时间片轮转调度算法与银行家算法结合,设计一种时间片轮转调度算法从进程就绪队列中选择一个进程,该进程发出资源请求并启动银行家算法,打印文本为中文。给出c语言实现代码
时间: 2024-03-12 19:48:19 浏览: 131
好的,这个问题有点复杂,需要分步骤来回答。首先,需要了解时间片轮转调度算法和银行家算法的基本概念和原理。
时间片轮转调度算法是一种基于时间片的轮流使用CPU的调度算法,每个进程被分配一个时间片,在时间片用完之前,如果该进程还未完成,则将其放回就绪队列,等待下一次调度。该算法的优点是可以保证每个进程都有机会获得CPU时间,缺点是在进程切换时会有一定的开销。
银行家算法是一种资源分配和安全性检查算法,用于避免死锁和保证系统安全。该算法会根据当前系统的资源状态和进程的资源需求,判断是否可以满足该进程的需求,如果可以,则分配资源并运行该进程,否则将该进程阻塞等待。
接下来,我们可以将时间片轮转调度算法和银行家算法结合起来,设计一种调度算法,如下所示:
1. 从就绪队列中选择一个进程;
2. 如果该进程发出资源请求,则启动银行家算法进行安全性检查;
3. 如果银行家算法判断可以满足该进程的资源需求,则将资源分配给该进程,运行该进程,并将时间片计时器清零;
4. 如果银行家算法判断无法满足该进程的资源需求,则将该进程阻塞等待;
5. 如果时间片计时器为零,则将该进程放回就绪队列,等待下一次调度。
下面是一个简单的C语言实现代码,仅供参考:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
// 定义进程结构体
typedef struct process {
int pid; // 进程ID
int priority; // 进程优先级
int burst_time; // 进程执行时间
int arrival_time;// 进程到达时间
int need[10]; // 进程需要的资源数量
int alloc[10]; // 进程已分配的资源数量
int finish; // 进程是否已完成
int wait_time; // 进程等待时间
int turnaround; // 进程周转时间
} process;
// 全局变量
int time_slice = 2; // 时间片大小
int num_processes; // 进程总数
process processes[10]; // 进程数组
int available[10]; // 系统可用资源数量
int max[10][10]; // 系统最大资源需求量
int allocation[10][10]; // 系统已分配资源数量
int need[10][10]; // 系统还需资源数量
// 银行家算法检查是否安全
int is_safe(int work[], int finish[]) {
int i, j, k;
int flag, count = 0;
int temp[num_processes];
for (i = 0; i < num_processes; i++) {
temp[i] = finish[i];
}
while (count < num_processes) {
flag = 0;
for (i = 0; i < num_processes; i++) {
if (temp[i] == 0) {
continue;
}
for (j = 0; j < num_processes; j++) {
if (need[i][j] > work[j]) {
break;
}
}
if (j == num_processes) {
for (k = 0; k < num_processes; k++) {
work[k] += allocation[i][k];
}
temp[i] = 0;
flag = 1;
finish[i] = 1;
count++;
}
}
if (flag == 0) {
return 0;
}
}
return 1;
}
// 时间片轮转调度算法
void rr_banker() {
int i, j, k;
int time = 0;
int work[num_processes];
int finish[num_processes];
// 初始化
for (i = 0; i < num_processes; i++) {
processes[i].wait_time = 0;
processes[i].turnaround = 0;
processes[i].finish = 0;
finish[i] = 0;
for (j = 0; j < num_processes; j++) {
need[i][j] = max[i][j] - allocation[i][j];
}
}
for (i = 0; i < num_processes; i++) {
for (j = 0; j < num_processes; j++) {
work[j] = available[j];
}
if (processes[i].finish == 0) {
// 如果进程未完成,则进行调度
if (processes[i].burst_time > time_slice) {
// 如果进程执行时间大于时间片大小,则分配时间片并继续等待
processes[i].burst_time -= time_slice;
time += time_slice;
} else {
// 如果进程执行时间小于等于时间片大小,则分配剩余时间片并完成执行
time += processes[i].burst_time;
processes[i].burst_time = 0;
processes[i].finish = 1;
finish[i] = 1;
for (j = 0; j < num_processes; j++) {
available[j] += allocation[i][j];
allocation[i][j] = 0;
}
// 计算等待时间和周转时间
processes[i].wait_time = time - processes[i].burst_time - processes[i].arrival_time;
processes[i].turnaround = time - processes[i].arrival_time;
// 检查是否安全
if (is_safe(work, finish)) {
printf("进程%d安全执行完毕,等待时间:%d,周转时间:%d\n", processes[i].pid, processes[i].wait_time, processes[i].turnaround);
} else {
printf("进程%d不安全执行完毕,等待时间:%d,周转时间:%d\n", processes[i].pid, processes[i].wait_time, processes[i].turnaround);
}
}
}
}
}
int main() {
int i, j;
// 输入进程数和资源数
printf("请输入进程数和资源数:");
scanf("%d", &num_processes);
// 输入进程信息
printf("请输入每个进程的信息:\n");
for (i = 0; i < num_processes; i++) {
printf("进程%d的信息:\n", i);
processes[i].pid = i;
printf("优先级:");
scanf("%d", &processes[i].priority);
printf("执行时间:");
scanf("%d", &processes[i].burst_time);
printf("到达时间:");
scanf("%d", &processes[i].arrival_time);
printf("需要的资源数量:");
for (j = 0; j < num_processes; j++) {
scanf("%d", &processes[i].need[j]);
}
printf("已分配的资源数量:");
for (j = 0; j < num_processes; j++) {
scanf("%d", &processes[i].alloc[j]);
}
}
// 输入系统资源状态
printf("请输入系统资源状态:");
for (i = 0; i < num_processes; i++) {
scanf("%d", &available[i]);
}
// 输入系统最大资源需求量
printf("请输入系统最大资源需求量:\n");
for (i = 0; i < num_processes; i++) {
printf("进程%d的最大资源需求量:", i);
for (j = 0; j < num_processes; j++) {
scanf("%d", &max[i][j]);
}
}
// 输出进程信息
printf("进程信息如下:\n");
for (i = 0; i < num_processes; i++) {
printf("进程%d:优先级:%d,执行时间:%d,到达时间:%d,需要的资源数量:", processes[i].pid, processes[i].priority, processes[i].burst_time, processes[i].arrival_time);
for (j = 0; j < num_processes; j++) {
printf("%d ", processes[i].need[j]);
}
printf(",已分配的资源数量:");
for (j = 0; j < num_processes; j++) {
printf("%d ", processes[i].alloc[j]);
}
printf("\n");
}
// 输出系统资源状态和最大资源需求量
printf("系统资源状态和最大资源需求量如下:\n");
printf("系统可用资源数量:");
for (i = 0; i < num_processes; i++) {
printf("%d ", available[i]);
}
printf("\n");
printf("系统最大资源需求量:\n");
for (i = 0; i < num_processes; i++) {
for (j = 0; j < num_processes; j++) {
printf("%d ", max[i][j]);
}
printf("\n");
}
// 运行时间片轮转调度算法和银行家算法
rr_banker();
return 0;
}
```
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