选择一个调度算法、编写 C 语言(或其他程序设计语言)程序,模拟多道系统中在单处 理器情况下的进程控制和进程调度。

时间: 2023-06-24 21:05:34 浏览: 59
我选择实现一个简单的先来先服务(FCFS)调度算法的模拟程序。 程序首先需要定义进程(Process)的数据结构,包括进程的 ID,到达时间、服务时间和完成时间等属性: ```c typedef struct process { int id; // 进程 ID int arrival_time; // 到达时间 int service_time; // 服务时间 int finish_time; // 完成时间 int turnaround_time; // 周转时间 int waiting_time; // 等待时间 } Process; ``` 接下来,我们需要定义一个进程队列,并实现进程的排序函数,按照到达时间排序: ```c typedef struct process_node { Process *process; struct process_node *next; } ProcessNode; typedef struct process_queue { ProcessNode *head; ProcessNode *tail; int size; } ProcessQueue; int compare_processes(const void *a, const void *b) { Process *pa = *(Process **)a; Process *pb = *(Process **)b; return pa->arrival_time - pb->arrival_time; } void enqueue_process(ProcessQueue *queue, Process *process) { ProcessNode *node = (ProcessNode *)malloc(sizeof(ProcessNode)); node->process = process; node->next = NULL; if (queue->tail == NULL) { queue->head = node; queue->tail = node; } else { queue->tail->next = node; queue->tail = node; } queue->size++; } Process *dequeue_process(ProcessQueue *queue) { if (queue->head == NULL) { return NULL; } ProcessNode *node = queue->head; queue->head = node->next; if (queue->head == NULL) { queue->tail = NULL; } queue->size--; Process *process = node->process; free(node); return process; } void sort_processes(Process **processes, int n) { qsort(processes, n, sizeof(Process *), compare_processes); } ``` 然后,我们可以实现 FCFS 调度算法的主函数。该函数首先将所有进程按照到达时间排序,然后依次执行每个进程,计算完成时间、周转时间和等待时间: ```c void fcfs_schedule(Process **processes, int n) { sort_processes(processes, n); int current_time = 0; for (int i = 0; i < n; i++) { Process *process = processes[i]; if (process->arrival_time > current_time) { current_time = process->arrival_time; } process->finish_time = current_time + process->service_time; process->turnaround_time = process->finish_time - process->arrival_time; process->waiting_time = process->turnaround_time - process->service_time; current_time = process->finish_time; } } ``` 最后,我们可以定义一些辅助函数,比如读取进程信息,打印进程信息和计算平均周转时间和平均等待时间: ```c Process *read_process_info(int id) { Process *process = (Process *)malloc(sizeof(Process)); printf("Enter arrival time and service time for process %d: ", id); scanf("%d %d", &process->arrival_time, &process->service_time); process->id = id; process->finish_time = 0; process->turnaround_time = 0; process->waiting_time = 0; return process; } void print_process_info(Process *process) { printf("Process %d: arrival_time=%d, service_time=%d, finish_time=%d, turnaround_time=%d, waiting_time=%d\n", process->id, process->arrival_time, process->service_time, process->finish_time, process->turnaround_time, process->waiting_time); } void print_average_times(Process **processes, int n) { int total_turnaround_time = 0; int total_waiting_time = 0; for (int i = 0; i < n; i++) { Process *process = processes[i]; total_turnaround_time += process->turnaround_time; total_waiting_time += process->waiting_time; } double avg_turnaround_time = (double)total_turnaround_time / n; double avg_waiting_time = (double)total_waiting_time / n; printf("Average turnaround time: %.2f\n", avg_turnaround_time); printf("Average waiting time: %.2f\n", avg_waiting_time); } ``` 最终,我们可以编写一个完整的程序,读取多个进程的信息,调用 FCFS 调度算法,打印每个进程的信息和平均周转时间和平均等待时间: ```c #define MAX_PROCESSES 100 int main() { int n; printf("Enter the number of processes (maximum %d): ", MAX_PROCESSES); scanf("%d", &n); if (n > MAX_PROCESSES) { printf("Error: too many processes\n"); return 1; } Process *processes[MAX_PROCESSES]; for (int i = 0; i < n; i++) { processes[i] = read_process_info(i); } fcfs_schedule(processes, n); for (int i = 0; i < n; i++) { print_process_info(processes[i]); } print_average_times(processes, n); for (int i = 0; i < n; i++) { free(processes[i]); } return 0; } ```

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