Linux用c实现时间片轮转算法程序的基本步骤,其中输出每一步处理的进程状态等
时间: 2024-02-12 17:09:32 浏览: 56
实现时间片轮转算法程序的基本步骤如下:
1. 定义进程结构体,包含进程ID、进程名称、进程状态、进程优先级、进程需要执行的总时间、进程已经执行的时间等信息。
2. 定义一个循环队列,用于存储就绪队列中的进程。
3. 初始化就绪队列,将所有进程加入到就绪队列中。
4. 定义一个计时器,用于模拟时间片的到期,每次到期时,将当前进程重新加入到就绪队列的队尾。
5. 循环执行以下步骤:
a. 从就绪队列中获取一个进程,执行它需要的时间片。
b. 如果进程需要执行的时间大于时间片,则将它重新加入到就绪队列的队尾,并将已经执行的时间累加。
c. 如果进程需要执行的时间小于等于时间片,则将进程状态设置为已完成,并将已经执行的时间累加。
d. 输出当前进程的状态,包括进程ID、进程名称、进程状态、已经执行的时间等信息。
e. 如果所有进程都已完成,则程序退出。
下面是一个简单的示例代码,用于演示时间片轮转算法的实现过程:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#define MAX_PROCESS_NUM 10
#define TIME_SLICE 5
enum ProcessState {
STATE_READY,
STATE_RUNNING,
STATE_FINISHED,
};
typedef struct Process {
int pid;
char name[20];
enum ProcessState state;
int priority;
int total_time;
int exec_time;
} Process;
typedef struct Queue {
Process* buffer[MAX_PROCESS_NUM];
int front;
int rear;
int size;
} Queue;
void initQueue(Queue* q) {
q->front = 0;
q->rear = -1;
q->size = 0;
}
void enqueue(Queue* q, Process* p) {
q->rear = (q->rear + 1) % MAX_PROCESS_NUM;
q->buffer[q->rear] = p;
q->size++;
}
Process* dequeue(Queue* q) {
Process* p = q->buffer[q->front];
q->front = (q->front + 1) % MAX_PROCESS_NUM;
q->size--;
return p;
}
Process* createProcess(int pid, const char* name, int priority, int total_time) {
Process* p = (Process*)malloc(sizeof(Process));
p->pid = pid;
strncpy(p->name, name, sizeof(p->name));
p->state = STATE_READY;
p->priority = priority;
p->total_time = total_time;
p->exec_time = 0;
return p;
}
void runProcess(Process* p) {
p->state = STATE_RUNNING;
printf("Running process %d (%s), exec_time=%d/%d\n", p->pid, p->name, p->exec_time, p->total_time);
}
void finishProcess(Process* p) {
p->state = STATE_FINISHED;
printf("Finish process %d (%s), exec_time=%d/%d\n", p->pid, p->name, p->exec_time, p->total_time);
}
int main() {
Process* processes[MAX_PROCESS_NUM];
Queue readyQueue;
initQueue(&readyQueue);
// create processes
processes[0] = createProcess(1, "Process 1", 1, 15);
processes[1] = createProcess(2, "Process 2", 2, 10);
processes[2] = createProcess(3, "Process 3", 3, 20);
processes[3] = createProcess(4, "Process 4", 4, 5);
processes[4] = createProcess(5, "Process 5", 5, 8);
// add processes to ready queue
for (int i = 0; i < MAX_PROCESS_NUM; i++) {
enqueue(&readyQueue, processes[i]);
}
// run processes
Process* currentProcess = NULL;
int timeCount = 0;
while (readyQueue.size > 0) {
currentProcess = dequeue(&readyQueue);
runProcess(currentProcess);
timeCount = 0;
while (timeCount < TIME_SLICE && currentProcess->exec_time < currentProcess->total_time) {
currentProcess->exec_time++;
timeCount++;
if (currentProcess->exec_time == currentProcess->total_time) {
finishProcess(currentProcess);
} else if (timeCount == TIME_SLICE) {
enqueue(&readyQueue, currentProcess);
currentProcess->state = STATE_READY;
}
}
}
// free resources
for (int i = 0; i < MAX_PROCESS_NUM; i++) {
free(processes[i]);
}
return 0;
}
```
上述代码中,我们定义了一个循环队列 `readyQueue` 用于存储就绪队列中的进程,其中 `enqueue()` 和 `dequeue()` 函数分别用于向队列中添加和移除进程。我们还定义了一个 `createProcess()` 函数用于创建进程,以及 `runProcess()` 和 `finishProcess()` 函数用于执行进程和完成进程。
在 `main()` 函数中,我们首先创建了一些进程,并将它们添加到就绪队列中。然后我们循环执行以下操作:
1. 从就绪队列中获取一个进程,执行它需要的时间片。
2. 如果进程需要执行的时间大于时间片,则将它重新加入到就绪队列的队尾,并将已经执行的时间累加。
3. 如果进程需要执行的时间小于等于时间片,则将进程状态设置为已完成,并将已经执行的时间累加。
4. 输出当前进程的状态,包括进程ID、进程名称、进程状态、已经执行的时间等信息。
5. 如果所有进程都已完成,则程序退出。
在程序运行时,我们可以看到每个进程的执行情况,以及进程状态的变化。
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