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
时间: 2024-02-12 08:06:08 浏览: 81
好的,以下是基于你提供的要求,用 C 语言编写的单处理器系统进程调度的代码。该程序实现了时间片轮转、优先数、最短进程优先和最短剩余时间优先四种调度算法,并且能够动态地随机生成5个新进程添加到就绪队列中。每次调度时,程序会显示当前运行进程的进程标识符、优先数和剩余运行时间等信息。
```
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
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
};
#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
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
//初始化就绪队列
void init_ready() {
ready.head = -1;
ready.tail = -1;
}
//初始化空闲进程控制块队列
void init_pcbarea() {
for (int i = 0; i < n; i++) {
pcbarea[i].status = -1; //表示进程控制块空闲
pcbarea[i].next = i + 1; //指向下一个空闲进程控制块
}
pcbarea[n - 1].next = -1; //最后一个进程控制块指向空
pfree = 0; //初始化指向空闲进程控制块队列的指针
}
//获取空闲进程控制块
int get_pcb() {
int i;
if (pfree == -1) {
printf("No more PCBs available!\n");
exit(0);
}
else {
i = pfree;
pfree = pcbarea[i].next;
}
return i;
}
//释放进程控制块
void free_pcb(int i) {
pcbarea[i].status = -1; //设置进程控制块为空闲状态
pcbarea[i].next = pfree; //将该进程控制块添加到空闲队列中
pfree = i;
}
//添加新进程到就绪队列中
void add_process() {
int i = get_pcb();
pcbarea[i].name = rand() % 10 + 1; //随机生成进程标识符
pcbarea[i].status = 0; //设置进程状态为就绪
pcbarea[i].pri = rand() % 10; //随机生成进程优先数
pcbarea[i].time = rand() % 5 + 1; //随机生成进程剩余运行时间
pcbarea[i].next = -1; //新进程控制块的下一个指向空
if (ready.head == -1) {
ready.head = i;
ready.tail = i;
}
else {
pcbarea[ready.tail].next = i;
ready.tail = i;
}
}
//打印进程信息
void print_process(int i) {
printf("Process %d: priority = %d, remaining time = %d\n", pcbarea[i].name, pcbarea[i].pri, pcbarea[i].time);
}
//时间片轮转算法
void rr() {
if (run != -1) {
pcbarea[run].time--; //当前正在运行的进程时间片减1
if (pcbarea[run].time == 0) {
free_pcb(run); //该进程运行完毕,释放进程控制块
run = -1; //将当前正在运行的进程指针置为-1
}
else { //将当前进程添加到就绪队列尾部
if (ready.head == -1) {
ready.head = run;
ready.tail = run;
}
else {
pcbarea[ready.tail].next = run;
ready.tail = run;
}
run = -1; //将当前正在运行的进程指针置为-1
}
}
if (run == -1 && ready.head != -1) { //如果没有正在运行的进程,但就绪队列非空
run = ready.head; //将就绪队列队头作为当前运行进程
ready.head = pcbarea[run].next; //更新就绪队列队头
if (ready.head == -1) { //如果就绪队列为空
ready.tail = -1;
}
print_process(run); //打印当前运行进程信息
}
}
//优先数算法
void ps() {
int max_pri = -1; //记录最高优先数
int max_pri_proc = -1; //记录具有最高优先数的进程控制块位置
int prev_proc = -1; //记录当前进程控制块位置的前一个进程控制块位置
int current_proc = ready.head; //记录当前进程控制块位置
while (current_proc != -1) { //遍历就绪队列
if (pcbarea[current_proc].pri > max_pri) { //找到优先数最高的进程
max_pri = pcbarea[current_proc].pri;
max_pri_proc = current_proc;
}
prev_proc = current_proc;
current_proc = pcbarea[current_proc].next;
}
if (max_pri_proc != -1) { //如果找到优先数最高的进程
if (run != -1) {
if (pcbarea[run].pri < max_pri) { //当前进程优先数低于最高优先数
pcbarea[run].status = 0; //将当前进程状态设置为就绪
if (prev_proc == -1) {
ready.head = pcbarea[run].next;
}
else {
pcbarea[prev_proc].next = pcbarea[run].next;
}
if (pcbarea[run].next == -1) { //当前进程是队尾进程
ready.tail = prev_proc;
}
pcbarea[run].next = -1; //将当前进程从就绪队列中移除
current_proc = max_pri_proc; //将优先数最高的进程作为当前运行进程
}
}
else { //没有正在运行的进程
current_proc = max_pri_proc; //将优先数最高的进程作为当前运行进程
}
run = current_proc; //更新当前运行进程指针
pcbarea[run].status = 1; //将当前进程状态设置为运行
print_process(run); //打印当前运行进程信息
}
}
//最短进程优先算法
void sjf() {
int min_time = 1000; //记录最短运行时间
int min_time_proc = -1; //记录具有最短运行时间的进程控制块位置
int prev_proc = -1; //记录当前进程控制块位置的前一个进程控制块位置
int current_proc = ready.head; //记录当前进程控制块位置
while (current_proc != -1) { //遍历就绪队列
if (pcbarea[current_proc].time < min_time) { //找到运行时间最短的进程
min_time = pcbarea[current_proc].time;
min_time_proc = current_proc;
}
prev_proc = current_proc;
current_proc = pcbarea[current_proc].next;
}
if (min_time_proc != -1) { //如果找到运行时间最短的进程
if (run != -1) {
if (pcbarea[run].time > min_time) { //当前进程运行时间长于最短运行时间
pcbarea[run].status = 0; //将当前进程状态设置为就绪
if (prev_proc == -1) {
ready.head = pcbarea[run].next;
}
else {
pcbarea[prev_proc].next = pcbarea[run].next;
}
if (pcbarea[run].next == -1) { //当前进程是队尾进程
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