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 08:05:04 浏览: 45
好的,我可以为您提供一些思路和代码片段来模拟实现单处理机系统中的进程调度算法。首先,您需要定义进程的结构体,例如:
```c
typedef struct Process {
int pid; // 进程ID
int priority; // 优先级
int burst; // 执行时间
int remaining; // 剩余执行时间
int arrival; // 到达时间
int waiting; // 等待时间
int turnaround; // 周转时间
} Process;
```
接着,您需要定义一个进程队列,用于存储待执行的进程。根据不同的调度算法,进程队列可以有不同的实现方式。例如,先来先服务(FCFS)算法可以使用一个简单的队列实现,时间片轮转(RR)算法可以使用一个环形队列实现,优先级调度(PS)算法可以使用一个优先队列实现。
下面是一个简单的先来先服务(FCFS)算法的实现样例:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define MAX_PROCESSES 10
typedef struct Process {
int pid; // 进程ID
int priority; // 优先级
int burst; // 执行时间
int remaining; // 剩余执行时间
int arrival; // 到达时间
int waiting; // 等待时间
int turnaround; // 周转时间
} Process;
typedef struct Queue {
int front, rear;
Process processes[MAX_PROCESSES];
} Queue;
void enqueue(Queue *q, Process p) {
if (q->rear == MAX_PROCESSES - 1) {
printf("Queue is full!\n");
exit(1);
}
q->rear++;
q->processes[q->rear] = p;
}
Process dequeue(Queue *q) {
if (q->front == q->rear) {
printf("Queue is empty!\n");
exit(1);
}
q->front++;
return q->processes[q->front];
}
int is_empty(Queue *q) {
return q->front == q->rear;
}
void fcfs_schedule(Process processes[], int n) {
Queue q = { .front = -1, .rear = -1 };
// 将进程按照到达时间排序
for (int i = 0; i < n; i++) {
for (int j = i + 1; j < n; j++) {
if (processes[i].arrival > processes[j].arrival) {
Process temp = processes[i];
processes[i] = processes[j];
processes[j] = temp;
}
}
}
int current_time = 0;
for (int i = 0; i < n; i++) {
while (!is_empty(&q) && current_time < processes[i].arrival) {
Process p = dequeue(&q);
p.remaining -= (processes[i].arrival - current_time);
if (p.remaining > 0) {
enqueue(&q, p);
}
else {
p.turnaround = current_time + p.burst - p.arrival;
p.waiting = p.turnaround - p.burst;
printf("Process %d: turnaround=%d, waiting=%d\n", p.pid, p.turnaround, p.waiting);
}
current_time = processes[i].arrival;
}
if (current_time < processes[i].arrival) {
current_time = processes[i].arrival;
}
enqueue(&q, processes[i]);
}
while (!is_empty(&q)) {
Process p = dequeue(&q);
p.turnaround = current_time + p.burst - p.arrival;
p.waiting = p.turnaround - p.burst;
printf("Process %d: turnaround=%d, waiting=%d\n", p.pid, p.turnaround, p.waiting);
current_time += p.burst;
}
}
int main() {
Process processes[] = {
{ .pid = 1, .priority = 3, .burst = 24, .remaining = 24, .arrival = 0 },
{ .pid = 2, .priority = 1, .burst = 3, .remaining = 3, .arrival = 0 },
{ .pid = 3, .priority = 2, .burst = 3, .remaining = 3, .arrival = 0 },
{ .pid = 4, .priority = 4, .burst = 5, .remaining = 5, .arrival = 0 },
};
int n = sizeof(processes) / sizeof(processes[0]);
fcfs_schedule(processes, n);
return 0;
}
```
上面的代码实现了一个简单的先来先服务(FCFS)算法,可以将进程按照到达时间排序,然后依次执行每个进程,计算出其周转时间和等待时间。在实际的操作系统中,还需要考虑诸如进程切换、时间片等因素,您可以根据需要进行扩展。
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