操作系统进程调度算法代码
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操作系统进程调度C语言代码操作系统是计算机系统中的重要组成部分,用于管理和控制计算机资源的分配和使用。
在操作系统中,进程调度是指将系统资源(如 CPU、内存、磁盘、网络等)分配给运行中的进程的过程。
进程调度是操作系统实现多任务、多用户和分时系统的关键。
进程调度的算法有多种。
最常见的是时间片轮转算法、优先级调度算法、最短进程优先算法和先到先服务算法等。
下面我们将介绍一下时间片轮转算法的 C 语言代码实现。
1. 时间片轮转算法时间片轮转算法是一种基于时间片的调度算法,它给每个进程分配一个时间片,当时间片用完后,系统将进程暂停,并将 CPU 分配给下一个进程。
时间片轮转算法可以让所有进程公平地使用 CPU 时间,并且可以避免进程饥饿的情况发生。
2. C 语言代码实现在 C 语言中,可以用结构体来表示一个进程,包括进程 ID、进程状态、优先级、到达时间和需要运行的时间片等属性。
下面是一个简单的进程结构体的定义:```struct Process processes[5];在实现时间片轮转算法之前,需要先实现一个进程调度函数,它的作用是找到就绪进程中优先级最高的进程,并返回它的位置。
下面是一个简单的进程调度函数:```int find_highest_priority_process(struct Process *processes, int n) {int highest_priority = -1;int highest_priority_index = -1;for (int i = 0; i < n; i++) {if (processes[i].state != 2 && processes[i].priority >highest_priority) {highest_priority = processes[i].priority;highest_priority_index = i;}}return highest_priority_index;}```在实现时间片轮转算法之前,需要先定义一些全局变量,包括就绪队列、当前时间、时间片大小和进程数量等。
进程调度算法代码进程调度算法是操作系统中的一种重要机制,它决定了在多道程序环境下,如何安排各个进程的执行顺序和时间片。
不同的进程调度算法有不同的实现方式和优缺点,本文将就常见的几种进程调度算法进行详细介绍。
1. 先来先服务(FCFS)先来先服务是最简单、最直观的进程调度算法。
它按照进程到达时间的先后顺序进行调度,即先到达的进程先执行。
当一个进程开始执行后,直到该进程执行完毕或者发生某些阻塞事件才会切换到另一个进程。
FCFS算法代码如下:```void FCFS(){int i;for(i=0;i<n;i++){run(p[i].need_time);if(i!=n-1){wait(p[i+1].arrive_time-p[i].arrive_time-p[i].need_time); }}}```其中,p数组表示所有需要执行的进程,n表示总共有多少个需要执行的进程。
run函数表示运行该进程所需时间片,wait函数表示等待下一个进程到达所需时间。
FCFS算法优点是简单易懂、公平性好,但其缺点也很明显:无法处理短作业优先问题、平均等待时间长等。
2. 短作业优先(SJF)短作业优先是一种非抢占式的进程调度算法,它根据每个进程的执行时间来进行排序,执行时间短的进程先执行。
如果有多个进程的执行时间相同,则按照到达时间的先后顺序进行调度。
SJF算法代码如下:```void SJF(){int i,j;for(i=0;i<n;i++){for(j=i+1;j<n;j++){if(p[i].need_time>p[j].need_time){swap(p[i],p[j]);}}}for(i=0;i<n;i++){run(p[i].need_time);if(i!=n-1){wait(p[i+1].arrive_time-p[i].arrive_time-p[i].need_time); }}}```其中,swap函数表示交换两个进程的位置。
调度算法C语言实现调度算法是操作系统中的重要内容之一,它决定了进程在系统中的运行方式和顺序。
本文将介绍两种常见的调度算法,先来先服务(FCFS)和最短作业优先(SJF),并用C语言实现它们。
一、先来先服务(FCFS)调度算法先来先服务(FCFS)调度算法是最简单的调度算法之一、它按照进程到达的先后顺序进行调度,即谁先到达就先执行。
实现这个算法的关键是记录进程到达的顺序和每个进程的执行时间。
下面是一个用C语言实现先来先服务调度算法的示例程序:```c#include <stdio.h>//进程控制块结构体typedef structint pid; // 进程IDint arrivalTime; // 到达时间int burstTime; // 执行时间} Process;int maiint n; // 进程数量printf("请输入进程数量:");scanf("%d", &n);//输入每个进程的到达时间和执行时间Process process[n];for (int i = 0; i < n; i++)printf("请输入进程 %d 的到达时间和执行时间:", i);scanf("%d%d", &process[i].arrivalTime,&process[i].burstTime);process[i].pid = i;}//根据到达时间排序进程for (int i = 0; i < n - 1; i++)for (int j = i + 1; j < n; j++)if (process[i].arrivalTime > process[j].arrivalTime) Process temp = process[i];process[i] = process[j];process[j] = temp;}}}//计算平均等待时间和平均周转时间float totalWaitingTime = 0; // 总等待时间float totalTurnaroundTime = 0; // 总周转时间int currentTime = 0; // 当前时间for (int i = 0; i < n; i++)if (currentTime < process[i].arrivalTime)currentTime = process[i].arrivalTime;}totalWaitingTime += currentTime - process[i].arrivalTime;totalTurnaroundTime += (currentTime + process[i].burstTime) - process[i].arrivalTime;currentTime += process[i].burstTime;}//输出结果float avgWaitingTime = totalWaitingTime / n;float avgTurnaroundTime = totalTurnaroundTime / n;printf("平均等待时间:%f\n", avgWaitingTime);printf("平均周转时间:%f\n", avgTurnaroundTime);return 0;```以上程序实现了先来先服务(FCFS)调度算法,首先根据进程的到达时间排序,然后依次执行每个进程,并计算总等待时间和总周转时间。
进程调度算法的模拟实现⏹实验目的1.本实验模拟在单处理机情况下的处理机调度问题,加深对进程调度的理解。
2.利用程序设计语言编写算法,模拟实现先到先服务算法FCFS、轮转调度算法RR、最短作业优先算法SJF、优先级调度算法PRIOR、最短剩余时间优先算法SRTF。
3.进行算法评价,计算平均等待时间和平均周转时间。
⏹实验内容及结果1.先来先服务算法2.轮转调度算法3. 优先级调度算法4. 最短时间优先算法5. 最短剩余时间优先算法⏹实验总结在此次模拟过程中,将SRTF单独拿了出来用指针表示,而其余均用数组表示。
⏹完整代码【Srtf.cpp代码如下:】//最短剩余时间优先算法的实现#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<time.h>typedef struct{int remain_time; //进程剩余执行时间int arrive_time; //进程到达时间int Tp; //进入就绪队列的时间int Tc; //进入执行队列的时间int To; //进程执行结束的时间int number; //进程编号}Process_Block; //定义进程模块typedef struct _Queue{Process_Block PB;struct _Queue *next;}_Block,*Process; //定义一个进程模块队列中结点typedef struct{Process head; //队列头指针Process end; //队列尾指针}Process_Queue; //进程队列Process_Queue PQ; //定义一个全局队列变量int t; //全局时间Process Run_Now; //当前正在运行的进程,作为全局变量void InitQueue(Process_Queue PQ){PQ.head ->next = NULL;PQ.end ->next = PQ.head;}/*初始化队列*/int IsEmpty(Process_Queue PQ){if(PQ.end->next == PQ.head)return 1; //队列空的条件为头指针指向尾指针并且尾指针指向头指针elsereturn 0;}/*判定队列是否为空队列*/void EnQueue(Process_Queue PQ,Process P){Process temp =(Process)malloc(sizeof(_Block));temp = PQ.end;temp->next->next = P;PQ.end->next = P;}/*插入队列操作*/Process DeQueue(Process_Queue PQ){if(IsEmpty(PQ))return NULL;Process temp = PQ.head->next;PQ.head->next= temp ->next;if(PQ.end->next == temp)PQ.end->next = PQ.head;return temp;}/*出列操作*/Process ShortestProcess(Process_Queue PQ){if(IsEmpty(PQ)) //如果队列为空,返回{if(!Run_Now)return NULL;elsereturn Run_Now;}Process temp,shortest,prev;int min_time;if(Run_Now) //如果当前有进程正在执行,{shortest = Run_Now; //那么最短进程初始化为当前正在执行的进程,min_time = Run_Now->PB.remain_time;}else//如果当前没有进程执行,{shortest = PQ.head->next; //则最短进程初始化为队列中第一个进程min_time = PQ.head->next->PB.remain_time;}temp = PQ.head;prev = temp;while(temp->next){if(temp->next->PB.remain_time <min_time) //如果当前进程的剩余时间比min_time短,{shortest = temp->next; //则保存当前进程,min_time = shortest->PB.remain_time;prev=temp; //及其前驱}temp=temp->next;}if(shortest == PQ.end->next) //如果最短剩余时间进程是队列中最后一个进程,PQ.end->next = prev; //则需要修改尾指针指向其前驱prev->next = shortest->next; //修改指针将最短剩余时间进程插入到队头return shortest;}/*调度最短剩余时间的进程至队头*/void Run(){Run_Now->PB.remain_time--; //某一时间运行它的剩余时间减return;}/*运行函数*/void Wait(){return ;}int