操作系统进程调度模拟（共三种算法）完整代码

#include <iostream> using namespace std; enum Status{running,ready,finish};//定义枚举常量存放进程状态 enum Policy{fifo,hpf,rr};//枚举常量存放调度方式 /*定义PCB类，结构为进程标识ID，优先权priority，进程已运行时间cputime，还需要运行时间alltime，状态变量state*/ typedef class PCB { public: int id,priority,cputime,alltime;//定义进程标识id,优先权priority，进程已运行时间cputime，还需要运行时间alltime Status state;//定义状态变量state class PCB *next;//定义PCB类指针*next，用来指向PCB链表的下一个元素 PCB()//PCB类的构造函数初始化优先权为0 { priority=0; } }PCB,*PCBptr,**PCBpp; //两个全局变量 char x; PCBpp pp; /*打印head为头指针的PCB链表信息*/ void Print(PCBptr head) { PCBptr p;//定义PCB类指针p cout<<"\n运行队列："; for(p=head;p->next;p=p->next) { if(p->next->state==running)//如果指针指向的下一个进程是执行状态， { cout<<"ID"<<p->next->id;//则将进程号输出到执行态队列。 break; } } cout<<"\n就绪队列："; for(p=head;p->next;p=p->next) if(p->next->state==ready)//输出就绪状态进程ID cout<<"ID"<<p->next->id<<' '; cout<<"\n---------------------------------------------------------------\n" <<"　\t进程号\t优先数\t 已运行时间\t还需要时间\t状态\n"; for(p=head;p->next;p=p->next)//依次输出id,priority,cputime,alltime.state信息 { cout<<"\t "<<p->next->id<<"\t "<<p->next->priority<<"\t "<<p->next->cputime<<"\t\t "<<p->next->alltime<<"\t"; switch(p->next->state) { case ready:cout<<"\t就绪";break; case running:cout<<"\t运行";break; default:exit(0); } cout<<'\n'; } cout<<"---------------------------------------------------------------\n" <<"按任意键并回车继续..."; cin>>x; } /*删除以head为头指针的PCB链表中p所指向的结点*/ void Delete(PCBptr head,PCBptr p) { PCBptr q=head; while(q->next!=p) q=q->next;//利用q指针从head开始依次查找，直到q->next为p指针 q->next=p->next;//将p指针的后一个结点信息连接到q->next delete p;//删除p所指向的结点 } /*动态优先权算法中对就绪队列排序*/ void InsertSort(PCBpp Rdy,PCBpp RdyEd,Policy algthm) { if(*(Rdy+1))//若就绪队列不为空（Rdy初始为就绪队列头指针） if(RdyEd-1!=Rdy+1)//若Ready+1队列中不只一个 { if((*(RdyEd-1))->priority>(*(RdyEd-2))->priority)//从最后一个进程开始选择一个优先权较大的进程 { PCBpp tt; *Rdy=*(RdyEd-1); *(RdyEd-1)=*(RdyEd-2); for(tt=RdyEd-3;(*Rdy)->priority>(*tt)->priority;tt--)//由后往前检索直至找到比当前进程优先权大的进程 *(tt+1)=*tt; *(tt+1)=*Rdy;//将进程插入比当前优先权大的进程后面 } } } /*就绪态转为运行态模块*/ void RdyToRun(PCBpp &Rdy,PCBpp Run,Policy algthm) { if(algthm==hpf)//动态优先权 { if(*(Rdy+1)) { (*(Rdy+1))->state=running;//将状态改为运行 *Run=*(Rdy+1);//放入执行队列 Rdy++; } } else//先来先服务，轮转法 { if(*Rdy) { (*Rdy)->state=running;//将状态改为运行 *Run=*Rdy;//放入执行队列 Rdy++; } } } /*运行态转为就绪态模块*/ void RunToRdy(PCBpp Run,PCBpp Rdy,PCBpp &RdyEd,Policy algthm) { (*Run)->state=ready;//状态改为就绪态 *RdyEd=*Run;//插入就绪队列末尾 RdyEd++;//就绪队列长度加1 if(algthm==hpf) InsertSort(Rdy,RdyEd,algthm);//优先权算法需对就绪队列进行优先权排序 } int main() { cout<<"*******************进程调度*******************\n请输入并发执行的进程个数："; int n; if(!