写一个进程创建的c++代码,并结合选择的进程调度算法,完善PCB结构
时间: 2024-05-05 13:19:27 浏览: 174
操作系统——进程调度算法(C++).txt
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好的,下面是一个简单的进程创建的C代码,并结合Round Robin进程调度算法:
```
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<unistd.h>
#include<signal.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/wait.h>
#define MAX 10
typedef struct PCB{
pid_t pid;//pid
int priority;//进程优先级
int cpu_time;//占用CPU时间
int run_time;//已运行时间
int remain_time;//剩余运行时间
int status;//进程状态
struct PCB* next;//指向下一个进程的指针
}PCB;
int process_num = 0;
PCB* ready_list;//就绪队列的头指针
PCB* p;//指向当前进程的指针
void scheduling();//进程调度函数
void create_process(int priority, int cpu_time){//创建进程函数
PCB* new_pcb = (PCB*)malloc(sizeof(PCB));
new_pcb->pid = fork();
if(new_pcb->pid == 0){//子进程
signal(SIGSTOP, SIG_DFL);//子进程去掉SIGSTOP信号的处理函数
while(1);//占用CPU
}
else if(new_pcb->pid < 0){//创建进程失败
printf("Create process failed!\n");
free(new_pcb);
return;
}
else{//父进程
new_pcb->priority = priority;
new_pcb->cpu_time = cpu_time;
new_pcb->run_time = 0;
new_pcb->remain_time = cpu_time;
new_pcb->status = 0;//新建进程状态为就绪
new_pcb->next = ready_list;
ready_list = new_pcb;//将新建进程加入就绪队列
process_num++;//进程数量加1
printf("Process[%d] created! priority=%d cpu_time=%d\n", new_pcb->pid, priority, cpu_time);
}
}
void time_out(int sig){//设置时间片到时的处理函数
p->remain_time -= 1;
p->run_time += 1;
if(p->remain_time == 0){
printf("Process[%d] finished!\n", p->pid);
waitpid(p->pid, NULL, 0);//等待进程结束
p->status = -1;//进程状态改为退出
process_num--;//进程数量减1
free(p);//释放进程的PCB所占的空间
if(ready_list != NULL) p = ready_list;//指向下一个进程的PCB
}
else{
printf("Process[%d] time out!\n", p->pid);
p->status = 1;//进程状态改为就绪
p->next = ready_list;
ready_list = p;//将进程加入就绪队列尾部
p = ready_list;//指向就绪队列的头部
ready_list = ready_list->next;//就绪队列指向下一个进程
}
}
void scheduling(){
int time_slice = 2;//时间片长度为2
p = ready_list;
signal(SIGALRM, time_out);//设置时间片到时的处理函数
while(process_num > 0){
if(p != NULL){//p不为空,说明就绪队列不为空
if(p->status == 0){//进程状态为就绪
p->status = 2;//进程状态改为运行
kill(p->pid, SIGCONT);//恢复运行
alarm(time_slice);//设置时间片长度
pause();//等待时间片结束
}
else if(p->status == 1){//进程状态为阻塞
p = p->next;
}
else if(p->status == -1){//进程状态为退出
if(ready_list != NULL) p = ready_list;
}
else if(p->status == 2){//进程状态为运行
kill(p->pid, SIGSTOP);//暂停运行
}
}
else{//p为空,说明就绪队列为空
printf("Ready list is empty!\n");
sleep(1);
}
}
}
int main(){
ready_list = NULL;
int i, priority, cpu_time;
for(i=0; i<MAX; i++){
printf("Enter priority and cpu time of process[%d]:", i);
scanf("%d%d", &priority, &cpu_time);
create_process(priority, cpu_time);
}
scheduling();
return 0;
}
```
在上面的代码中,我们进行了如下操作:
- 定义了进程控制块(PCB)结构,包含进程的pid、优先级、占用CPU时间、已运行时间、剩余运行时间和状态,以及指向下一个进程的指针。
- 定义了进程数量和就绪队列的头指针。
- 创建了进程的函数`create_process`,其中使用`fork()`系统调用创建子进程,并将子进程PID保存到新建PCB中,同时子进程占用CPU,父进程将新建PCB加入就绪队列中。
- 设置了时间片到时的处理函数`time_out`,当时间片到时时,将进程的剩余运行时间减1,已运行时间加1,如果剩余运行时间为0,就结束进程,将进程状态改为退出,进程数量减1,释放PCB的空间;否则,将进程状态改为就绪,将进程加入就绪队列尾部,就绪队列指向下一个进程。
- 设置了进程调度函数`scheduling`,在函数中定义了时间片长度,将当前进程指针p指向就绪队列的头部,设置时间片到时的处理函数和信号,循环执行进程调度操作,当进程数量为0时退出循环。在循环中,如果当前进程不为空,就根据进程状态选择不同的操作,如果进程状态为就绪,就将进程状态改为运行,恢复进程运行并设置时间片长度;如果进程状态为阻塞,就继续指向下一个进程;如果进程状态为退出,就将p指向就绪队列的头部;如果进程状态为运行,就暂停进程运行。如果当前进程为空,就输出就绪队列为空并休眠1秒。注:这里的调度算法是Round Robin算法。
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