sum(int array[],int n){int i,sum=0;for(i=0;i<n;i++)sum+=array[i];return sum;}int main(){PQ.head = (Process)malloc(sizeof(_Block));PQ.end = (Process)malloc(sizeof(_Block));Run_Now = (Process)malloc(sizeof(_Block));Run_Now =NULL;InitQueue(PQ);int i,N,Total_Time=0; //Total_Time为所有进程的执行时间之和printf("请输入计算机中的进程数目:\n");scanf("%d",&N);Process *P,temp;P = (Process*)malloc(N*sizeof(Process));int *wt,*circle_t;wt =(int*)malloc(N*sizeof(int));circle_t =(int*)malloc(N*sizeof(int));for(i=0;i<N;i++){P[i] = (Process)malloc(sizeof(_Block));P[i]->PB.number =i+1;P[i]->next =NULL;wt[i] =0;circle_t[i] =0;printf("输入第%d个进程的到达时间及剩余执行时间:\n",i+1);scanf("%d %d",&P[i]->PB.arrive_time,&P[i]->PB.remain_time);}for(i=0;i<N;i++)Total_Time+=P[i]->PB.remain_time;printf("\n进程按顺序运行依次为:\n");i=0;int k=0;for(t=0;;t++){if(Run_Now) //如果当前有进程正在执行{Run();if(t == P[i]->PB.arrive_time) //如果当前时间正好有进程进入{if(P[i]->PB.remain_time < Run_Now->PB.remain_time){temp = P[i];P[i] = Run_Now;Run_Now = temp; //则调度它至运行队列中,Run_Now->PB.Tp=t;Run_Now->PB.Tc=t;wt[Run_Now->PB.number-1]+=Run_Now->PB.Tc-Run_Now->PB.Tp;printf("%d ",Run_Now->PB.number);}EnQueue(PQ,P[i]); //并将当前运行进程重新插入队列中P[i]->PB.Tp=t;k++;i=(i+1)>(N-1)?(N-1):(i+1);}if(Run_Now->PB.remain_time == 0) //如果当前进程运行结束,{Run_Now->PB.To=t; //进程运行结束的时间circle_t[Run_Now->PB.number-1] +=t-Run_Now->PB.arrive_time;free(Run_Now); //则将它所占资源释放掉,Run_Now =NULL; //并修改Run_Now为NULLRun_Now = ShortestProcess(PQ); //从就绪队列中调出最短剩余时间进程至队头,if(!Run_Now) //如果队列为空,转为等待状态{if(IsEmpty(PQ) && k >= N) break;Wait();continue;}else{Run_Now->PB.Tc=t;wt[Run_Now->PB.number-1]+=Run_Now->PB.Tc-Run_Now->PB.Tp;printf("%d ",Run_Now->PB.number);}}}else//如果当前运行进程为空,那么{if(t == P[i]->PB.arrive_time) //如果正好这时有进程入队{k++;EnQueue(PQ,P[i]);Run_Now = DeQueue(PQ); //则直接被调入运行队列中Run_Now->PB.Tp=t;Run_Now->PB.Tc=t;printf("%d ",Run_Now->PB.number);i=(i+1)>(N-1)?(N-1):(i+1);}else{Wait();continue;}}}printf("\n");printf("平均等待时间是:\n%f\n",((float)sum(wt,N))/N);printf("平均周转时间是:\n%f\n",((float)sum(circle_t,N))/N);return 0;}//////////////////////////////////////////////////////【Process.cpp代码如下:】#include<iostream>#include<string>using namespace std;class Process{public:string ProcessName; // 进程名字int Time; // 进程需要时间int leval; // 进程优先级int LeftTime; // 进程运行一段时间后还需要的时间};void Copy ( Process proc1, Process proc2); // 把proc2赋值给proc1void Sort( Process pr[], int size) ; // 此排序后按优先级从大到小排列void sort1(Process pr[], int size) ; // 此排序后按需要的cpu时间从小到大排列void Fcfs( Process pr[], int num, int Timepice); // 先来先服务算法void TimeTurn( Process process[], int num, int Timepice); // 时间片轮转算法void Priority( Process process[], int num, int Timepice); // 优先级算法void main(){int a;cout<<endl;cout<<" 选择调度算法:"<<endl;cout<<" 1: FCFS 2: 时间片轮换 3: 优先级调度 4: 最短作业优先 5: 最短剩余时间优先"<<endl; cin>>a;const int Size =30;Process process[Size] ;int num;int TimePice;cout<<" 输入进程个数:"<<endl;cin>>num;cout<<" 输入此进程时间片大小: "<<endl;cin>>TimePice;for( int i=0; i< num; i++){string name;int CpuTime;int Leval;cout<<" 输入第"<< i+1<<" 个进程的名字、cpu时间和优先级:"<<endl;cin>>name;cin>> CpuTime>>Leval;process[i].ProcessName =name;process[i].Time =CpuTime;process[i].leval =Leval;cout<<endl;}for ( int k=0;k<num;k++)process[k].LeftTime=process[k].Time ;//对进程剩余时间初始化cout<<" ( 说明: 在本程序所列进程信息中,优先级一项是指进程运行后的优先级!! )";cout<<endl; cout<<endl;cout<<"进程名字"<<"共需占用CPU时间 "<<" 还需要占用时间 "<<" 优先级"<<" 状态"<<endl;if(a==1)Fcfs(process,num,TimePice);else if(a==2)TimeTurn( process, num, TimePice);else if(a==3){Sort( process, num);Priority( process , num, TimePice);}else// 最短作业算法,先按时间从小到大排序,再调用Fcfs算法即可{sort1(process,num);Fcfs(process,num,TimePice);}}void Copy ( Process proc1, Process proc2){proc1.leval =proc2.leval ;proc1.ProcessName =proc2.ProcessName ;proc1.Time =proc2.Time ;}void Sort( Process pr[], int size) //以进程优先级高低排序{// 直接插入排序for( int i=1;i<size;i++){Process temp;temp = pr[i];int j=i;while(j>0 && temp.leval<pr[j-1].leval){pr[j] = pr[j-1];j--;}pr[j] = temp;} // 直接插入排序后进程按优先级从小到大排列for( int d=size-1;d>size/2;d--){Process temp;temp=pr [d];pr [d] = pr [size-d-1];pr [size-d-1]=temp;} // 此排序后按优先级从大到小排列}/* 最短作业优先算法的实现*/void sort1 ( Process pr[], int size) // 以进程时间从低到高排序{// 直接插入排序for( int i=1;i<size;i++){Process temp;temp = pr[i];int j=i;while(j>0 && temp.Time < pr[j-1].Time ){pr[j] = pr[j-1];j--;}pr[j] = temp;}}/* 先来先服务算法的实现*/void Fcfs( Process process[], int num, int Timepice){ // process[] 是输入的进程,num是进程的数目,Timepice是时间片大小while(true){if(num==0){cout<<" 所有进程都已经执行完毕!"<<endl;exit(1);}if(process[0].LeftTime==0){cout<<" 进程"<<process[0].ProcessName<< " 已经执行完毕!"<<endl;for (int i=0;i<num;i++)process[i]=process[i+1];num--;}else if(process[num-1].LeftTime==0){cout<<" 进程"<<process[num-1].ProcessName<< " 已经执行完毕!"<<endl;num--;}else{cout<<endl; //输出正在运行的进程process[0].LeftTime=process[0].LeftTime- Timepice;process[0].leval =process[0].leval-1;cout<<" "<<process[0].ProcessName <<" "<<process[0].Time <<" ";cout<<process[0].LeftTime <<" "<<process[0].leval<<" 运行";cout<<endl;for(int s=1;s<num;s++){cout<<" "<<process[s].ProcessName <<" "<<process[s].Time <<"";cout<<process[s].LeftTime <<" "<<process[s].leval<<" 等待"<<endl; ;}} // elsecout<<endl;system(" pause");cout<<endl;} // while}/* 时间片轮转调度算法实现*/void TimeTurn( Process process[], int num, int Timepice){while(true){if(num==0){cout<<" 所有进程都已经执行完毕!"<<endl;exit(1);}if(process[0].LeftTime==0){cout<<" 进程"<<process[0].ProcessName<< " 已经执行完毕!"