(cin>>n)) {cerr<<"错误：输入不正确！"; exit(0);} PCBptr Listhead,Listp,Listq; Listhead=new PCB; //创建新PCB Listp=Listhead; for(int i=0;i<=n-1;i++) //建立n个PCB的队列。 { Listq=new PCB; Listp->next=Listq; Listp=Listq; } Listp->next=0; Policy algorithm; int num1,num2; L1: cout<<"\n请选择算法（0、先来先服务 1、动态优先权 2、轮转法）："; if(!(cin>>num1)) {cerr<<"错误：输入不正确！"; exit(0);} algorithm=Policy(num1);//从枚举数组中提取所选择的算法 if(algorithm!=fifo&&algorithm!=hpf&&algorithm!=rr) {cout<<"无效的算法不正确！请重新输入：\n"; goto L1;} Listp=Listhead->next; for(i=0;i<=n-1;i++) { cout<<"初始化"<<i<<"号进程的PCB：\n";//初始化当前进程优先数、已占用CPU时间、还需CPU时间、进程状态等信息 Listp->id=i; if(algorithm==hpf) { cout<<"　　优先数（值越大优先权越高）："; if(!(cin>>Listp->priority)) {cerr<<"错误：输入不正确！";exit(0);} } cout<<"　　已占用CPU时间（以时间片为单位）："; if(!(cin>>Listp->cputime)) {cerr<<"错误：输入不正确！";exit(0);} cout<<"　　还需占用CPU时（以时间片为单位）："; if(!(cin>>Listp->alltime)) {cerr<<"错误：输入不正确！";exit(0);} L2: cout<<"　　进程状态（0、运行 1、就绪 2、阻塞）："; if(!(cin>>num2)) {cerr<<"错误：输入不正确！";exit(0);} if(num2!=0&&num2!=1&&num2!=2) {cout<<"状态不正确！请重新输入：\n";goto L2;} Listp->state=Status(num2);//从枚举数组中提取状态信息 Listp=Listp->next; } PCBpp Run=new PCBptr(); PCBpp Ready=new PCBptr[100]; for(i=0;i<=99;i++) *(Ready+i)=0; //初始化就绪队列 PCBpp ReadyEnd=Ready; if(algorithm==hpf) ReadyEnd++;//如果是动态优先权算法，尾指针指向最后一个进程之后 for(Listp=Listhead;Listp->next;Listp=Listp->next)//把初始化的各个进程插入各自队列 { switch(Listp->next->state) { case running:*Run=Listp->next;break;//若状态为运行态则插入运行队列 case ready: { *ReadyEnd=Listp->next;ReadyEnd++;//若状态为就绪态，则插入就绪队列，并将长度加1 if(algorithm==hpf)//若为动态优先权算法，则需对就绪队列进行优先权排序 InsertSort(Ready,ReadyEnd,algorithm); break; } } } cout<<"\n程序开始并发执行，任意键并回车继续...\n\n"; cin>>x; for(int time=1;Listhead->next;time++)//开始并发执行 { cout<<"\n第"<<time<<"个时间片："; if(*Run)//运行队列的变化 { if(algorithm==hpf) (*Run)->priority-=3;//经过一个时间片后，优先数减3 (*Run)->cputime++;//已经运行时间加1 if((*Run)->alltime>0) (*Run)->alltime--;//对所有尚未完成的进程，还需CPU时间减1 } if(algorithm==hpf)//就绪队列的变化 { if(*(Ready+1))//就绪队列中未调度的进程，一个时间片后优先权+1 for(pp=Ready+1;pp!=ReadyEnd;pp++) (*pp)->priority++; } Print(Listhead);//打印当前时间片结束后的进程信息 if(*Run) { if((*Run)->alltime==0) {//如果运行完毕，把该进程撤销，并拿就绪队列首部的进程来运行 Delete(Listhead,*Run); RdyToRun(Ready,Run,algorithm); } else//若进程尚未运行完毕 { /*动态优先权算法调度模块*/ if(algorithm==hpf) {//在动态优先权算法下，比较现在运行的进程的优先权和*(Ready+1)的优先权的大小。 if(*(Ready+1)) if((*Run)->priority<(*(Ready+1))->priority) { (*Run)->state=ready;//将当前运行进程放入就绪队列 *ReadyEnd=*Run;ReadyEnd++;//就绪队列长度加1 InsertSort(Ready,ReadyEnd,algorithm);//对就绪队列优先权排序 if(*(Ready+1)) { (*(Ready+1))->state=running;//将*(Ready+1)进程加入运行队列 *Run=*(Read