给定一系列进程的到达时间和所需的CPU服务时间,以及时间片大小,使用时间片轮转、有度算法计算所有进程的平均等待时间、平均周转时间以及平均带权周转时间。代码
时间: 2024-12-10 18:32:33 浏览: 48
时间片轮转调度算法是一种常用的非抢占式调度策略,用于处理并发进程。给定到达时间(Arrival Time)、所需CPU服务时间(Burst Time)和时间片大小(Time Slice),可以按照以下步骤计算平均等待时间(Average Waiting Time)、平均周转时间(Average Turnaround Time)和平均带权周转时间(Average Weighted Turnaround Time):
1. **数据准备**:
- 列表 `processes` 存储每个进程的信息,包括进程ID、到达时间、需要的服务时间。
- 初始化变量 `total_waiting_time = 0`,`total_turnaround_time = 0` 和 `total_weighted_turnaround_time = 0` 用于累加。
2. **创建进程列表**:
- 对于每一个时间步,选择一个等待在就绪队列中的进程,并分配当前的时间片。
- 如果进程在这次时间片内完成服务,则将其移除就绪队列,放入完成队列;否则将进程放回队列尾部,其剩余时间更新。
4. **等待时间计算**:
- 当进程开始运行时,从其到达时间减去实际开始服务的时间得到等待时间,并累加到总等待时间内。
5. **周转时间计算**:
- 进程完成后,从它完成的时间开始算起,加上它的CPU服务时间,得到周转时间,然后累加到总周转时间内。
6. **带权周转时间计算**:
- 计算每个进程的带权周转时间,即实际周转时间乘以其CPU需求,累加到总带权周转时间内。
7. **平均值计算**:
- 分别除以进程总数,得出平均等待时间、平均周转时间和平均带权周转时间。
```python
def calculate_scheduling_metrics(processes, time_slice):
processes.sort(key=lambda x: x['arrival_time'])
waiting_times = []
turnaround_times = []
weighted_turnaround_times = []
for process in processes:
while process['arrival_time'] > current_time:
# 模拟时间流逝
current_time += time_slice
# 计算等待时间
wait_time = current_time - process['arrival_time']
waiting_times.append(wait_time)
# 开始服务并计算周转时间
burst_time = process['burst_time']
service_time = min(burst_time, time_slice)
turnaround_time = current_time + service_time
turnaround_times.append(turnaround_time)
# 更新进程状态和计算带权周转时间
if burst_time <= time_slice:
process['remaining'] = 0
else:
process['remaining'] -= service_time
weighted_turnaround_time = turnaround_time * process['burst_time']
weighted_turnaround_times.append(weighted_turnaround_time)
avg_waiting_time = sum(waiting_times) / len(waiting_times)
avg_turnaround_time = sum(turnaround_times) / len(turnaround_times)
avg_weighted_turnaround_time = sum(weighted_turnaround_times) / len(weighted_turnaround_times)
return avg_waiting_time, avg_turnaround_time, avg_weighted_turnaround_time
```
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