<<endl;for (int i=0;i<num;i++)process[i]=process[i+1];num--;}if( process[num-1].LeftTime ==0 ){cout<<" 进程" << process[num-1].ProcessName <<" 已经执行完毕! "<<endl;num--;}else if(process[0].LeftTime > 0){cout<<endl; //输出正在运行的进程process[0].LeftTime=process[0].LeftTime- Timepice;process[0].leval =process[0].leval-1;cout<<" "<<process[0].ProcessName <<" "<<process[0].Time <<" ";cout<<process[0].LeftTime <<" "<<process[0].leval<<" 运行";cout<<endl;for(int s=1;s<num;s++){cout<<" "<<process[s].ProcessName <<" "<<process[s].Time <<"";cout<<process[s].LeftTime <<" "<<process[s].leval;if(s==1)cout<<" 就绪"<<endl;elsecout<<" 等待"<<endl;}Process temp;temp = process[0];for( int j=0;j<num;j++)process[j] = process[j+1];process[num-1] = temp;} // elsecout<<endl;system(" pause");cout<<endl;} // while}/* 优先级调度算法的实现*/void Priority( Process process[], int num, int Timepice){while( true){if(num==0){cout<< "所有进程都已经执行完毕!"<<endl;exit(1);}if(process[0].LeftTime==0){cout<<" 进程" << process[0].ProcessName <<" 已经执行完毕! "<<endl;for( int m=0;m<num;m++)process[m] = process[m+1]; //一个进程执行完毕后从数组中删除num--; // 此时进程数目减少一个}if( num!=1 && process[num-1].LeftTime ==0 ){cout<<" 进程" << process[num-1].ProcessName <<" 已经执行完毕! "<<endl;num--;}if(process[0].LeftTime > 0){cout<<endl; //输出正在运行的进程process[0].LeftTime=process[0].LeftTime- Timepice;process[0].leval =process[0].leval-1;cout<<" "<<process[0].ProcessName <<" "<<process[0].Time <<" "; cout<<process[0].LeftTime <<" "<<process[0].leval<<" 运行";cout<<endl; // 输出其他进程for(int s=1;s<num;s++){cout<<" "<<process[s].ProcessName <<" "<<process[s].Time <<" "; cout<<process[s].LeftTime <<" "<<process[s].leval ;if(s==1)cout<<" 就绪"<<endl;elsecout<<" 等待 "<<endl;}} // elseSort(process, num);cout<<endl;system(" pause");cout<<endl;} // while}。
操作系统进程调度C语言代码#include <stdio.h>#define MAX 20//进程控制块typedef struct PCBchar name[10]; // 进程名int AT; // 到达时间int BT; // 服务时间int Pri; // 优先数int FT; // 完成时间int WT; //等待时间int RT; // 响应时间int position; // 第几号进程int flag; // 用来判断进程是否执行过}PCB;//进程调度void schedule(PCB a[], int n, int alg)int i, j, k, flag, temp;int count = 0;int pri_max = 0;float ATAT = 0.0;float AWT = 0.0;float ART = 0.0;PCBt;//各种算法的调度if (alg == 1)printf("采用先来先服务调度:\n"); //根据到达时间执行for (i = 0; i < n; i++)for (j = i + 1; j < n; j++)if (a[i].AT > a[j].AT)t=a[i];a[i]=a[j];a[j]=t;}//按到达时间依次执行for (i = 0; count != n; i++)for (j = 0; j < n; j++)//查找第一个到达时间小于等于当前时间的进程if (a[j].AT <= i && a[j].flag == 0)//记录运行时间a[j].BT--;//如果运行完成,记录完成时间、等待时间、响应时间if (a[j].BT == 0)a[j].FT=i+1;a[j].WT = a[j].FT - a[j].AT - a[j].Pri;a[j].RT=a[j].WT;a[j].flag = 1;count++;}elsebreak;}}}else if (alg == 2)printf("采用最短服务时间优先(非抢占)调度:\n");for (i = 0; count != n; i++)//找出服务时间最短的进程,并将其放置到最前面for (j = 0; j < n; j++)。
时间片轮转法完成进程调度【实验目的】(1)加深对进程的理解(2)理解进程控制块的结构(3)理解进程运行的并发性(4)掌握时间片轮转法进程调度算法【实验内容】(1)建立进程控制块(2)设计三个链队列.分别表示运行队列、就绪队列和完成队列(3)用户输入进程标识符以及进程所需的时间.申请空间存放进程PCB信息。
(4)每一个时间片结束输出各进程的进程号.CPU时间(即已经占用的CPU时间).所需时间(即还需要的CPU时间).以及状态(即用W表示等待.R表示运行.F表示完成)【程序代码】#include "stdio.h"#include"stdlib.h"struct PCB{int pid; //进程标识符int rr; //已运行时间int time; //进程要求运行时间char sta; //进程的状态struct PCB *next; //链接指针};struct PCB pcb1,pcb2,pcb3,pcb4,pcb5,*tail,*head,*rp;init(){int i,time;pcb1.pid = 1;pcb2.pid = 2;pcb3.pid = 3;pcb4.pid = 4;pcb5.pid = 5;pcb1.rr =pcb2.rr =pcb3.rr =pcb4.rr =pcb5.rr = 0;pcb1.sta = pcb2.sta = pcb3.sta = pcb4.sta = pcb5.sta = 'w'; printf("请输入时间片p1需要运行的时间:");scanf("%d",&time);pcb1.time = time;printf("请输入时间片p2需要运行的时间:");scanf("%d",&time);pcb2.time = time;printf("请输入时间片p3需要运行的时间:");scanf("%d",&time);pcb3.time = time;printf("请输入时间片p4需要运行的时间:");scanf("%d",&time);pcb4.time = time;printf("请输入时间片p5需要运行的时间:");scanf("%d",&time);pcb5.time = time;pcb1.next=&pcb2;pcb2.next=&pcb3;pcb3.next=&pcb4;pcb4.next=&pcb5;pcb5.next=&pcb1;head = &pcb1;tail = &pcb5;}void printf1(){printf("+---------------|---------------|---------------|---------------+\n");printf("|\tpid\t|\trr\t|\ttime\t|\tSTA\t|\n");printf("|---------------|---------------|---------------|---------------|\n");}printf2(){printf("processes p%d running\n",head->pid);printf1();printf("|\t%d\t|\t%d\t|\t%d\t|\t%c\t|\n",head->pid,head->rr,head->time,head->sta);printf("|---------------|---------------|---------------|---------------|\n");rp=head;while(rp!=tail){rp=rp->next;printf("|\t%d\t|\t%d\t|\t%d\t|\t%c\t|\n",rp->pid,rp->rr,rp->time,rp->sta);printf("|---------------|---------------|---------------|---------------|\n");}}operation(){int flag=1;while (flag<=5){head->rr ++;if ((head->rr==head->time)||(head->time==0)){tail->sta='w';head->sta='f';printf2();head=head->next;tail->next=head;flag++;}else{tail->sta='w';head->sta='r';printf2();tail=head;head=head->next;}}}void main(){init(); //初始化printf("this is the begin state :\n"); printf2(); //显示初始状态operation(); //运行}【结果截图】。
c语言实现进程调度算法进程调度算法是操作系统中的一个重要组成部分,用于决定在多道程序环境下,选择哪个进程来占用CPU并执行。
C语言是一种通用的编程语言,可以用于实现各种进程调度算法。
这里我将分别介绍三种常见的进程调度算法:先来先服务调度算法(FCFS)、最短作业优先调度算法(SJF)和轮转法调度算法(RR),并给出用C语言实现的示例代码。
首先,我们来看先来先服务调度算法(FCFS)。
此算法根据到达时间的先后顺序,按照先来后到的顺序进行处理。
下面是基于C语言的先来先服务调度算法实现示例代码:```c#include<stdio.h>struct Process};void FCFS(struct Process proc[], int n)for (int i = 1; i < n; i++)}printf("进程号到达时间服务时间完成时间等待时间周转时间\n");for (int i = 0; i < n; i++)}for (int i = 0; i < n; i++)}int maiint n;printf("请输入进程数:");scanf("%d", &n);struct Process proc[n];for (int i = 0; i < n; i++)printf("请输入进程%d的到达时间和服务时间(用空格分隔):", i + 1);}FCFS(proc, n);return 0;```其次,我们来看最短作业优先调度算法(SJF),该算法选择执行时间最短的进程先执行。
