帮我用C语言编写程序完成单处理器系统中的进程调度,要求实现时间片轮转、优先数、最短进程优先和最短剩余时间优先四种调度算法。要求能够动态地随机生成5个新进程添加到就绪队列中。模拟程序只对你所设置的“虚拟 PCB”进行相应的调度模拟操作,即每发生“调度”时,显示出当前运行进程的“进程标识符”、“优先数”、“剩余运行时间”等
时间: 2023-09-08 15:16:45 浏览: 111
SJF_SRT_Scheduling:最短作业优先和最短剩余时间调度算法
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好的,我可以为您编写这个程序。首先,我需要了解一些关于进程调度的基础知识。
进程调度是操作系统的一个重要部分,它负责决定哪些进程应该被执行,以及在何时执行它们。常见的调度算法包括时间片轮转、优先数、最短进程优先和最短剩余时间优先。
在单处理器系统中,只有一个 CPU,它一次只能执行一个进程。因此,操作系统必须决定如何选择要运行的进程,并按照一定的规则分配 CPU 时间。
以下是一个使用 C 语言实现进程调度的示例程序:
```
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
// 进程控制块结构体
struct pcb {
int pid; // 进程标识符
int priority; // 优先数
int remaining_time; // 剩余运行时间
};
// 就绪队列
struct pcb ready_queue[10];
int queue_size = 0;
// 时间片大小
int time_slice = 2;
// 生成一个随机进程
struct pcb generate_process(int pid) {
struct pcb process;
process.pid = pid;
process.priority = rand() % 10;
process.remaining_time = rand() % 10 + 1;
return process;
}
// 将进程添加到就绪队列中
void add_to_ready_queue(struct pcb process) {
ready_queue[queue_size++] = process;
}
// 从就绪队列中选择下一个进程
struct pcb select_next_process(int algorithm) {
struct pcb next_process;
int i;
switch (algorithm) {
case 1:
// 时间片轮转
next_process = ready_queue[0];
for (i = 0; i < queue_size - 1; i++) {
ready_queue[i] = ready_queue[i + 1];
}
ready_queue[queue_size - 1] = next_process;
break;
case 2:
// 优先数
next_process = ready_queue[0];
for (i = 1; i < queue_size; i++) {
if (ready_queue[i].priority < next_process.priority) {
next_process = ready_queue[i];
}
}
break;
case 3:
// 最短进程优先
next_process = ready_queue[0];
for (i = 1; i < queue_size; i++) {
if (ready_queue[i].remaining_time < next_process.remaining_time) {
next_process = ready_queue[i];
}
}
break;
case 4:
// 最短剩余时间优先
next_process = ready_queue[0];
for (i = 1; i < queue_size; i++) {
if (ready_queue[i].remaining_time < next_process.remaining_time) {
next_process = ready_queue[i];
}
}
break;
}
return next_process;
}
// 运行一个进程
void run_process(struct pcb *process) {
printf("正在运行进程 %d,优先数为 %d,剩余运行时间为 %d\n", process->pid, process->priority, process->remaining_time);
process->remaining_time -= time_slice;
}
int main() {
int i;
struct pcb current_process;
// 随机生成 5 个进程并添加到就绪队列中
srand(time(NULL));
for (i = 1; i <= 5; i++) {
add_to_ready_queue(generate_process(i));
}
// 选择调度算法,1 表示时间片轮转,2 表示优先数,3 表示最短进程优先,4 表示最短剩余时间优先
int algorithm = 1;
// 进行进程调度,直到所有进程运行完毕
while (queue_size > 0) {
current_process = select_next_process(algorithm);
run_process(¤t_process);
if (current_process.remaining_time <= 0) {
printf("进程 %d 运行完毕\n", current_process.pid);
queue_size--;
}
}
return 0;
}
```
在这个程序中,我们首先定义了一个进程控制块结构体,包含进程标识符、优先数和剩余运行时间三个属性。然后定义了一个就绪队列,以及一个时间片大小和调度算法。
接下来,我们定义了三个函数:
- `generate_process`:随机生成一个进程;
- `add_to_ready_queue`:将进程添加到就绪队列中;
- `select_next_process`:从就绪队列中选择下一个要运行的进程。
最后,我们在 `main` 函数中进行进程调度。首先生成 5 个随机进程,并添加到就绪队列中。然后进入调度循环,每次循环选择下一个要运行的进程,运行它一段时间,直到它运行完毕。当所有进程都运行完毕时,程序结束。
注意:这只是一个简单的示例程序,只模拟了进程调度的基本过程。在实际操作系统中,还需要考虑很多其他因素,比如进程的阻塞、唤醒、抢占等等。
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