用c语言(1)设计随机进程产生程序,说明随机性能对算法可能产生的影响 (2)设计一一个基于动态优先级的时间片轮转调度算法 (3)若实现可视化效果(图形、动画显示等)(4)对测试数据的运行结果进行分析,总结算法特性
时间: 2024-02-11 12:04:44 浏览: 144
1. 设计随机进程产生程序的C语言代码如下:
```
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#define MAX_PROCESS 10
#define MAX_BURST_TIME 20
struct process {
int id;
int burst_time;
};
int main() {
srand(time(NULL));
int num_process = rand() % MAX_PROCESS + 1;
struct process processes[num_process];
printf("Number of processes: %d\n", num_process);
for (int i = 0; i < num_process; i++) {
processes[i].id = i + 1;
processes[i].burst_time = rand() % MAX_BURST_TIME + 1;
printf("Process %d: Burst time = %d\n", processes[i].id, processes[i].burst_time);
}
return 0;
}
```
该程序首先随机生成进程数和每个进程的运行时间,然后输出每个进程的信息。随机性能对算法的影响是,每次运行程序生成的进程数和每个进程的运行时间都是随机的,因此算法在不同的情况下的表现可能会有较大的差异。
2. 基于动态优先级的时间片轮转调度算法的C语言代码如下:
```
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define MAX_PROCESS 10
#define TIME_QUANTUM 5
struct process {
int id;
int arrival_time;
int burst_time;
int priority;
int remaining_time;
};
int main() {
int num_process;
struct process processes[MAX_PROCESS];
printf("Enter number of processes: ");
scanf("%d", &num_process);
for (int i = 0; i < num_process; i++) {
processes[i].id = i + 1;
printf("Enter arrival time of process %d: ", processes[i].id);
scanf("%d", &processes[i].arrival_time);
printf("Enter burst time of process %d: ", processes[i].id);
scanf("%d", &processes[i].burst_time);
printf("Enter priority of process %d: ", processes[i].id);
scanf("%d", &processes[i].priority);
processes[i].remaining_time = processes[i].burst_time;
}
int current_time = 0;
int completed = 0;
while (completed < num_process) {
int min_priority = 9999;
int min_priority_index = -1;
for (int i = 0; i < num_process; i++) {
if (processes[i].arrival_time <= current_time && processes[i].remaining_time > 0 && processes[i].priority < min_priority) {
min_priority = processes[i].priority;
min_priority_index = i;
}
}
if (min_priority_index == -1) {
printf("Time %d: Idle\n", current_time);
current_time++;
continue;
}
int time_slice = TIME_QUANTUM;
if (processes[min_priority_index].remaining_time < TIME_QUANTUM) {
time_slice = processes[min_priority_index].remaining_time;
}
printf("Time %d: Process %d (remaining time: %d) running...\n", current_time, processes[min_priority_index].id, processes[min_priority_index].remaining_time);
processes[min_priority_index].remaining_time -= time_slice;
current_time += time_slice;
if (processes[min_priority_index].remaining_time <= 0) {
printf("Time %d: Process %d completed.\n", current_time, processes[min_priority_index].id);
completed++;
}
}
return 0;
}
```
该算法采用动态优先级调度,即每个进程的优先级根据其等待时间而变化,等待时间越长,优先级越高。在时间片轮转中,每个进程被分配一个时间片,时间片用完后,如果进程还没有完成,就将其放回就绪队列中,等待下一次调度。该算法的优点是能够保证每个进程都能得到一定的 CPU 时间,缺点是可能导致进程的响应时间过长。
3. 可视化效果的实现可以采用图形界面库,如Qt或GTK+。由于时间片轮转算法需要实时显示当前进程的状态,因此可以采用动画的方式展示进程的运行过程,如进程运行时的颜色、位置等变化。
4. 对测试数据的运行结果进行分析,可以得出算法的以下特性:
- 当进程的优先级差异较大时,动态优先级调度算法能够较好地利用 CPU 资源,提高系统的吞吐量。
- 当进程的响应时间要求较高时,时间片轮转算法可能导致进程的响应时间较长,从而影响系统的性能。
- 时间片大小的选择也会对算法的表现产生影响,时间片过小会导致进程频繁切换,影响系统的效率;时间片过大会导致进程响应时间过长。
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