下面是基于C语言的最短作业优先调度算法实现示例代码:```c#include<stdio.h>struct Process};void SJF(struct Process proc[], int n)for (int i = 0; i < n; i++)for (int j = 0; j < i; j++)}shortest_job = i;for (int j = i + 1; j < n; j++)shortest_job = j;}}}for (int i = 1; i < n; i++)}printf("进程号到达时间服务时间完成时间等待时间周转时间\n");for (int i = 0; i < n; i++)}for (int i = 0; i < n; i++)}int maiint n;printf("请输入进程数:");scanf("%d", &n);struct Process proc[n];for (int i = 0; i < n; i++)printf("请输入进程%d的到达时间和服务时间(用空格分隔):", i + 1);}SJF(proc, n);return 0;```最后,我们来看轮转法调度算法(RR),该算法分配一个时间片给每个进程,当时间片用完后,将CPU分配给下一个进程。
操作系统进程调度C语言代码(总16页)本页仅作为文档封面,使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March// sun.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
//本算法包含四种调度:先到先服务,短作业优先,时间片轮转,优先级优先!#include"stdio.h"#define N 50void main(){ void sjp();void fcfs();void sjf();void yxj();int a;while(true){printf("\n\n");printf("\t\t/*************************/");printf("\n\t\t/* 1、先到先服务调度 */");printf("\n\t\t/* 2、短作业优先调度 */");printf("\n\t\t/* 3、时间片轮转调度 */");printf("\n\t\t/* 4、优先级优先调度 */");printf("\n\t\t/* 0、退出 */\n");printf("\t\t/*************************/");printf("\n\n\t请选择菜单项:\t");scanf("%d",&a);printf("\n");switch(a){case 1: fcfs();break;case 2: sjf();break;case 3: sjp();break;case 4: yxj();break;default: break;}if(a<0&&a>4) break;}}void sjp(){int i,j,n,min,px,sjp,time;float sum1,sum2;bool flag=true;printf("\t请输入有n个进程(0<n<=50):\t"); scanf("%d",&n);while(n>50||n<=0){printf("n\t请重新输入: ");scanf("%d",&n);}printf("\n\n");printf("\t请输入时间片大小(0<sjp):\t"); scanf("%d",&sjp);while(sjp<=0){printf("n\t请重新输入: ");scanf("%d",&sjp);}struct Gzuo{int id; //进程名字int dt; //到达时刻int st; //服务时间int wct; //完成时刻int st2; //标志是否完成float zt; //周转时间float dczt; //带权周转时间};Gzuo a[N];for(i=0;i<n;i++){a[i].id=i+1;printf("\t到达时间: ");scanf("%d",&a[i].dt);printf("\t服务时间: ");scanf("%d",&a[i].st);a[i].st2 = a[i].st;printf("\n");}for(j=n-1;j>=0;j--){for(i=0;i<j;i++){if(a[i].dt>a[i+1].dt){min=a[i].dt;a[i].dt=a[i+1].dt;a[i].st=a[i+1].st;a[i+1].st=min;min=a[i].st2;a[i].st2=a[i+1].st2;a[i+1].st2=min;min=a[i].id;a[i].id=a[i+1].id;a[i+1].id=min;}}}time = a[0].dt;//printf("赋值后TIME值为:%d\n",time);min = 0;while(min<n){flag = true;for(i = 0;i<n;i++){if(a[i].st2>0&&a[i].dt<=time)flag = false;}for(i=0;i<n;i++){if(a[i].st2 > 0 ){if(a[i].dt<=time){//printf("当前a[%d].st2值为:%d\n",i,a[i].st2);a[i].st2 = a[i].st2 - sjp;//printf("运算后当前a[%d].st2值为:%d\n",i,a[i].st2);//printf("当前TIME值为:%d\n",time);time = time + sjp;//printf("增加之后TIME值为:%d\n",time);if(a[i].st2<=0){a[i].wct = time + a[i].st2;a[i].zt=(float)(a[i].wct-a[i].dt);a[i].dczt=a[i].zt/a[i].st;min++;}}else if(flag){for(i=0;i<n;i++){if(a[i].st2>0&&a[i].dt>time){time = a[i].dt;break;}}}}}}printf("\t1、按id号依次输出\n");printf("\t2、按完成顺序依次输出\n");printf("\n\t请选择输出顺序:\t");scanf("%d",&px);printf("\nid:到达时间\t服务时间\t完成时间\t周转时间\t带权周转时间\n");sum1=0;sum2=0;switch(px){case 2:{for(i=0;i<n;i++){printf("%d: %d\t\t%d\t\t%d\t\t%.0f\t\t%.2f\n",a[i].id,a[i].dt,a[i].st,a[i].wct,a[i]. zt,a[i].dczt);sum1+=a[i].zt;sum2+=a[i].dczt;}printf("\n平均周转时间:%.2f\n",sum1/n);printf("\n平均带权周转时间:%.2f\n\n",sum2/n);break;}case 1:{for(j=0;j<n;j++){for(i=0;i<n;i++)if(a[i].id==j+1){printf("%d: %d\t\t%d\t\t%d\t\t%.0f\t\t%.2f\n",a[i].id,a[i].dt,a[i].st,a[i].wct,a[i]. zt,a[i].dczt);sum1+=a[i].zt;sum2+=a[i].dczt;}}printf("\n平均周转时间:%.2f\n",sum1/n);printf("\n平均带权周转时间:%.2f\n\n",sum2/n);break;}default: break;}}void fcfs(){int i,j,n,min,px;float sum1,sum2;printf("\t请输入有n个进程(0<n<=50):\t");scanf("%d",&n);while(n>50||n<=0){printf("n\t请重新输入: ");scanf("%d",&n);}printf("\n\n");struct Gzuo{int id; //进程名字int dt; //到达时刻int st; //服务时间int wct; //完成时刻float zt; //周转时间float dczt; //带权周转时间};Gzuo a[N];for(i=0;i<n;i++){a[i].id=i+1;printf("\t到达时间: ");scanf("%d",&a[i].dt);printf("\t服务时间: ");scanf("%d",&a[i].st);printf("\n");}for(j=n-1;j>=0;j--){for(i=0;i<j;i++){if(a[i].dt>a[i+1].dt){min=a[i].dt;a[i].dt=a[i+1].dt;a[i+1].dt=min;min=a[i].st;a[i].st=a[i+1].st;a[i+1].st=min;min=a[i].id;a[i].id=a[i+1].id;a[i+1].id=min;}}}a[0].wct=a[0].st+a[0].dt;a[0].zt=(float)a[0].st;a[0].dczt=a[0].zt/a[0].st;for(i=1;i<n;i++){if(a[i].dt>a[i-1].wct){a[i].wct=a[i].dt+a[i].st;a[i].zt=(float)a[i].st;a[i].dczt=a[i].zt/a[i].st;}else{a[i].wct=a[i-1].wct+a[i].st;a[i].zt=(float)(a[i].wct-a[i].dt);a[i].dczt=a[i].zt/a[i].st;}}printf("\t1、按id号依次输出\n");printf("\t2、按完成顺序依次输出\n");printf("\n\t请选择输出顺序:\t");scanf("%d",&px);printf("\nid:到达时间\t服务时间\t完成时间\t周转时间\t带权周转时间\n");sum1=0;sum2=0;switch(px){case 2:{for(i=0;i<n;i++){printf("%d: %d\t\t%d\t\t%d\t\t%.0f\t\t%.2f\n",a[i].id,a[i].dt,a[i].st,a[i].wct,a[i]. zt,a[i].dczt);sum1+=a[i].zt;sum2+=a[i].dczt;}printf("\n平均周转时间:%.2f\n",sum1/n);printf("\n平均带权周转时间:%.2f\n\n",sum2/n);break;}case 1:{for(j=0;j<n;j++){for(i=0;i<n;i++)if(a[i].id==j+1){printf("%d: %d\t\t%d\t\t%d\t\t%.0f\t\t%.2f\n",a[i].id,a[i].dt,a[i].st,a[i].wct,a[i]. zt,a[i].dczt);sum1+=a[i].zt;sum2+=a[i].dczt;}}printf("\n平均周转时间:%.2f\n",sum1/n);printf("\n平均带权周转时间:%.2f\n\n",sum2/n);break;}default: break;}}void sjf(){int i,j,n,min,px;int b=0,z;float sum1,sum2;printf("\n\t\t请输入有n个进程(0<n<=50):\t");scanf("%d/n",&n);while(n>50||n<=0){printf("n\t请重新输入: ");scanf("%d",&n);}printf("\n");struct Gzuo{int id; //进程名字int dt; //到达时刻int st; //服务时间int wct; //完成时刻float zt; //周转时间float dczt; //带权周转时间};Gzuo a[N];for(i=0;i<n;i++){a[i].id=i+1;printf("\t到达时间: ");scanf("%d",&a[i].dt);printf("\t服务时间: ");scanf("%d",&a[i].st);printf("\n");}min=a[0].dt;for(j=n-1;j>=0;j--){for(i=0;i<j;i++){if(a[i].dt>a[i+1].dt){min=a[i].dt;a[i].dt=a[i+1].dt;a[i+1].dt=min;min=a[i].st;a[i].st=a[i+1].st;a[i+1].st=min;min=a[i].id;a[i].id=a[i+1].id;a[i+1].id=min;}if(a[i].dt==a[i+1].dt&&a[i].st>a[i+1].st){min=a[i].dt;a[i].dt=a[i+1].dt;a[i+1].dt=min;min=a[i].st;a[i].st=a[i+1].st;a[i+1].st=min;min=a[i].id;a[i].id=a[i+1].id;a[i+1].id=min;}}}a[0].wct=a[0].st+a[0].dt;a[0].zt=(float)a[0].st;a[0].dczt=a[0].zt/a[0].st;for(i=1;i<n;i++){if(a[i].dt>a[0].wct) ;else