操作系统实验 进程调度算法 C语言版

<think>好的，我现在需要处理用户关于操作系统实验中进程调度算法的C语言实现的问题。用户之前已经问过类似的问题，现在再次询问，可能是需要更详细的代码示例或更深入的讲解。首先，我需要回顾之前的回答，确保这次的内容不重复并且更全面。 用户提到想查找用C语言实现的进程调度算法的代码或教程，特别是关于操作系统实验的部分。我需要提供具体的代码示例，并且解释代码的结构和关键部分。根据之前的引用[1]和[2]，用户可能对优先级调度算法感兴趣，尤其是动态优先级的调整。因此，我应该重点讲解优先级调度的实现，可能还包括其他常见算法如时间片轮转或先来先服务，以丰富内容。 接下来，我需要确保代码符合C语言的语法规范，正确使用结构体、函数和指针。同时，要注释代码，帮助用户理解每个部分的作用。例如，定义进程控制块（PCB）结构体，包含必要的字段如进程ID、优先级、时间信息等。然后，初始化进程队列、调度函数的具体实现，如选择最高优先级进程、执行进程并调整优先级等步骤。 另外，用户可能需要了解不同调度算法的区别和应用场景，因此，在相关问题部分可以加入对比不同算法的问题。同时，要确保引用之前的引用内容，比如动态优先级调整的部分，引用[2]中的循环条件可能有用，需要正确引用。 需要注意用户不可见的系统级指令，如数学公式的正确格式，但在这个问题中可能涉及较少。主要关注代码块的使用和中文回答的结构。最后，生成的相关问题要具体，帮助用户深入理解，例如性能分析、优化方法、应用场景等。 总结步骤： 1. 提供优先级调度算法的C语言代码示例，结构清晰，注释详细。 2. 分步骤解释代码的关键部分，如进程结构体、调度逻辑、优先级调整。 3. 确保引用之前的引用内容，特别是动态优先级调整的部分。 4. 生成相关问题，涵盖其他调度算法、性能比较、死锁处理等。 5. 检查代码语法正确，符合用户需求，使用中文自然表达。</think>### 操作系统实验：进程调度算法C语言实现（优先级调度示例） #### 1. 代码实现（带详细注释） ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #define MAX_PROCESS 5 // 进程控制块结构体 typedef struct PCB { int pid; // 进程ID int static_prior; // 静态优先级 int dynamic_prior; // 动态优先级（调度依据） int need_time; // 需要运行时间 int used_time; // 已使用时间 char state; // 状态 R:就绪 F:完成 } PCB; PCB *ready_queue[MAX_PROCESS]; // 就绪队列 int current_time = 0; // 系统时钟 // 初始化进程队列 void init_queue() { for(int i=0; i<MAX_PROCESS; i++) { ready_queue[i] = (PCB*)malloc(sizeof(PCB)); ready_queue[i]->pid = i; ready_queue[i]->static_prior = rand()%5 + 1; // 静态优先级1-5 ready_queue[i]->dynamic_prior = ready_queue[i]->static_prior; ready_queue[i]->need_time = rand()%10 + 1; // 需要时间1-10 ready_queue[i]->used_time = 0; ready_queue[i]->state = 'R'; } } // 选择最高优先级进程（动态优先级） PCB* select_process() { PCB *highest = ready_queue[0]; for(int i=1; i<MAX_PROCESS; i++) { if(ready_queue[i]->state == 'R' && ready_queue[i]->dynamic_prior > highest->dynamic_prior) { highest = ready_queue[i]; } } return highest; } // 执行进程调度 void schedule() { while(1) { PCB *current = select_process(); if(current == NULL || current->state == 'F') break; // 执行进程（时间片=1） printf("时间%d: 执行进程%d（优先级%d）\n", current_time, current->pid, current->dynamic_prior); current->used_time++; current->need_time--; current->dynamic_prior--; // 动态优先级衰减[^2] // 提升其他进程优先级（防止饥饿） for(int i=0; i<MAX_PROCESS; i++) { if(ready_queue[i] != current && ready_queue[i]->state == 'R') { ready_queue[i]->dynamic_prior++; } } if(current->need_time <= 0) { current->state = 'F'; printf("-> 进程%d完成\n", current->pid); } current_time++; } } int main() { init_queue(); schedule(); return 0; } ``` #### 2. 关键实现逻辑说明 1. **进程控制块设计**：包含静态/动态优先级、剩余时间等核心参数，动态优先级作为实际调度依据[^1] 2. **优先级动态调整**： - 正在执行的进程优先级衰减（`dynamic_prior--`） - 其他就绪进程优先级提升（`dynamic_prior++`），防止低优先级进程饥饿 3. **调度策略**：每次选择动态优先级最高的进程执行，时间片设置为1个单位时间 #### 3. 实验结果示例 ``` 时间0: 执行进程1（优先级5） 时间1: 执行进程3（优先级5） 时间2: 执行进程0（优先级4） -> 进程0完成 时间3: 执行进程4（优先级4） ... ```