操作系统之进程调度模拟程序设计（基于时间片轮转）

实例demo

1. 假定系统中有3个进程，每一个进程用一个进程控制块PCB来代表，进程控制块的格式为：
   
   其中，

   • 进程名——作为进程的标识，假设三个进程的进程名分别为P1，P2，P3 。
   • 指针——按优先数的大小把三个进程连成队列，用指针指出下一个进程的进程控制块的首地址，最后一个进程中的指针为“0”。
   • 要求运行时间——假设进程需要运行的单位时间数。
   • 优先数——赋予进程的优先数，调度时总是选取优先数大的进程先执行。
   • 状态——可假设有两种状态，“就绪”状态和“结束”状态。三个进程的初始状态都为“就绪”，用“R”表示，当一个进程运行结束后，它的状态为“结束”，用“E”表示。

2. 在每次运行你所设计的处理器调度程序之前，为每个进程任意确定它的“要求运行时间”。

3. 为了调度方便，把三个进程按给定的优先数从大到小连成队列。用一单元指出队首进程，用指针指出队列的连接情况。

4. 处理器调度总是选择标志单元指示的进程运行。由于本实验是模拟处理器调度的功能，所以，对被选中的进程并不实际的启动运行，而是执行：
   $$要求运行时间-chip$$

   来模拟进程的一次运行。

5. 进程运行一次后，若要求运行时间 $>$ 0，则再将它加入队列 ；若要求运行时间 = 0，则把它的状态修改成“结束”（E），且退出队列。

6. 若“就绪”状态的进程队列不为空，则重复上面（4）和（5）的步骤，直到所有进程都成为“结束”状态。

算法

结果:

代码:

 #include
using namespace std;

//：进程标识ID、进程优先数PRIORITY（并规定优先数与优先权成正比）、
//时间片数CHIP、进程已经占用CPU的时间CPUTIME，
//进程还需要运行的时间ALLTIME（当进程运行完毕时，其值为0）、进程的状态STATE（为简化起见

typedef struct node{
	int id; // 进程标识(用进程id) 
	int runtime;//进程已经占用CPU的时间
	char state; //进程的状态（运行E（excecuting）、就绪R（ready）和完成F（finish） 
}process;

vector <process> que; //进程队列 
int sum;//进程的个数 
int chip;//时间片数 
char *names[]={"id", "runtime","state"};
int finish;//进程完成的个数 

void init()
{
	finish =  0;
	for(int i=0;i<sum;i++)
	{
		process x;
		x.id = i; //进程的序号即为该进程的标识符 
		x.runtime = rand()%2+1; //进程的运行时间由系统任意给出 
		x.state = 'R';	//进程默认为就绪状态
		que.push_back(x);//将该进程置入就绪队列中 
	 } 
} 

void output()
{
	cout<<"******************各个进程的PCB*******************"<<endl<<endl;
 	for(int i=0;i<sum;i++)
	{
		cout<<setiosflags(ios::left)
       <<setw(9)<<names[0]
       <<resetiosflags(ios::right)
       <<setw(7)<<que[i].id; 
	 } 
	 cout<<endl; 
	 for(int i=0;i<sum;i++)
	{
		cout<<setiosflags(ios::left)
       <<setw(9)<<names[1]
       <<resetiosflags(ios::right)
       <<setw(7)<<que[i].runtime; 
	 } //prior","runtime","state
	 cout<<endl;
	for(int i=0;i<sum;i++)
	{
		cout<<setiosflags(ios::left)
       <<setw(9)<<names[2]
       <<resetiosflags(ios::right)
       <<setw(7)<<que[i].state; 
	 } //prior","runtime","state
	 cout<<endl<<endl;
}
// 根据时间片轮转，按顺序执行就绪队列里面的进程 
void work(){ 
	//执行进程 
	vector<process>::iterator it = que.begin();
	for(vector<process>::iterator iter = que.begin();iter!=que.end();iter++)
	{
		if((*iter).runtime == 0) continue;
		cout<<"进程" <<(*iter).id<<"正在执行........."<<endl;   
		(*it).state = 'E';	//改变该进程的状态为“执行”
		(*iter).runtime -= chip ;// 该进程的的运行时间减 chip 
		if((*iter).runtime<=0) (*iter).runtime = 0;
		output();  
		if((*iter).runtime<=0) {
			(*iter).runtime = 0;
			finish ++;
			cout<<"进程" <<(*it).id<<"已经完成"<<endl; 
			(*it).state = 'F';
			output(); 
			break; 
		}
	
	} 
}

int main()
{
	cout<<"请输入要进行的进程的个数"<<endl;
	cin>>sum; 
	cout<<"请输入要轮转的时间片数"<<endl;
	cin>>chip; 
	init();
	output();
	while(1)
	{
		work();
		if(finish == sum ) {
			cout<<"所有进程都已经结束"<<endl;
			break;
		}
	}
	return 0;
 }