📜  在循环调度中查找给定 N 个进程的执行顺序(1)

📅  最后修改于: 2023-12-03 15:23:32.895000             🧑  作者: Mango

在循环调度中查找给定 N 个进程的执行顺序

在操作系统中,循环调度是一种进程调度算法,它按照一定的规则循环地将CPU时间分配给等待执行的进程。在这种算法中,每个进程都会被分配一个时间片执行,当时间片用完后,进程会被挂起,而等待执行的下一个进程会得到CPU时间片。

如果给定了N个进程,需要按照给定的调度算法(如轮转调度算法)来确定它们的执行顺序,可以按照以下步骤进行:

  1. 首先,将所有进程按照到达时间(即进入系统的时间)进行排序。

  2. 然后,按照轮转调度算法的规则,每个进程会被分配一个时间片,执行一段CPU时间,同时计算出该进程下次需要执行的时间和剩余需要执行的时间。

  3. 当一个进程的剩余执行时间为0时,它就完成了执行,并从进程表中移除。

  4. 接着从剩余进程中选择到达时间最早的进程作为下一个要执行的进程,并分配一个时间片。

  5. 重复上述步骤,直到所有进程都已经执行完成。

下面是一段Python代码示例:

def find_schedule_order(processes, quantum):
    """
    processes: 进程列表,其中每个进程包含到达时间(arrival_time)和执行时间(exec_time)。
    quantum: 时间片大小。
    """
    n = len(processes)
    order = []  # 存储执行顺序
    time = 0  # 当前时间

    # 循环直到所有进程都执行完成
    while processes:
        # 将到达时间早于当前时间的进程加入可执行队列
        candidates = [p for p in processes if p["arrival_time"] <= time]
        if not candidates:
            # 如果当前时间没有任何进程需要执行,则将时间加一
            time += 1
            continue

        # 对可执行进程按照到达时间排序
        candidates.sort(key=lambda p: p["arrival_time"])

        # 取第一个进程执行,并增加执行时间(减少剩余执行时间)
        p = candidates[0]
        execute_time = min(p["exec_time"], quantum)
        order.append(p["name"])
        p["exec_time"] -= execute_time

        # 如果进程执行完了,则将其移除
        if p["exec_time"] == 0:
            processes.remove(p)
        else:
            # 否则,将其添加到队列尾部,等待下次执行
            processes.append(processes.pop(0))

        # 增加时间片,并将剩余执行时间减少
        time += quantum
        p["time_left"] -= quantum

    return order

以上这段代码实现了对进程列表的循环调度,采用了轮转调度算法,并返回了进程的执行顺序。需要注意的是,由于轮转调度算法对于每个进程的执行时间是有上限的,即一个进程最多只能执行一个时间片的时间,因此存在进程未能完全执行完毕的情况,这时需要将该进程挂起,并在等待下一个时间片到来时继续执行。