *p;          int i, time, priority;          char na[10];          ready = NULL;          finish = NULL;          run = NULL;          cout << "输入进程名及其需要运行的时间和优先级:" << endl;          for(i = 1; i <= n; i++)          {                    p = new PCB;                    cin >> na;                    cin >> time;                    cin >> priority;                    strcpy(p->name, na);                    p->cputime = 0;                    p->needtime = time;                    p->state = 'w';                    p->priority = priority;                    if(ready != NULL)                       insert(p);                    else                    {                             p->next = ready;                             ready = p;                    }                    cout<<"输入进程名及其需要运行的时间和优先级:"<<endl;          }          print();          run = ready;          ready = ready->next;          run->state = 'R'; } // 处理进程 void process() {          while(run != NULL)          {                    run->cputime = run->cputime + 1;                    run->needtime = run->needtime - 1;                    run->priority = run->priority - 1;                    if(run->needtime == 0)                    {                             run->next = finish;                             finish = run;                             run->state = 'F';                             run = NULL;                             if(ready != NULL)                                      init();                    }                    else                             if((ready != NULL) && (run->priority < ready->priority))                             {                                      run->state = 'W';                                      insert(run);                                      init();                              }             print();          } } void main() {          int n;          cout << "输入进程的个数:";          cin >> n;          create(n);          process(); }

3.显示或打印执行情况

在所设计的程序中，应有显示或打印语句，能显示或打印每次被选中的进程名，运行一次后各进程控制块以及进程队列的变化。