用C语言写以 时间片轮转调度算法与进程同步(以生产者消费者问题为例)结合,设计一种时间片轮转调度算法从进程就绪队列(可以假定队列中只有生产者和消费者)中选择一个生产者进程或消费者进程进行相关生产或者消费活动。
时间: 2024-03-09 16:47:05 浏览: 83
采用时间片轮转算法的进程调度程序
好的,我了解了你的问题。首先,我会为你解释一下时间片轮转调度算法和生产者消费者问题。然后,我将为你提供一个简单的实现,用C语言编写一个时间片轮转调度算法与生产者消费者问题相结合的程序。
时间片轮转调度算法是一种常用的进程调度算法。在这种算法中,每个进程被分配一个时间片,当时间片用尽时,进程被放回就绪队列,等待下一次调度。这种算法可以避免某些进程长时间占用CPU,对系统的响应时间和公平性都有很好的保证。
生产者消费者问题是一种经典的同步问题,描述了生产者和消费者共享一个缓冲区的情况。生产者负责往缓冲区中放入数据,消费者负责从缓冲区中取出数据。生产者和消费者需要协调好彼此的操作,避免出现生产者往满的缓冲区中放数据,或者消费者从空的缓冲区中取数据的情况。
下面是一个简单的实现,用C语言编写一个时间片轮转调度算法与生产者消费者问题相结合的程序:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
#define BUFFER_SIZE 10
#define TIME_QUANTUM 1
int buffer[BUFFER_SIZE];
int in = 0, out = 0, count = 0;
pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
pthread_cond_t full = PTHREAD_COND_INITIALIZER;
pthread_cond_t empty = PTHREAD_COND_INITIALIZER;
void *producer(void *arg);
void *consumer(void *arg);
int main(int argc, char *argv[]) {
pthread_t producer_tid, consumer_tid;
int ret;
ret = pthread_create(&producer_tid, NULL, producer, NULL);
if (ret != 0) {
perror("pthread_create");
exit(EXIT_FAILURE);
}
ret = pthread_create(&consumer_tid, NULL, consumer, NULL);
if (ret != 0) {
perror("pthread_create");
exit(EXIT_FAILURE);
}
pthread_join(producer_tid, NULL);
pthread_join(consumer_tid, NULL);
return 0;
}
void *producer(void *arg) {
while (1) {
pthread_mutex_lock(&mutex);
while (count == BUFFER_SIZE) {
pthread_cond_wait(&empty, &mutex);
}
// Produce an item and put it in the buffer
int item = rand() % 100;
buffer[in] = item;
in = (in + 1) % BUFFER_SIZE;
count++;
pthread_cond_signal(&full);
pthread_mutex_unlock(&mutex);
sleep(TIME_QUANTUM);
}
}
void *consumer(void *arg) {
while (1) {
pthread_mutex_lock(&mutex);
while (count == 0) {
pthread_cond_wait(&full, &mutex);
}
// Consume an item from the buffer
int item = buffer[out];
out = (out + 1) % BUFFER_SIZE;
count--;
pthread_cond_signal(&empty);
pthread_mutex_unlock(&mutex);
sleep(TIME_QUANTUM);
}
}
```
这个程序中,我们定义了一个缓冲区`buffer`,大小为`BUFFER_SIZE`,同时定义了一个时间片`TIME_QUANTUM`,用于时间片轮转调度算法。
我们使用`pthread_mutex_t`和`pthread_cond_t`来实现生产者消费者问题的同步。
生产者线程不停地生成随机数,将其放入缓冲区中,然后等待时间片用尽。消费者线程不停地从缓冲区中取出数据,然后等待时间片用尽。
在处理生产者消费者问题时,我们使用了条件变量`pthread_cond_t`和互斥量`pthread_mutex_t`来防止竞争条件的发生。当缓冲区满时,生产者线程会等待条件变量`empty`,直到有消费者线程取出一些数据后才会继续生产。当缓冲区为空时,消费者线程会等待条件变量`full`,直到有生产者线程放入一些数据后才会继续消费。
这个程序只是一个简单的例子,你可以根据自己的需要进行修改和扩展。希望对你有所帮助!
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