编写C程序模拟实现单处理机系统中的进程调度算法,实现对多个进程的调度模拟,要求采用常见进程调度算法(如先来先服务、时间片轮转和优先级调度等算法)进行模拟调度。
时间: 2023-12-18 20:05:04 浏览: 14
好的,我可以帮你实现这个程序。以下是一个基于时间片轮转算法的进程调度模拟程序的示例代码:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
// 进程结构体
typedef struct {
int pid; // 进程ID
int arrive_time;// 到达时间
int burst_time; // 执行时间
int priority; // 优先级
int remaining_time; // 剩余执行时间
int waiting_time; // 等待时间
int turnaround_time;// 周转时间
int finished; // 是否执行完成
} Process;
// 进程队列结构体
typedef struct {
Process *queue; // 队列指针
int head; // 队头下标
int tail; // 队尾下标
int capacity; // 队列容量
int size; // 队列大小
} ProcessQueue;
// 初始化进程队列
ProcessQueue *init_queue(int capacity) {
ProcessQueue *q = (ProcessQueue *) malloc(sizeof(ProcessQueue));
q->queue = (Process *) malloc(sizeof(Process) * capacity);
q->head = 0;
q->tail = -1;
q->capacity = capacity;
q->size = 0;
return q;
}
// 销毁进程队列
void destroy_queue(ProcessQueue *q) {
free(q->queue);
free(q);
}
// 向进程队列中添加进程
void enqueue(ProcessQueue *q, Process p) {
if (q->size < q->capacity) {
q->tail = (q->tail + 1) % q->capacity;
q->queue[q->tail] = p;
q->size++;
}
}
// 从进程队列中获取队头进程
Process dequeue(ProcessQueue *q) {
Process p = q->queue[q->head];
q->head = (q->head + 1) % q->capacity;
q->size--;
return p;
}
// 判断进程队列是否为空
int is_empty(ProcessQueue *q) {
return q->size == 0;
}
// 判断进程是否全部执行完成
int is_all_finished(Process *plist, int n) {
for (int i = 0; i < n; i++) {
if (!plist[i].finished) {
return 0;
}
}
return 1;
}
// 时间片轮转算法
void time_slice_round_robin(Process *plist, int n, int time_slice) {
ProcessQueue *q = init_queue(n); // 创建进程队列
int current_time = 0; // 当前时刻
int idx = 0; // 当前执行的进程下标
int remain_time = time_slice; // 当前进程剩余执行时间
int quantum = time_slice; // 时间片大小
// 将所有进程按到达时间加入队列
while (idx < n && plist[idx].arrive_time <= current_time) {
enqueue(q, plist[idx]);
idx++;
}
// 时间片轮转调度
while (!is_all_finished(plist, n)) {
// 如果当前进程执行完毕,将其从队列中移除
if (remain_time == 0) {
// 更新进程状态
Process p = dequeue(q);
p.finished = 1;
p.turnaround_time = current_time - p.arrive_time;
p.waiting_time = p.turnaround_time - p.burst_time;
plist[p.pid] = p;
// 如果队列非空,将下一个进程加入队尾
if (!is_empty(q)) {
enqueue(q, dequeue(q));
}
// 重置时间片和剩余执行时间
quantum = remain_time = time_slice;
}
// 如果当前进程还有剩余时间,继续执行
if (remain_time > 0) {
remain_time--;
quantum--;
current_time++;
// 将所有到达时间在当前时间之前的进程加入队列
while (idx < n && plist[idx].arrive_time <= current_time) {
enqueue(q, plist[idx]);
idx++;
}
// 如果当前进程用完了时间片,将其加入队尾
if (quantum == 0) {
enqueue(q, plist[q->head]);
remain_time = 0;
quantum = time_slice;
}
}
}
// 输出每个进程的执行结果
printf("进程ID\t到达时间\t执行时间\t优先级\t周转时间\t等待时间\n");
for (int i = 0; i < n; i++) {
Process p = plist[i];
printf("%d\t%d\t\t%d\t\t%d\t\t%d\t\t%d\n", p.pid, p.arrive_time, p.burst_time, p.priority, p.turnaround_time, p.waiting_time);
}
// 销毁进程队列
destroy_queue(q);
}
int main() {
// 初始化进程列表
int n = 5;
Process plist[] = {
{0, 0, 10, 1, 10, 0, 0, 0},
{1, 1, 3, 2, 3, 0, 0, 0},
{2, 2, 7, 1, 7, 0, 0, 0},
{3, 3, 5, 3, 5, 0, 0, 0},
{4, 4, 8, 4, 8, 0, 0, 0}
};
// 执行时间片轮转算法
time_slice_round_robin(plist, n, 2);
return 0;
}
```
该程序首先定义了进程结构体和进程队列结构体。初始化进程队列时,创建一个进程数组作为队列的存储空间,并指定队头下标和队尾下标的初始值。向队列中添加和移除进程时,根据队头和队尾下标的位置进行操作。判断队列是否为空时,根据队列大小是否为0进行判断。
程序中实现了时间片轮转算法。程序首先将所有到达时间在当前时间之前的进程加入队列,然后在队列中轮流执行每个进程。如果当前进程的剩余执行时间为0,将其从队列中移除,并计算该进程的周转时间和等待时间。如果队列非空,将下一个进程加入队尾。重置时间片和剩余执行时间。如果当前进程还有剩余时间,继续执行。将所有到达时间在当前时间之前的进程加入队列。如果当前进程用完了时间片,将其加入队尾。
最后,程序输出每个进程的执行结果,包括进程ID、到达时间、执行时间、优先级、周转时间和等待时间。
在示例代码中,初始化了一个包含5个进程的进程列表,并执行了时间片轮转算法,时间片大小为2。你可以根据需要修改进程列表和时间片大小,也可以实现其他进程调度算法。
相关推荐
![rar](https://img-home.csdnimg.cn/images/20210720083606.png)
![rar](https://img-home.csdnimg.cn/images/20210720083606.png)
![cpp](https://img-home.csdnimg.cn/images/20210720083646.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)