b=b+1;}for(j=b-1;j>=1;j--){for(i=1;i<j;i++){if(a[i].st>a[i+1].st){min=a[i].dt;a[i].dt=a[i+1].dt;a[i+1].dt=min;min=a[i].st;a[i].st=a[i+1].st; a[i+1].st=min;min=a[i].id;a[i].id=a[i+1].id;a[i+1].id=min;}}}for(i=1;i<n;i++){if(a[i].dt>a[i-1].wct){a[i].wct=a[i].dt+a[i].st;a[i].zt=(float)a[i].st;a[i].dczt=a[i].zt/a[i].st;}else{a[i].wct=a[i-1].wct+a[i].st;a[i].zt=(float)(a[i].wct-a[i].dt);a[i].dczt=a[i].zt/a[i].st;}for(j=i+1,b=j;j<n;j++){if(a[j].dt>a[i].wct) ;else b=b+1;}for(j=b-1;j>=i;j--){for(z=i;z<j;z++){if(a[z].st>a[z+1].st){min=a[z].dt;a[z].dt=a[z+1].dt;a[z+1].dt=min;min=a[z].st;a[z].st=a[z+1].st;a[z+1].st=min;min=a[i].id;a[i].id=a[i+1].id;a[i+1].id=min;}}}}printf("\n\t请选择输出顺序\n");printf("\t1、按id号依次输出\n");printf("\t2、按完成顺序依次输出\n");scanf("%d",&px);printf("\nid:到达时间\t服务时间\t完成时间\t周转时间\t带权周转时间\n");sum1=0;sum2=0;switch(px){case 2:{for(i=0;i<n;i++){printf("%d: %d\t\t%d\t\t%d\t\t%.0f\t\t%.2f\n",a[i].id,a[i].dt,a[i].st,a[i].wct,a[i]. zt,a[i].dczt);sum1+=a[i].zt;sum2+=a[i].dczt;}printf("\n平均周转时间:%.2f\n",sum1/n);printf("\n平均带权周转时间:%.2f\n\n",sum2/n);break;}case 1:{for(j=0;j<n;j++){ for(i=0;i<n;i++)if(a[i].id==j+1){printf("%d: %d\t\t%d\t\t%d\t\t%.0f\t\t%.2f\n",a[i].id,a[i].dt,a[i].st,a[i].wct,a[i]. zt,a[i].dczt);sum1+=a[i].zt;sum2+=a[i].dczt;}}printf("\n平均周转时间:%.2f\n",sum1/n);printf("\n平均带权周转时间:%.2f\n\n",sum2/n); break;}default: break;}}void yxj(){int i,j,n,min,px;int b=0,z;float sum1,sum2;printf("\n\t\t请输入有n个进程(0<n<=50):\t");scanf("%d/n",&n);while(n>50||n<=0){printf("n\t请重新输入: ");scanf("%d",&n);}printf("\n");struct Gzuo{int id; //进程名字int dt; //到达时刻int st; //服务时间int yxj; //优先级int wct; //完成时刻float zt; //周转时间float dczt; //带权周转时间};Gzuo a[N];for(i=0;i<n;i++){a[i].id=i+1;printf("\t到达时间: ");scanf("%d",&a[i].dt);printf("\t服务时间: ");scanf("%d",&a[i].st);printf("\t优先级: ");scanf("%d",&a[i].yxj);printf("\n");}min=a[0].dt;for(j=n-1;j>=0;j--) {for(i=0;i<j;i++){if(a[i].dt>a[i+1].dt){min=a[i].dt;a[i].dt=a[i+1].dt;a[i+1].dt=min;min=a[i].st;a[i].st=a[i+1].st;a[i+1].st=min;min=a[i].id;a[i].id=a[i+1].id;a[i+1].id=min;min=a[i].yxj;a[i].yxj=a[i+1].yxj;a[i+1].yxj=min;}if(a[i].dt==a[i+1].dt&&a[i].yxj<a[i+1].yxj){min=a[i].dt;a[i].dt=a[i+1].dt;a[i+1].dt=min;min=a[i].st;a[i].st=a[i+1].st;a[i+1].st=min;min=a[i].id;a[i].id=a[i+1].id;a[i+1].id=min;min=a[i].yxj;a[i].yxj=a[i+1].yxj;a[i+1].yxj=min;}}}a[0].wct=a[0].st+a[0].dt;a[0].zt=(float)a[0].st;a[0].dczt=a[0].zt/a[0].st;for(i=1;i<n;i++) {if(a[i].dt>a[0].wct) ;else b++;}for(j=b-1;j>=1;j--){for(i=1;i<j;i++){if(a[i].yxj<a[i+1].yxj){min=a[i].dt;a[i].dt=a[i+1].dt;a[i+1].dt=min;min=a[i].st;a[i].st=a[i+1].st;a[i+1].st=min;min=a[i].id;a[i].id=a[i+1].id;a[i+1].id=min;min=a[i].yxj;a[i].yxj=a[i+1].yxj;a[i+1].yxj=min;}}}for(i=1;i<n;i++){if(a[i].dt>a[i-1].wct){a[i].wct=a[i].dt+a[i].st;a[i].zt=(float)a[i].st;a[i].dczt=a[i].zt/a[i].st;}else{a[i].wct=a[i-1].wct+a[i].st;a[i].zt=(float)(a[i].wct-a[i].dt);a[i].dczt=a[i].zt/a[i].st;}for(j=i+1,b=j;j<n;j++){if(a[j].dt>a[i].wct) ;else b=b+1;}for(j=b-1;j>=i;j--){for(z=i;z<j;z++){if(a[z].yxj<a[z+1].yxj){min=a[z].dt;a[z].dt=a[z+1].dt;a[z+1].dt=min;min=a[z].st;a[z].st=a[z+1].st;a[z+1].st=min;min=a[i].id;a[i].id=a[i+1].id;a[i+1].id=min;}}}}printf("\n\t请选择输出顺序\n");printf("\t1、按id号依次输出\n");printf("\t2、按完成顺序依次输出\n");scanf("%d",&px);printf("\nid:到达时间\t服务时间\t优先级\t完成时间\t周转时间\t带权周转时间\n");sum1=0;sum2=0;switch(px){case 2:{for(i=0;i<n;i++){printf("%d: %d\t\t%d\t\t%d\t\t%d\t\t%.0f\t\t%.2f\n",a[i].id,a[i].dt,a[i].yxj,a[i].s t,a[i].wct,a[i].zt,a[i].dczt);sum1+=a[i].zt;sum2+=a[i].dczt;}printf("\n平均周转时间:%.2f\n",sum1/n);printf("\n平均带权周转时间:%.2f\n\n",sum2/n);break;}case 1:{for(j=0;j<n;j++){ for(i=0;i<n;i++)if(a[i].id==j+1){printf("%d: %d\t\t%d\t\t%d\t\t%d\t\t%.0f\t\t%.2f\n",a[i].id,a[i].dt,a[i].yxj,a[i].s t,a[i].wct,a[i].zt,a[i].dczt);sum1+=a[i].zt;sum2+=a[i].dczt;}}printf("\n平均周转时间:%.2f\n",sum1/n);printf("\n平均带权周转时间:%.2f\n\n",sum2/n);break;}default: break;}}17。
操作系统进程调度优先级算法C语言模拟```cstruct Processint pid; // 进程IDint priority; // 优先级};```接下来,我们使用一个简单的示例来说明操作系统进程调度优先级算法的模拟实现。
假设有5个进程需要调度执行,它们的初始优先级和运行时间如下:进程ID,优先级,已运行时间--------,--------,------------P1,4,2P2,3,4P3,1,6P4,2,1P5,5,3首先,我们需要将这些进程按照优先级排序,以得到调度队列。
可以使用冒泡排序算法实现,代码如下:```cvoid bubbleSort(struct Process *processes, int n)for (int i = 0; i < n - 1; i++)for (int j = 0; j < n - i - 1; j++)if (processes[j].priority > processes[j + 1].priority)struct Process temp = processes[j];processes[j] = processes[j + 1];processes[j + 1] = temp;}}}``````c#include <stdio.h>void bubbleSort(struct Process *processes, int n);int maistruct Process processes[] = {{1, 4, 2}, {2, 3, 4}, {3, 1, 6}, {4, 2, 1}, {5, 5, 3}};int n = sizeof(processes) / sizeof(struct Process);bubbleSort(processes, n);printf("初始调度队列:\n");printf("进程ID\t优先级\t已运行时间\n");for (int i = 0; i < n; i++)}//模拟进程调度printf("\n开始模拟进程调度...\n");int finished = 0;while (finished < n)struct Process *current_process = &processes[0];printf("执行进程 P%d\n", current_process->pid);finished++;printf("进程 P%d 执行完毕\n", current_process->pid);} else}bubbleSort(processes, n);}printf("\n所有进程执行完毕,调度队列的最终顺序为:\n"); printf("进程ID\t优先级\t已运行时间\n");for (int i = 0; i < n; i++)}return 0;```以上代码中,我们使用了一个变量`finished`来记录已完成的进程数量,当`finished`等于进程数量`n`时,所有进程执行完毕。
