时间片轮转调度算法模拟的实现设计思路、流程图以及带注释的源代码

时间片轮转调度算法是一种常见的调度算法，它采用时间片的方式对进程进行调度。当一个进程的时间片用完后，调度器会将其挂起，并执行下一个进程。下面是该算法的实现设计思路、流程图以及带注释的源代码。

1. 实现设计思路

(1) 首先，需要定义进程的数据结构，包括进程ID、进程状态、已运行时间、需要运行时间等信息。

(2) 然后，需要定义一个就绪队列，用于存储已经准备好运行的进程。

(3) 接着，需要定义时间片的大小，以及一个计时器，用于记录当前时间片已经运行的时间。

(4) 在主函数中，循环执行以下步骤：

a. 从就绪队列中取出一个进程，并将其状态设置为“运行”。

b. 根据时间片的大小，运行该进程一段时间，同时更新该进程的已运行时间。

c. 如果该进程已经运行完毕，则将其从就绪队列中删除，并将其状态设置为“结束”。

d. 如果该进程还需要继续运行，则将其重新加入就绪队列，并将其状态设置为“就绪”。

e. 如果当前时间片已经运行完毕，则重置计时器，并将当前进程重新加入就绪队列，并将其状态设置为“就绪”。

(5) 最后，输出所有进程的运行情况。

2. 流程图

开始
定义进程数据结构
定义就绪队列
定义时间片大小
定义计时器
初始化进程
将所有进程加入就绪队列
while(就绪队列不为空) do
    取出一个进程
    将其状态设置为“运行”
    运行该进程一段时间
    更新该进程的已运行时间
    如果该进程已经运行完毕，则将其从就绪队列中删除，并将其状态设置为“结束”
    如果该进程还需要继续运行，则将其重新加入就绪队列，并将其状态设置为“就绪”
    如果当前时间片已经运行完毕，则重置计时器，并将当前进程重新加入就绪队列，并将其状态设置为“就绪”
end while
输出所有进程的运行情况
结束

3. 带注释的源代码

# 定义进程数据结构
class Process:
    def __init__(self, pid, status, runtime, needtime):
        self.pid = pid          # 进程ID
        self.status = status    # 进程状态（就绪、运行、结束）
        self.runtime = runtime  # 已运行时间
        self.needtime = needtime # 需要运行时间

# 定义就绪队列
ready_queue = []

# 定义时间片大小
time_slice = 2

# 定义计时器
time_counter = 0

# 初始化进程
process_list = [Process(1, "就绪", 0, 5),
                Process(2, "就绪", 0, 3),
                Process(3, "就绪", 0, 2)]

# 将所有进程加入就绪队列
for process in process_list:
    ready_queue.append(process)

# 时间片轮转调度算法
while ready_queue:
    # 取出一个进程
    current_process = ready_queue.pop(0)
    # 将其状态设置为“运行”
    current_process.status = "运行"
    # 运行该进程一段时间
    for i in range(time_slice):
        current_process.runtime += 1
        time_counter += 1
        # 如果该进程已经运行完毕，则将其状态设置为“结束”
        if current_process.runtime == current_process.needtime:
            current_process.status = "结束"
            break
    # 如果该进程还需要继续运行，则将其重新加入就绪队列，并将其状态设置为“就绪”
    if current_process.status == "运行":
        current_process.status = "就绪"
        ready_queue.append(current_process)
    # 如果当前时间片已经运行完毕，则重置计时器，并将当前进程重新加入就绪队列，并将其状态设置为“就绪”
    if time_counter == len(process_list) * time_slice:
        time_counter = 0
        current_process.status = "就绪"
        ready_queue.append(current_process)

# 输出所有进程的运行情况
for process in process_list:
    print("进程ID：%d，状态：%s，已运行时间：%d，需要运行时间：%d" % (process.pid, process.status, process.runtime, process.needtime))