用c语言编写和调试一个进程调度程序,实现基于优先权的进程调度算法和基于时间片轮转调度算法。
时间: 2024-06-09 22:12:19 浏览: 234
进程调度 C语言 操作系统实验
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好的,针对您的问题,我可以给您一些指导和提示。
首先,进程调度是操作系统中非常重要的一部分,负责决定哪个进程可以获得CPU的使用权,以及在什么时候。基于优先权的进程调度算法和基于时间片轮转调度算法是两种常见的进程调度算法。
基于优先权的进程调度算法:
1. 每个进程都有一个优先级,优先级越高的进程优先获得CPU的使用权。
2. 如果当前正在运行的进程被抢占,那么它的状态会被保存,并且优先级最高的进程会被调度。
3. 如果两个进程的优先级相同,那么可以采用其他的调度算法,比如先来先服务(FCFS)或者轮转调度。
基于时间片轮转调度算法:
1. 每个进程都被分配一个固定的时间片,比如10ms。
2. 如果一个进程在时间片用完之前完成了它的任务,那么它会被挂起,并且下一个进程会被调度。
3. 如果一个进程在时间片用完之前没有完成它的任务,那么它会被抢占,并且下一个进程会被调度。
4. 被挂起的进程会重新加入到调度队列中,等待下一次调度。
下面是一个基于优先权的进程调度程序的示例代码:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define MAX_PROCESS 10
typedef struct {
int pid;
int priority;
int cpu_time;
int remaining_time;
} Process;
void swap(Process *a, Process *b) {
Process tmp = *a;
*a = *b;
*b = tmp;
}
void heapify(Process *arr, int n, int i) {
int largest = i;
int left = 2 * i + 1;
int right = 2 * i + 2;
if (left < n && arr[left].priority > arr[largest].priority) {
largest = left;
}
if (right < n && arr[right].priority > arr[largest].priority) {
largest = right;
}
if (largest != i) {
swap(&arr[i], &arr[largest]);
heapify(arr, n, largest);
}
}
void build_heap(Process *arr, int n) {
for (int i = n / 2 - 1; i >= 0; i--) {
heapify(arr, n, i);
}
}
void priority_scheduler(Process *arr, int n) {
build_heap(arr, n);
while (n > 0) {
Process curr = arr[0];
printf("Running process P%d with priority %d for %d seconds.\n", curr.pid, curr.priority, curr.cpu_time);
for (int i = 0; i < curr.cpu_time; i++) {
curr.remaining_time--;
if (curr.remaining_time == 0) {
printf("Process P%d finished.\n", curr.pid);
n--;
if (n > 0) {
swap(&arr[0], &arr[n]);
heapify(arr, n, 0);
}
break;
}
}
if (curr.remaining_time > 0) {
printf("Process P%d preempted after %d seconds.\n", curr.pid, curr.cpu_time);
arr[0].cpu_time = curr.remaining_time;
heapify(arr, n, 0);
}
}
}
int main() {
Process processes[MAX_PROCESS] = {
{0, 2, 5, 5},
{1, 1, 4, 4},
{2, 3, 2, 2},
{3, 4, 1, 1},
{4, 2, 3, 3},
{5, 1, 4, 4},
{6, 3, 3, 3},
{7, 4, 2, 2},
{8, 2, 1, 1},
{9, 1, 5, 5}
};
priority_scheduler(processes, MAX_PROCESS);
return 0;
}
```
这个程序用了一个堆来实现进程的优先级调度。每个进程被表示为一个结构体,包含进程ID、优先级、需要的CPU时间和剩余的CPU时间。`build_heap`函数用来初始化堆,`heapify`函数用来保持堆的性质。`priority_scheduler`函数用来执行进程调度。它先初始化堆,然后在循环中执行以下步骤:
1. 取出堆顶元素(即优先级最高的进程)。
2. 执行该进程需要的CPU时间。
3. 如果进程完成了任务,它会被移出堆。
4. 如果进程没有完成任务,它会被重新加入堆,并且剩余的CPU时间会被更新。
下面是一个基于时间片轮转调度算法的示例代码:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define MAX_PROCESS 10
#define TIME_SLICE 2
typedef struct {
int pid;
int cpu_time;
int remaining_time;
} Process;
void round_robin_scheduler(Process *arr, int n) {
int i = 0;
int time = 0;
while (n > 0) {
Process *curr = &arr[i];
printf("Running process P%d for %d seconds.\n", curr->pid, TIME_SLICE);
for (int j = 0; j < TIME_SLICE; j++) {
curr->remaining_time--;
time++;
if (curr->remaining_time == 0) {
printf("Process P%d finished at time %d.\n", curr->pid, time);
n--;
i = (i + 1) % n;
break;
}
}
if (curr->remaining_time > 0) {
printf("Process P%d preempted at time %d.\n", curr->pid, time);
i = (i + 1) % n;
}
}
}
int main() {
Process processes[MAX_PROCESS] = {
{0, 5, 5},
{1, 4, 4},
{2, 2, 2},
{3, 1, 1},
{4, 3, 3},
{5, 4, 4},
{6, 3, 3},
{7, 2, 2},
{8, 1, 1},
{9, 5, 5}
};
round_robin_scheduler(processes, MAX_PROCESS);
return 0;
}
```
这个程序用一个循环来实现轮转调度。每个进程被表示为一个结构体,包括进程ID、需要的CPU时间和剩余的CPU时间。`round_robin_scheduler`函数用来执行轮转调度。它在循环中执行以下步骤:
1. 取出第i个进程。
2. 执行该进程的时间片。
3. 如果进程完成了任务,它会被移出进程数组。
4. 如果进程没有完成任务,它会被重新加入进程数组,并且剩余的CPU时间会被更新。
5. 选择下一个进程。
希望这些示例代码对您有帮助!
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