操作系统五种进程调度算法的代码一、先来先服务(FCFS)调度算法先来先服务(FCFS)调度算法是操作系统处理进程调度时比较常用的算法,它的基本思想是按照进程的提交时间的先后顺序依次调度进程,新提交的进程会在当前运行进程之后排队,下面通过C语言代码来实现先来先服务(FCFS)调度算法:#include <stdio.h>#include <stdlib.h>//定义进程的数据结构struct Processint pid; // 进程标识符int at; // 到达时间int bt; // 执行时间};//进程调度函数void fcfs_schedule(struct Process *processes, int n)int i, j;//根据进程的到达时间排序for(i = 0; i < n; i++)for(j = i+1; j < n; j++)if(processes[i].at > processes[j].at) struct Process temp = processes[i]; processes[i] = processes[j];processes[j] = temp;//获取各个进程执行完毕的时间int ct[n];ct[0] = processes[0].at + processes[0].bt; for(i = 1; i < n; i++)if(ct[i-1] > processes[i].at)ct[i] = ct[i-1] + processes[i].bt;elsect[i] = processes[i].at + processes[i].bt; //计算各个进程的周转时间和带权周转时间int tat[n], wt[n], wt_r[n];for(i = 0; i < n; i++)tat[i] = ct[i] - processes[i].at;wt[i] = tat[i] - processes[i].bt;wt_r[i] = wt[i] / processes[i].bt;printf("P%d:\tAT=%d\tBT=%d\tCT=%d\tTAT=%d\tWT=%d\tWT_R=%f\n", processes[i].pid, processes[i].at, processes[i].bt, ct[i], tat[i], wt[i], wt_r[i]);//主函数int mainstruct Process processes[] ={1,0,3},{2,3,5},{3,4,6},{4,5,2},{5,6,4}};fcfs_schedule(processes, 5);return 0;输出:。
时间片轮转调度算法是一种操作系统进程调度算法,它是先进先出(FIFO)调度算法的一种改进版本。
以下是一个用C语言实现的时间片轮转调度算法的简单示例:```c#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#define QUANTUM 2 // 定义时间片长度#define PROCESSES 5 // 定义进程数量// 进程结构体typedef struct {int process_id;int arrival_time;int burst_time;int remaining_time;int finished;} Process;// 初始化进程队列void init_processes(Process *processes, int processes_num) {for (int i = 0; i < processes_num; i++) {processes[i].process_id = i + 1;processes[i].arrival_time = i % 5 + 1;processes[i].burst_time = 5;processes[i].remaining_time = processes[i].burst_time;processes[i].finished = 0;}}// 时间片轮转调度void round_robin(Process *processes, int processes_num) {int time = 0;int finished_processes = 0;while (finished_processes < processes_num) {for (int i = 0; i < processes_num; i++) {if (processes[i].arrival_time <= time && !processes[i].finished) { if (processes[i].remaining_time > QUANTUM) {processes[i].remaining_time -= QUANTUM;printf("Time %d: Process %d is running\n", time, processes[i].process_id);} else {processes[i].finished = 1;finished_processes++;printf("Time %d: Process %d is finished\n", time, processes[i].process_id);}}}time++;}}int main() {Process processes[PROCESSES];init_processes(processes, PROCESSES);round_robin(processes, PROCESSES);return 0;}```这个示例中,我们定义了一个进程结构体,包括进程ID、到达时间、运行时间、剩余时间和是否完成。
一、实验目的1. 理解进程的概念和进程状态转换。
2. 掌握进程同步与互斥的基本方法。
3. 学习使用信号量实现进程同步与互斥。
4. 熟悉进程调度算法。
二、实验环境1. 操作系统:Windows/Linux2. 编程语言:C/C++3. 开发工具:Visual Studio/Code::Blocks三、实验内容1. 进程状态转换2. 进程同步与互斥3. 信号量实现进程同步与互斥4. 进程调度算法四、实验步骤1. 进程状态转换```c#include <stdio.h>#include <unistd.h>void print_status(int state) {switch (state) {case 1: printf("创建状态\n"); break; case 2: printf("就绪状态\n"); break;case 3: printf("运行状态\n"); break; case 4: printf("阻塞状态\n"); break; case 5: printf("终止状态\n"); break; default: printf("未知状态\n"); break; }}int main() {int state = 1;print_status(state);sleep(1);state = 2;print_status(state);sleep(1);state = 3;print_status(state);sleep(1);state = 4;print_status(state);sleep(1);state = 5;print_status(state);return 0;}```2. 进程同步与互斥```c#include <stdio.h>#include <pthread.h>pthread_mutex_t lock;void thread_func(void arg) {pthread_mutex_lock(&lock);printf("线程 %d 进入临界区\n", (int )arg);sleep(2);printf("线程 %d 离开临界区\n", (int )arg);pthread_mutex_unlock(&lock);return NULL;}int main() {pthread_t tid1, tid2;int arg1 = 1, arg2 = 2;pthread_mutex_init(&lock, NULL);pthread_create(&tid1, NULL, thread_func, &arg1); pthread_create(&tid2, NULL, thread_func, &arg2); pthread_join(tid1, NULL);pthread_join(tid2, NULL);pthread_mutex_destroy(&lock);return 0;}```3. 信号量实现进程同步与互斥```c#include <stdio.h>#include <pthread.h>#include <semaphore.h>sem_t sem;void thread_func(void arg) {sem_wait(&sem);printf("线程 %d 进入临界区\n", (int )arg);sleep(2);printf("线程 %d 离开临界区\n", (int )arg);sem_post(&sem);return NULL;}int main() {pthread_t tid1, tid2;int arg1 = 1, arg2 = 2;sem_init(&sem, 0, 1);pthread_create(&tid1, NULL, thread_func, &arg1); pthread_create(&tid2, NULL, thread_func, &arg2);pthread_join(tid1, NULL);pthread_join(tid2, NULL);sem_destroy(&sem);return 0;}```4. 进程调度算法```c#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <unistd.h>#define MAX_PROCESSES 5typedef struct {int pid;int arrival_time;int burst_time;int wait_time;int turnaround_time;} Process;int compare(const void a, const void b) {Process proc1 = (Process )a;Process proc2 = (Process )b;return proc1->arrival_time - proc2->arrival_time;}void fcfs(Process processes[], int n) {processes[0].wait_time = 0;processes[0].turnaround_time = processes[0].burst_time;for (int i = 1; i < n; i++) {processes[i].wait_time = processes[i - 1].turnaround_time + processes[i].arrival_time - processes[i].burst_time;processes[i].turnaround_time = processes[i].wait_time + processes[i].burst_time;}}int main() {Process processes[MAX_PROCESSES] = {{1, 0, 3, 0, 0},{2, 1, 6, 0, 0},{3, 4, 4, 0, 0},{4, 6, 5, 0, 0},{5, 8, 2, 0, 0}};qsort(processes, MAX_PROCESSES, sizeof(Process), compare);fcfs(processes, MAX_PROCESSES);for (int i = 0; i < MAX_PROCESSES; i++) {printf("PID: %d, Wait Time: %d, Turnaround Time: %d\n", processes[i].pid, processes[i].wait_time, processes[i].turnaround_time);}return 0;}```五、实验结果与分析通过以上实验,我们了解了进程状态转换、进程同步与互斥、信号量实现进程同步与互斥以及进程调度算法。
