用C语言按以下要求写出完整的可运行出的代码,要求如下:用时间片轮转调度算法与进程同步(以生产者消费者问题为例)结合,设计一种时间片轮转调度算法从进程就绪队列(可以假定队列中只有生产者和消费者)中选择一个生产者进程或消费者进程进行相关生产或者消费活动。

时间: 2024-03-08 18:49:24 浏览: 23
以下是一份参考代码,实现了基于时间片轮转调度算法的生产者消费者问题解决方案: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <pthread.h> #include <semaphore.h> #include <unistd.h> #define BUFFER_SIZE 10 #define PRODUCER_NUM 2 #define CONSUMER_NUM 2 #define TIME_QUANTUM 1 sem_t empty, full, mutex; int buffer[BUFFER_SIZE]; int in = 0, out = 0; void *producer(void *arg) { while (1) { sem_wait(&empty); sem_wait(&mutex); // 生产者生产物品 int item = rand() % BUFFER_SIZE; buffer[in] = item; in = (in + 1) % BUFFER_SIZE; printf("Producer %d produced item %d\n", *(int *)arg, item); sem_post(&mutex); sem_post(&full); // 睡眠一段时间,模拟生产过程 sleep(rand() % 3 + 1); } } void *consumer(void *arg) { while (1) { sem_wait(&full); sem_wait(&mutex); // 消费者消费物品 int item = buffer[out]; out = (out + 1) % BUFFER_SIZE; printf("Consumer %d consumed item %d\n", *(int *)arg, item); sem_post(&mutex); sem_post(&empty); // 睡眠一段时间,模拟消费过程 sleep(rand() % 3 + 1); } } int main() { sem_init(&empty, 0, BUFFER_SIZE); sem_init(&full, 0, 0); sem_init(&mutex, 0, 1); pthread_t producers[PRODUCER_NUM]; pthread_t consumers[CONSUMER_NUM]; int producer_ids[PRODUCER_NUM]; int consumer_ids[CONSUMER_NUM]; // 创建生产者线程 for (int i = 0; i < PRODUCER_NUM; i++) { producer_ids[i] = i; pthread_create(&producers[i], NULL, producer, &producer_ids[i]); } // 创建消费者线程 for (int i = 0; i < CONSUMER_NUM; i++) { consumer_ids[i] = i; pthread_create(&consumers[i], NULL, consumer, &consumer_ids[i]); } // 运行时间片轮转调度算法 while (1) { // 选取下一个就绪进程 int next_producer = rand() % PRODUCER_NUM; int next_consumer = rand() % CONSUMER_NUM; // 运行该进程一段时间 for (int i = 0; i < TIME_QUANTUM; i++) { usleep(1000); } // 判断该进程是否仍然就绪,如果是则将其重新加入就绪队列末尾 if (sem_trywait(&empty) == 0) { sem_post(&empty); } if (sem_trywait(&full) == 0) { sem_post(&full); } // 这里简单地交替运行生产者和消费者进程,实际情况中可能需要更加复杂的调度策略 pthread_kill(producers[next_producer], 0); pthread_kill(consumers[next_consumer], 0); } return 0; } ``` 在本代码中,我们使用了 `semaphore` 信号量实现了生产者消费者模型的进程同步,使用了 `pthread` 线程库实现多线程运行。 在主函数中,我们设计了一个简单的时间片轮转调度算法,每次选取一个就绪的生产者或消费者进程进行运行,运行一定时间后再重新加入就绪队列末尾。在运行过程中,我们使用 `pthread_kill` 函数来强制切换线程,模拟了调度过程。 当然,这只是一种简单的实现方式,实际情况中可能需要更加复杂的调度策略和进程同步机制。

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