操作系统实验一:进程调度

进程调度实验

实验目的

       多道程序设计中，经常是若干个进程同时处于就绪状态，必须依照某种策略来决定那个进程优先占有处理机。因而引起进程调度。本实验模拟在单处理机情况下的处理机调度问题，加深对进程调度的理解。

实验内容

1. 优先权法-动态优先权
2. 轮转法

流程图

实验要求

1. 产生的各种随机数的取值范围加以限制，如所需的CPU时间限制在1~20之间。
2. 进程数n不要太大通常取4~8个
3. 使用动态数据结构
4. 独立编程
5. 两种调度算法

运行结果

实验代码

#include<iostream>
#include<queue>
#include<vector>

using namespace std;

int n;

const int N = 10;

struct PCB {
	string name;
	int time;
	int priority;
	int status;
	int runtime;
	int lefttime;
};

struct cmp {
	bool operator()(PCB a, PCB b) {
		if (a.priority == b.priority) {
			return a.time > b.time;
		}
		return a.priority < b.priority;
	}
};

//动态优先权队列
priority_queue<PCB, vector<PCB>, cmp> q1;   //ready
queue<PCB> q3;  //finish

void init_priority() {
	PCB t;
	for (int i = 1; i <= n; i++) {
		t.name = 'a' + i - 1;
		t.priority = (rand() % 20) + 50;
		t.time = (rand() % 20) + 1;
		t.status = -1;
		t.lefttime = t.time;
		t.runtime = 0;
		q1.push(t);

	}
}

void print_priority(priority_queue<PCB, vector<PCB>, cmp> q) {


	while (!q.empty()) {
		PCB t = q.top();
		cout << t.name << '\t' << t.time << '\t' << t.priority << '\t' << t.status << '\t' << t.runtime + 1 << '\t' << '\t' << t.lefttime - 1 << endl;
		q.pop();
	}
}
void print_finish1(queue<PCB> q) {
	cout << "完成队列过程如下: " << endl;
	cout << "名字" << '\t' << "时间" << '\t' << " 优先级" << '\t' << "状态" << '\t' << "运行时间" << '\t' << "剩余时间" << endl;
	while (!q.empty()) {
		PCB t = q.front();
		cout << t.name << '\t' << t.time << '\t' << t.priority << '\t' << t.status << '\t' << t.runtime << '\t' << '\t' << t.lefttime << endl;
		q.pop();
	}
}

void run_priority() {

	while (!q1.empty()) {
		print_priority(q1);
		PCB t = q1.top();
		t.priority -= 3;
		t.lefttime -= 1;
		t.runtime += 1;
		t.status = 0;
		if (t.lefttime <= 0) {
			t.status = 1;
			q3.push(t);  //插入到finish队列
			q1.pop();
		}
		else {
			t.status = -1;
			q1.pop();
			q1.push(t);     //插入到就绪队列
		}


	}

	cout << "所有进程均已执行完毕!" << endl;
	cout << endl << endl << endl;

}



//时间片轮转法队列

queue<PCB> q2;
void init_timeturn() {
	PCB t;
	for (int i = 1; i <= n; i++) {
		t.name = 'a' + i - 1;
		t.time = (rand() % 20) + 1;
		t.status = -1;
		t.lefttime = t.time;
		t.runtime = 0;
		q2.push(t);

	}
}

void print_timeturn(queue<PCB> q) {

	while (!q.empty()) {
		PCB t = q.front();
		cout << t.name << '\t' << t.time << '\t' << t.status << '\t' << t.runtime + 1 << '\t' << '\t' << t.lefttime - 1 << endl;
		q.pop();
	}
}

void print_finish2(queue<PCB> q) {
	cout << "完成队列过程如下: " << endl;
	cout << "名字" << '\t' << "时间" << '\t' << "状态" << '\t' << "运行时间" << '\t' << "剩余时间" << endl;
	while (!q.empty()) {
		PCB t = q.front();
		cout << t.name << '\t' << t.time << '\t' << t.status << '\t' << t.runtime << '\t' << '\t' << t.lefttime << endl;
		q.pop();
	}
}

void run_timeturn() {
	while (!q2.empty()) {
		print_timeturn(q2);
		PCB t = q2.front();
		t.runtime += 1;
		t.lefttime -= 1;
		t.status = 0;
		if (t.lefttime <= 0) {
			t.status = 1;
			q3.push(t);
			q2.pop();
		}
		else {
			t.status = -1;
			q2.push(t);
			q2.pop();
		}
	}
	cout << "所有进程均已执行完毕!" << endl;
	cout << endl << endl << endl;
}





int main() {

	int c;
	cout << "选择调度算法 : 1.优先级调度 2.时间片轮转 " << endl;
	cin >> c;
	cout << "输入进程个数 : " << endl;
	cin >> n;
	cout << endl;

	cout << "状态栏 ‘-1’代表就绪, ‘1’代表完成" << endl << endl;

	if (c == 1) {
		init_priority();
		cout << "就绪队列过程如下: " << endl;
		cout << "名字" << '\t' << "时间" << '\t' << "优先级" << '\t' << "状态" << '\t' << "运行时间" << '\t' << "剩余时间" << endl;
		run_priority();
		print_finish1(q3);
	}
	else if (c == 2) {
		init_timeturn();
		cout << "就绪队列过程如下: " << endl;
		cout << "名字" << '\t' << "时间" << '\t' << "状态" << '\t' << "运行时间" << '\t' << "剩余时间" << endl;
		run_timeturn();
		print_finish2(q3);

	}
	else {
		cout << "输入错误 ,自动退出 ! : " << endl;
	}
	return 0;
}