头文件部分:#include <conio.h>#include <stdlib.h>#include <stdio.h>#include <io.h>#include <string.h>#define MAX_PROCESS 10int process_number=0;typedef struct pcb{struct pcb *next; //下一个进程控制块指针char process_name[20]; //进程名int process_number; //进程编号int process_start_moment; //进程启动时刻int process_need_time; //要求运行时间int process_time_slice; //时间片int process_priority; //优先数}PCB; //自定义数据类型:进程控制块PCB pcb_table[MAX_PROCESS]; //进程控制块表PCB *pcb_run=NULL; //进程运行队列头指针PCB *pcb_free=NULL; //进程空闲队列头指针PCB *pcb_ready=NULL; //进程就绪队列头指针PCB *pcb_ready_rear=NULL; //进程就绪队列尾指针PCB *pcb_blocked=NULL; //阻塞队列头指针PCB *pcb_blocked_rear=NULL; //阻塞队列尾指针void init_pcb_table( ); //初始化进程控制块表void print_space(int num); //显示若干个空格void display_process_queue(PCB *queue); //显示进程队列PCB *create_process( ); //创建进程函数,成功时返回新创建进程的PCB,失败时返回NULL。
操作系统实验报告进程调度算法的实现1.实验目的进程是操作系统最重要的概念之一,本实验通过对进程调度模拟程序的运行,学习运用时间片轮转法进行进程调度,加深对进程的基本调度状态以及进程调度算法的理解。
2.算法思想进程调度算法:采用多级反馈队列调度算法。
其基本思想是:当一个新进程进入内在后,首先将它放入第一个队列的末尾,按FCFS原则排队等待高度。
当轮到该进程执行时,如能在该时间片内完成,便可准备撤离系统;如果它在一个时间片结束时尚为完成,调度程序便将该进程转入第二队列的末尾,再同样地按FCFS原则等待调度执行,以此类推。
4.算法。
5.程序代码程序的主要代码如下:#include<iostream.h>#include<stdlib.h>#include<time.h>#include<stdio.h>#include<string.h>const int MAXCOMMANDLEN =50;///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// PROCESS///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////class Process{friend class CPU; //友元类protected:static int init_ID; //静态初始IDint ID; //进程IDchar runText[MAXCOMMANDLEN]; //进程指令数组int IP; //进程指令指针,保存进程指令执行到的具体位置bool ISuseSource; //进程是否使用资源(是或者否)bool ISblocked; //进程是否被阻塞(是或者否)int unitTime; //进程被cpu执行单位时间, 默认 1int blockTime; //进程被阻塞时间public:static void RandID(); //静态随机生成进程ID的函数Process(); //进程类的构造函数int getID(); //得到进程IDint getIP(); //获取进程指令指针IPvoid setIP(int); //设置IPvoid Runed(); //进程被执行int getUnittime(); //得到进程的单位执行时间2int getBlcoktime(); //得到进程被阻塞的时间void setBlocktime(int); //设置进程被阻塞的时间void setUnittime(int); //设置进程的单位执行时间char getResult(int); //得到进程被执行的结果char* getRuntext(); //得到进程执行的指令void setBlockstate(bool); //设置进程阻塞状态bool getBlockstate(); //得到进程阻塞状态bool getISusesource(); //得到资源的使用状态void setISusesource(bool); //设置资源的使用状态};int Process::init_ID; //初始化静态变量void Process::RandID() //随机产生一个进程ID{srand((unsigned)time(NULL)); //调用srand随机生成函数init_ID=rand();}Process::Process() //进程的构造函数{ID=init_ID++; //进程ID的初值为静态初始ID的值int commandLen; //命令行长度IP=0;cout<<"Please input the text which process runed by CPU [#command#] :>\\ ";cin>>runText; //输入命令if( (commandLen=strlen(runText) ) > MAXCOMMANDLEN )exit(0); //输入长度超出最大长度时退出,特殊情况处理3runText[commandLen]='#'; //初始指令结束标志 '#' runText[commandLen+1]='\0'; //字符串结束标志ISuseSource=false; //设置资源的使用状态为未使用ISblocked=false; //进程的初始状态-》未被阻塞unitTime=1; //进程被执行的单位时间为1 blockTime=0; //阻塞时间为0}void Process::Runed() //进程被CPU执行{cout<<getResult(IP++); //输出得到的进程执行结果}int Process::getID() //得到进程ID {return ID;}int Process::getIP() //得到进行IP {return IP;}void Process::setIP(int ip) //设置进程IP {IP=ip;}bool Process::getISusesource() //得到资源的使用状态{return ISuseSource;4}void Process::setISusesource(bool s) //设置资源的使用状态{ISuseSource=s;}char* Process::getRuntext() //得到进程执行的指令{return runText;}int Process::getUnittime() //得到进程的单位执行时间{return unitTime;}int Process::getBlcoktime() //得到进程阻塞状态{return blockTime;}void Process::setBlocktime(int BT) //设置进程阻塞时间{blockTime=BT;}void Process::setUnittime(int UT) //设置进程的单位执行时间{unitTime=UT;}5void Process::setBlockstate(bool state) //设置进程阻塞状态{ISblocked=state;}bool Process::getBlockstate() //得到进程阻塞状态{return ISblocked;}char Process::getResult(int k) //得到程序的运行结果{return runText[k];}///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// SOURCE///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////class Source //资源类{protected:int ID; //资源 IDbool state; //资源是否被占用状态int pro_ID; //使用资源的进程id Process *pro; //使用资源的进程指针int time; //进程使用资源的时间6public:Source(int); //资源类构造函数bool getState(); //得到资源被使用状态void setState(bool); //设置资源被使用状态void setTime(int); //设置进程使用资源的时间void setPro(Process *); //设置使用该资源的进程int getID(); //得到资源idint getPorID(); //得到使用资源的进程id void setProID(int); //设置使用资源的进程id void runned(); //资源被cpu调用};Source::Source(int id) //资源类构造函数{ID=id; //资源ID初值为idpro=NULL; //指针赋为空值state=true; //状态为被使用状态}void Source::setProID(int id) //设置使用资源的进程id{pro_ID=id;}void Source::setTime(int t) //设置进程使用资源的时间{time=t;}void Source::setState(bool s) //设置资源使用状态{7state=s;}bool Source::getState() //得到资源使用状态{return state;}void Source::setPro(Process *p) //设置使用该资源的进程{pro=p;}void Source::runned() //资源被CPU调用{if(time>0) //时间充足继续运行输出资源信息并使时间减一{cout<<"( Source :"<<ID<<")";time--;}if(time<=0) //时间用完{pro->setISusesource(false); //资源的使用状态为未使用int ip=pro->getIP(); //得到进程的IPpro->setIP(++ip); //设置到下一个ipSource::setState(true); //设置资源的使用状态为正在使用cout<<endl<<"The process "<<pro->getID()<<" relase the source!"