模拟按优先数调度算法（C++）

(1) 假定系统有五个进程，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，假设五个进程的进程名分别为P1，P2，P3，P4，P5。
指针——按优先数的大小把五个进程连成队列，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。五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“优先数”和“要求运行时间”。
(3) 为了调度方便，把五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。例：
  队首标志

(4) 处理器调度总是选队首进程运行。采用动态改变优先数的办法，进程每运行一次优先数就减“1”。由于本实验是模拟处理器调度，所以，对被选中的进程并不实际的启动运行，而是执行：
优先数-1
要求运行时间-1
来模拟进程的一次运行。
提醒注意的是：在实际的系统中，当一个进程被选中运行时，必须恢复进程的现场，让它占有处理器运行，直到出现等待事件或运行结束。在这里省去了这些工作。
(5) 进程运行一次后，若要求运行时间不为¹0，则再将它加入队列（按优先数大小插入，且置队首标志）；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。
(7) 在所设计的程序中应有显示或打印语句，能显示或打印每次被选中进程的进程名以及运行一次后进程队列的变化。
(8) 为五个进程任意确定一组“优先数”和“要求运行时间”，启动所设计的处理器调度程序，显示或打印逐次被选中进程的进程名以及进程控制块的动态变化过程。

具体代码

#include 
#include 
#include 
#include 

using namespace std;

/************************************************************************/
/* 优先服务调度算法（PCB）                                              */
/************************************************************************/
struct PCB{
    // 进程名称
    char name[10];
    // 运行时间
    int runtime;
    // 优先级
    int frist;
    // 状态， R为就绪，F为完成
    char state;
};

// 构造优先函数
void pcb(struct PCB *p, int N)
{
    int i;
    printf("请输入进程的名字、优先级、运行时间(例如：1 2 1)\n");
    printf("\n");

    for(i = 0; i < N; i++)
    {
        printf("请输入第%d个进程的信息:\n",i+1);
        scanf("%s %d %d", p[i].name, &p[i].frist, &p[i].runtime);
        //进程初始状态均为就绪
        p[i].state = 'R';
    }
}

//确定最大优先级进程子程序 
int max_frist_process(struct PCB *p, int N)
{
    //max为最大优先数，初始化为-10
    int max = -10;
    int i, key;
    for(i = 0; i < N; i++)
    {
        //r表示正在运行
        if(p[i].state == 'r')
            return -1;
        else
        {
            //从就绪进程中选取优先数最大的进程
            if(max < p[i].frist && p[i].state == 'R')
            {
                //max存放每次循环中的最大优先数
                max = p[i].frist;
                key = i;
            }
        }
    }
    //具有最大优先数的进程若已运行完毕
    if(p[key].state == 'F')
        return -1;
    else
        return key;
}

void print(struct PCB *p, int N)
{
    int i;  
    printf("\n进程名  优先级 运行时间 当前状态\n");
    printf("*****************************************\n");
    //依次显示每个进程的名、优先数、要求运行时间和状态
    for(i = 0; i < N; i++)
    {
        printf("  %s\t %d\t  %d\t   %c\t\n", p[i].name, p[i].frist, p[i].runtime, p[i].state); 
    }
}

void run(struct PCB *p, int N)
{
    int i, j;
    // 运行次数
    int t = 0;
    for(j = 0; j < N; j++)
    {
        //运行次数即为各个进程运行时间之和
        t += p[j].runtime;
    }
    printf("\n进程没运行前，当前的状态是:\n"); 
    print(p, N);

    vector<string> vec_out;

    for(j = 0; j < t; j++)
    {
        //具有最大优先数的进程没有运行完，让其运行
        while(max_frist_process(p, N) != -1)
        {
            //将其状态置为r，表示其正在运行
            p[max_frist_process(p, N)].state = 'r';
        }
        for(i = 0; i < N; i++)
        {
            if(p[i].state == 'r')
            {
                //将当前运行进程的优先数减1
                p[i].frist -= 1;
                //要求运行时间减1
                p[i].runtime--;

                //显示每次运行后各PCB的情况
                print(p, N);

                printf("Process: %s, running @ time %d, priority %d, run_time %d\n",
                    p[i].name, j, p[i].frist, p[i].runtime);

                string s = p[i].name;
                vec_out.push_back(s);

                {
                    if(p[i].runtime == 0)
                        //运行完则将该进程状态置为结束
                        p[i].state = 'F';
                    else
                        //未运行完将其状态置为就绪
                        p[i].state = 'R';
                }


            }
        }
    }

    printf("执行顺序：\n");
    printf("%s", vec_out[0].c_str());
    for(int i = 1; i < vec_out.size(); i++)
    {
        printf("-->%s", vec_out[i].c_str());
    }
}

void PCB_MAIN()
{
    int N;
    printf("请输入进程的数量:\n");
    scanf("%d",&N);

    struct PCB *p = new struct PCB[N];
    // 初始化
    pcb(p, N);
    // 进程调度模拟
    run(p, N);

    delete[] p;
}

int main()
{
    PCB_MAIN();
    return 0;
} 

输出实例