用C语言编写程序完成单处理器系统的进程调度,要求采用时间片轮转法调度策略。具体内容: 1、 确定PCB内容及其组织方式; 2、 要求模拟进程空闲(新)、就绪、运行、阻塞和完成5个状态; 3、 实现进程创建、进程调度、进程阻塞和进程唤醒4个原语; 编写主函数对整个系统进程测试

时间: 2023-10-10 07:09:42 浏览: 98
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设计一个按时间片轮转法实现处理器调度的程序。

以下是使用C语言实现单处理器系统的进程调度的代码示例: ``` #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #define MAX_PROCESS 10 #define TIME_SLICE 2 int current_time = 0; // 当前时间 int current_process = -1; // 当前正在运行的进程的编号 // 进程控制块结构体 typedef struct PCB { int pid; // 进程编号 int status; // 进程状态:0-空闲,1-就绪,2-运行,3-阻塞,4-完成 int arrival_time; // 进程到达时间 int burst_time; // 进程执行时间 int remaining_time; // 进程剩余执行时间 int wait_time; // 进程等待时间 } PCB; PCB process_table[MAX_PROCESS]; // 进程表 // 创建进程 void create_process(int pid, int arrival_time, int burst_time) { process_table[pid].pid = pid; process_table[pid].status = 0; process_table[pid].arrival_time = arrival_time; process_table[pid].burst_time = burst_time; process_table[pid].remaining_time = burst_time; process_table[pid].wait_time = 0; } // 进程调度 void schedule() { int i; // 找到最早到达的就绪进程 int earliest_ready = -1; for (i = 0; i < MAX_PROCESS; i++) { if (process_table[i].status == 1) { // 就绪状态 if (earliest_ready == -1 || process_table[i].arrival_time < process_table[earliest_ready].arrival_time) { earliest_ready = i; } } } if (current_process != -1 && process_table[current_process].remaining_time > 0) { // 当前进程未完成 process_table[current_process].status = 1; // 放回就绪队列 } if (earliest_ready != -1) { // 有就绪进程 current_process = earliest_ready; process_table[current_process].status = 2; // 运行状态 process_table[current_process].wait_time += current_time - process_table[current_process].arrival_time; // 计算等待时间 } else { // 无就绪进程 current_process = -1; } } // 进程阻塞 void block_process(int pid) { process_table[pid].status = 3; // 阻塞状态 } // 进程唤醒 void wakeup_process(int pid) { process_table[pid].status = 1; // 就绪状态 } // 主函数 int main() { int i, j; // 初始化进程表 for (i = 0; i < MAX_PROCESS; i++) { process_table[i].pid = i; process_table[i].status = 0; process_table[i].arrival_time = -1; process_table[i].burst_time = -1; process_table[i].remaining_time = -1; process_table[i].wait_time = -1; } // 创建进程 create_process(0, 0, 3); create_process(1, 1, 5); create_process(2, 2, 2); create_process(3, 3, 4); create_process(4, 4, 6); // 进程调度 while (1) { int all_done = 1; // 是否所有进程均已完成 for (i = 0; i < MAX_PROCESS; i++) { if (process_table[i].status != 4) { // 进程未完成 all_done = 0; break; } } if (all_done) { // 所有进程均已完成 break; } schedule(); if (current_process != -1) { printf("时间 %d,进程 %d 开始执行\n", current_time, current_process); for (j = 0; j < TIME_SLICE; j++) { current_time++; process_table[current_process].remaining_time--; if (process_table[current_process].remaining_time == 0) { // 进程完成 process_table[current_process].status = 4; // 完成状态 printf("时间 %d,进程 %d 完成\n", current_time, current_process); break; } } if (process_table[current_process].remaining_time > 0) { // 时间片用完,进程被抢占 printf("时间 %d,进程 %d 时间片用完,被抢占\n", current_time, current_process); process_table[current_process].status = 1; // 放回就绪队列 } } else { current_time++; } } // 输出进程等待时间 printf("进程等待时间:\n"); for (i = 0; i < MAX_PROCESS; i++) { printf("进程 %d:%d\n", i, process_table[i].wait_time); } return 0; } ``` 该程序使用时间片轮转法调度策略,每个进程被分配一个时间片,时间片用完后进程被抢占并放回就绪队列。进程表中的状态分别为0-空闲,1-就绪,2-运行,3-阻塞,4-完成。在主函数中创建了5个进程,分别为: 进程0,到达时间0,执行时间3 进程1,到达时间1,执行时间5 进程2,到达时间2,执行时间2 进程3,到达时间3,执行时间4 进程4,到达时间4,执行时间6 程序输出了每个进程开始执行和完成的时间,并在程序结束后输出了每个进程的等待时间。
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第二题[提示] (1) 假定系统有五个进程,每一个进程用一个进程控制块PCB来代表。进程控制块的格式为: 进程名 指针 要求运行时间 已运行时间 状态 其中,进程名----作为进程的标识,假设五个进程的进程名分别是Q1,Q2,Q3,Q4,Q5。 指针----进程按顺序排成循环队列,用指针指出下一个进程的进程控制块首地址,最后一个进程中的指针指出第一个进程的进程控制块首地址。 要求运行时间----假设进程需要运行的单位时间数。 已运行时间----假设进程已经运行的单位时间数,初始值为“0”。 状态----有两种状态,“就绪”状态和“结束”状态,初始状态都为“就绪”,用“R”表示,当一个进程运行结束后,它的状态变为“结束”,用“E”表示。 (2) 每次运行你所设计的处理器调度程序之前,为每个进程任意确定它的“要求运行时间”。 把五个进程按顺序排成循环队列,用指针指出队列连接情况。另用一标志单元记录轮到运行的进程。 (3) 处理器调度总是选择标志单元指示的进程运行。由于本实验是模拟处理器调度的功能,所以,对被选中的进程并不实际启动运行,而是执行: 已运行时间+1 来模拟进程的一次运行,表示进程已经运行过一个单位的时间。 请注意:在实际的系统中,当一个进程被选中运行时,必须置上该进程可以运行的时间片值,以及恢复进程的现场,让它占有处理器运行,直到出现等待事件或运行满一个时间片。在这里省去了这些工作,仅用“已运行时间+1”来表示进程已经运行满一个时间片。 (4) 进程运行一次后,应把该进程的进程控制块中的指针值送到标志单元,以指示下一个轮到运行的进程。同时,应判断该进程的要求运行时间与已运行时间,若该进程要求运行时间≠已运行时间,则表示它尚未执行结束,应待到下一轮时再运行。若该进程的要求运行时间=已运行时间,则表示它已经执行结束,应把它的状态修改为“结束”(E)且退出队列。此时,应把该进程的进程控制块中的指针值送到前面一个进程的指针位置。 (5) 若“就绪”状态的进程队列不为空,则重复上面(4)和(5)的步骤,直到所有进程都成为“结束”状态。 (6) 在所设计的称序中应有显示或打印语句,能显示或打印每次被选中进程的进程名以及运行一次后进称对列的变化。 (7) 为五个进程任意确定一组“要求运行时间”,启动所设计的处理器调度程序,显示或打印逐次被选中进程的进程名以及进程控制块的动态变化过程。