<<endl;pro=NULL; //输出资源被释放指针值赋值为空值}8}//////////////////////////////////////////////////////////// ///////////////////////////// CPU////////////////////////////////////////////////////////////// /////////////////////////typedef struct Block //阻塞队列结构{Process *p_BlockProcess; //被阻塞的进程队列int index; //被阻塞的进程在就绪队列中的位置}Block;class CPU{protected:Process *p_Process; //进程队列Process **pp_Process; //进程就绪队列Block *blockQueue ; //进程阻塞队列Source *p_Source; //资源指针int numOfprocess; //进程数量int numOfblock; //被阻塞的进程数int PC; //程序计数器int allTime; //cpu运行的总时间public :CPU(int); //cpu构造函数void Run(); //cpu运行进程bool _IC(Process&); //虚拟IC,进行进程指令翻译void useSource(Process&); //进程申请资源9void blockProcess(Process&); //阻塞进程void releaseBlockPro(); //释放阻塞进程int getAlltime(); //得到进程运行的总时间void displayPro(); //显示进程的基本信息,id,指令,运行时间等void blockTimeADD(); //阻塞时间加1 };CPU::CPU(int num){p_Source=new Source(379857);//创建一个id号为379857的资源numOfprocess=num; //进程数numOfblock=0; //阻塞数allTime=0; //cpu运行的总时间初始化为0p_Process=new Process[numOfprocess];//进程队列申请空间pp_Process=new Process*[numOfprocess];//进程就绪队列申请空间blockQueue=new Block[numOfprocess]; //阻塞队列申请空间for(int i=0;i<numOfprocess;i++){pp_Process[i]=&p_Process[i]; //用二维数组存放进程指针数组头指针blockQueue->p_BlockProcess=NULL; //阻塞队列的阻塞进程赋值为空blockQueue->index=-1; //阻塞队列的索引值置为1 }}int CPU::getAlltime() //得到进程运行的总时间{return allTime;}10void CPU::displayPro() //显示进程的基本信息{for(int i=0;i<numOfprocess;i++)//循环输出被执行的进程的信息{cout<<"\tProcess ID : "<<p_Process[i].getID()<<endl;cout<<" text of runned :"<<p_Process[i].getRuntext()<<endl;}}void CPU::Run() //cpu运行进程{int numPro=numOfprocess; //记录未被运行的进程个数do{for(int num=0;num < numOfprocess;num++){if(!pp_Process[num]) //就绪队列不空继续执行continue;for(int t=0;t<p_Process[num].getUnittime();t++){PC=p_Process[num].getIP();//得到进程Ipif(_IC(p_Process[num]))//判断进程的状态TURE进入{if(t==0) //时间为0运行完输出进程信息cout<<"the process ["<<p_Process[num].getID()<<"] runed : ";if(!p_Process[num].getISusesource())//如果该进程未被运行过,则调用run运行{p_Process[num].Runed();//}else{p_Source->runned(); //if( p_Source->getState() && numOfblock>0 ){releaseBlockPro();////如果进程运行过,现在但未运行,说明为阻塞。
计算机操作系统实验指导汤小丹版源代码```python#实验指导:操作系统进程调度算法实现#题目描述:#设计一个操作系统的进程调度算法,使得CPU能够合理地分配给各个进程时间片,并实现算法的模拟。
#要求:#1.设计进程调度算法#2.实现进程控制块#3.实现模拟CPU的运行过程#实验步骤:#1.定义进程控制块#进程控制块(PCB)存储了一个进程的相关信息,包括进程ID、优先级、进程状态等等。
以下是一个简单的PCB类的定义:class PCB:def __init__(self, pid, priority):self.pid = pidself.priority = priorityself.state = 'ready'#2.实现进程调度算法# 进程调度算法决定了CPU如何从就绪队列中选择下一个要执行的进程。
以下是一个简单的调度算法(Round-Robin算法)的实现:def schedule(processes):while True:for process in processes:if process.state == 'ready':print(f"Running process {process.pid}...")process.state = 'running'#3.实现CPU的模拟#在模拟CPU运行过程中,可以将每个进程表示为一个线程,通过调度算法选择要运行的线程,并模拟线程执行的过程。
import threadingclass CPU(threading.Thread):def __init__(self, process):threading.Thread.__init__(self)self.process = processdef run(self):print(f"CPU: Running process {self.process.pid}...")print(f"CPU: Process {self.process.pid} finished.") self.process.state = 'finished'#4.实验结果展示#定义几个进程process1 = PCB(1, 1)process2 = PCB(2, 2)process3 = PCB(3, 3)#将进程放入就绪队列processes = [process1, process2, process3]#调度进程schedule(processes)#模拟CPU运行for process in processes:cpu = CPU(process)cpu.startcpu.join#5.实验总结# 本次实验基于Python语言,实现了一个简单的操作系统进程调度算法模拟。
c语言编写的进程调度算法C语言编写的进程调度算法进程调度是操作系统的核心功能之一,它负责按照一定的策略和算法,合理地分配CPU资源给正在运行或即将运行的进程,从而提高操作系统的性能和资源利用率。
在操作系统中,存在多种不同的进程调度算法,本文将以C语言编写进程调度算法为主题,一步一步回答。
第一步:定义进程结构体首先,我们需要定义一个进程的数据结构体,以便在调度算法中使用。
进程结构体包括进程ID、进程优先级、进程状态等信息。
以下是一个简单的进程结构体示例:ctypedef struct {int pid; 进程IDint priority; 进程优先级int state; 进程状态} Process;第二步:初始化进程队列进程队列是存储所有待调度进程的数据结构,可以使用链表或数组来实现。
在初始化进程队列之前,需要先创建一个空的进程队列。
以下是一个简单的初始化进程队列函数:c#define MAX_PROCESSES 100 最大进程数Process processQueue[MAX_PROCESSES]; 进程队列int processCount = 0; 当前进程数void initProcessQueue() {processCount = 0;}第三步:添加进程到队列在调度算法中,需要将新创建或运行的进程添加到进程队列中,这样才能对其进行调度。
以下是一个简单的添加进程到队列的函数:void addProcess(int pid, int priority, int state) {if (processCount >= MAX_PROCESSES) {printf("进程队列已满,无法添加进程!\n");return;}Process newProcess;newProcess.pid = pid;newProcess.priority = priority;newProcess.state = state;processQueue[processCount] = newProcess;processCount++;}第四步:实现进程调度算法进程调度算法决定了操作系统如何决定哪个进程应该被调度并获得CPU 资源。
操作系统进程调度算法代码
操作系统进程调度算法代码
介绍
在计算机系统中,进程是指正在执行的程序实例。
当系统中有多个进
程需要运行时,操作系统需要对它们进行调度,以保证资源的合理利
用和系统的高效运行。
进程调度算法是操作系统中非常重要的一部分,它决定了进程之间的优先级、时间片大小等关键参数,直接影响到系
统的性能和用户体验。
本文将介绍常见的几种进程调度算法,并给出相应的代码实现。
1. 先来先服务(FCFS)
先来先服务(First-Come, First-Served)是最简单、最直接的进程调度算法。
按照提交时间顺序为进程分配CPU时间片,即先到达CPU
请求者先获得CPU使用权。
代码实现:
```
void FCFS(ProcessList list) {
int time = 0; // 当前时间
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
Process p = list.get(i);
p.waitTime = time - p.arrivalTime; // 计算等待时间
time += p.burstTime;
p.turnaroundTime = time - p.arrivalTime; // 计算周转时间
}
}
```
2. 短作业优先(SJF)
短作业优先(Shortest Job First)是一种基于作业长度的非抢占式进
程调度算法。
按照作业长度为进程分配CPU时间片,即短作业先执行。
代码实现:
```
void SJF(ProcessList list) {
int time = 0; // 当前时间
while (!list.isEmpty()) {
Process p = list.getShortestJob(); // 获取最短作业
p.waitTime = time - p.arrivalTime; // 计算等待时间
time += p.burstTime;
p.turnaroundTime = time - p.arrivalTime; // 计算周转时间 list.remove(p); // 从列表中删除已经完成的进程
}
}
```
3. 高响应比优先(HRRN)
高响应比优先(Highest Response Ratio Next)是一种基于响应比的非抢占式进程调度算法。
响应比是指等待时间与服务时间之和与服务时间之比,即:
响应比 = (等待时间 + 服务时间) / 服务时间
按照响应比为进程分配CPU时间片,即优先执行响应比高的进程。
代码实现:
```
void HRRN(ProcessList list) {
int time = 0; // 当前时间
while (!list.isEmpty()) {
Process p = list.getHighestResponseRatio(); // 获取响应比最高的进程
p.waitTime = time - p.arrivalTime; // 计算等待时间
time += p.burstTime;
p.turnaroundTime = time - p.arrivalTime; // 计算周转时间 list.remove(p); // 从列表中删除已经完成的进程
}
}
```
4. 时间片轮转(RR)
时间片轮转(Round Robin)是一种基于时间片的抢占式进程调度算法。
每个进程被分配一个固定长度的时间片,当时间片用尽时,系统将当前进程挂起,并将CPU分配给下一个就绪状态的进程。
代码实现:
```
void RR(ProcessList list, int quantum) {
int time = 0; // 当前时间
while (!list.isEmpty()) {
Process p = list.get(0); // 获取队首进程
p.waitTime = time - p.arrivalTime; // 计算等待时间
if (p.burstTime <= quantum) { // 进程执行完毕
time += p.burstTime;
p.turnaroundTime = time - p.arrivalTime; // 计算周转时间 list.remove(p); // 从列表中删除已经完成的进程
} else { // 进程未执行完毕,放回队尾继续执行
time += quantum;
p.burstTime -= quantum;
list.remove(p);
list.add(p);
}
}
}
```
结语
本文介绍了常见的几种进程调度算法,并给出了相应的代码实现。
不同的算法有不同的优缺点,适用于不同场景。
在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的算法来提高系统性能和用户体验。