Реализация алгоритмов планирования использования процессорного времени

https://**********/0bxU3WJ

Цель: освоить реализацию алгоритмов планирования использования
ресурсов с вытесняющей и невытесняющей многозадачностью, с абсолютным и относительным приоритетом. Освоить реализацию механизмов безопасности и синхронизации потоков, а также механизмов исключения тупиковых ситуаций.
В работе необходимо реализовать ряд алгоритмов распределения ресурсов между конкурирующими потоками. Каждый поток характеризуется:
– уникальным идентификатором;
– приоритетом;
– временем CPU burst;
– списком требуемых ресурсов;
– дополнительными атрибутами (согласно индивидуальному варианту задания).
Характеристики ресурса:
– уникальный идентификатор;
– наименование ресурса;
– дополнительные атрибуты (согласно индивидуальному варианту
задания).
Для имитации времени CPU burst (заданного в миллисекундах) поток
при получении кванта времени на доступ к ресурсу должен делать паузу
на указанное количество миллисекунд (или имитировать рабочую нагрузку
на процессор в течение этого времени).
Входной файл должен иметь имя «input.txt», «input.xml», «input.json»
и т. п. Если оба задания контрольной или лабораторной работы реализуются
в одной и той же программе, имена входных файлов для разных заданий
должны отличаться (например, для задания № 1 входной файл может иметь
имя «input1.txt», «input1.xml», «input1.json» и т. п.). Формат входного файла
представлен в таблице 2.1.
Поле Значение
PA Выбранный способ планирования

QT Продолжительность кванта времени, мс

MaxT Максимальное время CPU burst. Минимальное – 1 мс

MaxP Максимальный приоритет потока. Минимальный – 1

NR Количество ресурсов

… Атрибуты каждого ресурса (наименование и дополнительные
атрибуты). Если какие-то атрибуты не заданы (или заданы пустой строкой), то генерируются
программой случайным образом

NP Количество потоков

… Атрибуты каждого потока (приоритет, время выполнения,
список требуемых ресурсов и дополнительные атрибуты).
Если какие-то атрибуты не заданы (или заданы пустой строкой), то генерируются программой
случайным образом


Выходной файл должен иметь имя «output.txt». Формат выходного
файла представлен в таблице 2.2.

Поле Значение
NR Количество ресурсов

… Характеристики каждого ресурса, если они были сгенерированы случайным образом

NP Количество потоков

… Характеристики каждого потока, если они были сгенерированы случайным образом
T Общее время выполнения всех потоков. В случае возникновения тупиковой ситуации это будет слово
«deadlock»

0…00 Строка, соответствующая состоянию системы после завершения нулевого кванта времени. Для каждого ресурса
выводится либо идентификатор владеющего им потока, либо указание, что ресурс свободен. Для каждого потока
выводится его состояние (не инициализирован, ожидает в очереди, работает, завершил работу). Ведущие нули
добавляются для того, чтобы выровнять значения в строках (соответствующие значения должны располагаться в
виде таблицы друг под другом). Допускается для этой цели использовать пробелы

0…01 Аналогично – после завершения следующего кванта

… И т. д. для всех оставшихся квантов. Если система зашла в тупик, то следует остановиться на последнем кванте,
когда состояние системы претерпело изменения

Мой вариант
Ресурсы – преподаватели на экзамене. Атрибуты преподавателя – Ф.И.О., дисциплина, а также количество студентов N (N ≥ 1),
у которых он может принимать экзамен одновременно. Количество преподавателей – P (P ≥ 1). Атрибуты студента – Ф.И.О., номер группы и список дисциплин, по которым ему нужно сдать экзамен. Алгоритмы планирования:
1. SJF, nonpreemptive;
2. Round Robin с очередью типа LCFS, абсолютный приоритет.
Для блокировки доступа к преподавателям использовать сеть Петри.