c语言实现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。实验具体包括:首先确定进程控制块的内容,进程控 制块的组成方式;然后完成进程创建原语和进程调度原语;最后编写主函数对所作工作进行 测试。 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,而不需要对系 统中真正的 PCB 等数据进行修改。要求能够动态地随机生成新进程添加到就绪队列中。主要考虑三个问题:如何组织进程、如何创建进程和如何实现处理器调度。首先要设定进程控制块的内容。进程控制块 PCB 记录各个进程执 行时的情况。每个进程都要有一个唯一的标识符,用来标识进程的存在和区别于其他进程。可以用符号或编号实现,它必须是操作系统分配的。记录进程的基本情况,例如进程的状态、等待原因、进程程序存放位置、进程数据存放位置等等。实验中,因为进程没有数据和程序,仅使用模拟的进程控制块,所以这部分 内容仅包含进程状态。进程状态可假设只有就绪、运行、终止三种。现场信息记录各个寄存器的内容。管理信息记录进程管理和调度的信息。例如进程优先数、进程队列指针等

帮我用C语言编写具体代码: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。 主要考虑三个问题:如何组织进程、如何创建进程和如何实现处理器调度。 1、组织进程 考虑如何组织进程,首先要设定进程控制块的内容。进程控制块 PCB 记录各个进程执行时的情况。不同的操作系统,进程控制块记录的信息内容不一样。操作系统功能越强,软 件也越庞大,进程控制块的内容也就越多。这里只使用必不可少的信息。一般操作系统中,无论进程控制块中信息量多少,信息都可以大致分为以下四类:标识信息、说明信息、现场信息、管理信息。可将进程控制块结构定义如下: struct pcb { int name; //进程标识符 int status; //进程状态 int pri; //进程优先数 int time; //剩余运行时间,以时间片为单位,当减至 0 时该进程终止 int next; //下一个进程控制块的位置 } 实验中应该用数组模拟这个 专门的进程控制块区域,定义如下: #define n 10 //假定系统允许进程个数为 n struct pcb pcbarea[n]; //模拟进程控制块区域的数组 实验中指向运行进程的进程控制块指针、就绪队列指针和空闲进程控制块队列指针定义如下: int run; //定义指向正在运行进程的进程控制块的指针 struct { int head; int tail; //定义指向就绪队列的头指针 head 和尾指针 tail }ready; int pfree; //定义指向空闲进程控制块队列的指针

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