编写程序,设计单处理器系统中的进程调度算法,实现对多个进程的调度。要求采用常见的进程调度算法进行模拟调度。假设有10个进程需要在CPU上执行,三选一,创建10个进程的PCB,并初始化10个PCB
时间: 2024-10-25 17:04:54 浏览: 26
【JAVA版】操作系统课程设计题目四单处理器系统的进程调度源码&详细实验报告
编写程序来模拟单处理器系统中的进程调度通常涉及以下几个步骤:
1. **进程描述符(Process Control Block, PCB)**:首先,你需要为每个进程创建一个进程控制块(PCB),它包含了进程的基本信息,如进程ID、优先级、状态(就绪、运行、阻塞)、CPU时间片、程序计数器(PC)等。
2. **进程池**:为这10个进程建立一个列表或数组,每个元素对应一个PCB实例。
```python
# 示例Python代码
from typing import List
class Process:
def __init__(self, id: int, priority: int):
self.id = id
self.priority = priority
self.state = 'Ready'
self.cpu_time = 0
self.pc = None
process_pool = [Process(i + 1, i) for i in range(10)]
```
3. **选择调度算法**:这里可以考虑常见的几种调度算法,比如先来先服务(FCFS)、短任务优先(SJF)、时间片轮转(Round Robin, RR)或优先级调度(Priority Scheduling)。例如,如果使用RR,还需要设置时间片大小。
4. **调度函数**:实现调度函数,根据算法的不同逻辑进行操作。例如,在RR下,每次从就绪队列中选取一个等待最久的进程运行,然后更新其CPU时间并放入下一个时间片等待。
5. **模拟执行**:在循环中不断调用调度函数,直到所有进程都执行完毕或者达到某个终止条件。
6. **记录日志或可视化**:为了观察调度效果,可以在每一步后打印或绘制进程的状态变化。
下面是使用简单时间片轮转调度算法的一个简略示例:
```python
def rr_schedule(processes, time_slice):
ready_queue = [proc for proc in processes if proc.state == 'Ready']
while ready_queue:
next_process = min(ready_queue, key=lambda p: (p.cpu_time, p.priority)) # 根据时间片和优先级选择进程
if next_process.cpu_time + time_slice < CPU_TIME_LIMIT: # 检查是否超时
next_process.cpu_time += time_slice
next_process.state = 'Running'
else: # 超时,把剩下的时间留给下一个时间片
next_process.cpu_time = CPU_TIME_LIMIT - next_process.cpu_time
next_process.state = 'Ready'
# 更新就绪队列和CPU状态
ready_queue.remove(next_process)
if next_process.state == 'Blocked':
blocked_queue.append(next_process)
# ...(添加其他调度逻辑)
# 使用上述函数进行调度
rr_schedule(process_pool, TIME_SLICE)
```
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