用C++和JAVA实现进程调度模拟

 

1、 进程概念：进程是被独立分配资源的最小单位。进程是动态概念，必须程序运行才有进程的产生。

2、 进程的状态模型：

（1）运行：进程已获得处理机，当前处于运行状态。

（2）就绪：进程已经准备好，一旦有处理器就可运行。

（3）阻塞：进程因为发生某事件而暂停执行，亦即进程的执行受到阻塞。

3、常用的3种进程调度的算法要求：

（1）先来先服务算法：即最先进入等待队列的进程先执行，进程结束后执行下一个进程。

（2）优先数算法：即进程的执行顺序由高优先级到低优先级。

（4）时间片轮转算法：固定时间片，每个进程在执行一个时间片后，轮到下一进程执行，知道所有的进程执行完毕。

 

 

C++源代码:

#include<iostream.h>#include<stdio.h>#include<string.h>const int block_time=10;const int MAXPCB=100;//定义最大进程数//定义进程结构体typedef struct node{char name[20];//进程名char status[5];//进程状态int time;//所需时间int privailege;//优先数int finished;//完成时间int wait_time;//等待时间}pcb;pcb pcbs[MAXPCB];int quantity;void initital(){int i;for(i=0;i<MAXPCB;i++){strcpy(pcbs[i].name,"");strcpy(pcbs[i].status,"");pcbs[i].time=0;pcbs[i].privailege=0;pcbs[i].finished=0;pcbs[i].wait_time=0;}quantity=0;}int readData(){FILE *fp;char fname[20];int i;cout<<"请输入进程流文件名:";cin>>fname;if((fp=fopen(fname,"r"))==NULL){cout<<"错误"<<endl;}else{while(!feof(fp)){fscanf(fp,"%s %s %d %d",&pcbs[quantity].name,&pcbs[quantity].status,&pcbs[quantity].time,&pcbs[quantity].privailege);quantity++;//下一行}//输出所读入的数据cout<<"输出所读入的数据"<<endl;cout<<"进程名 进程状态 所需时间 优先数"<<endl;for(i=0;i<quantity;i++){cout<<" "<<pcbs[i].name<<" "<<pcbs[i].status<<" "<<pcbs[i].time<<" "<<pcbs[i].privailege <<endl;}}return(0);}//重置数据void init(){int i;for(i=0;i<MAXPCB;i++){pcbs[i].finished=0;pcbs[i].wait_time=0;}}//先进显出算法void FIFO(){int i,j,total;//输出FIFO算法执行流cout<<endl<<"-----------------------"<<endl;cout<<"FIFO算法执行流:"<<endl;cout<<"进程名 等待时间"<<endl;for(i=0;i<quantity;i++){cout<<" "<<pcbs[i].name<<" "<<pcbs[i].wait_time<<endl;for(j=i+1;j<quantity;j++){pcbs[j].wait_time+=pcbs[i].time;}}total=0;for(i=0;i<quantity;i++)total+=pcbs[i].wait_time;cout<<"总等待时间:"<<total<<" 平均等待时间:"<<total/quantity<<endl; }//优先数调度算法void privilege(){int i,j,p;int passed_time=0;//初始passed_time的值int total;int queue[MAXPCB];int current_privilege;for(i=0;i<quantity;i++){current_privilege=1000;for(j=0;j<quantity;j++){if((pcbs[j].finished==0)&&(pcbs[j].privailege<current_privilege)){p=j;current_privilege=pcbs[j].privailege;}}queue[i]=p;pcbs[p].finished=1;pcbs[p].wait_time+=passed_time;//前一位的所需时间+等待时间passed_time+=pcbs[p].time;//累加等待时间}//输出cout<<endl<<"-------------------"<<endl;cout<<"优先数调度执行流:"<<endl;cout<<"进程名 等待时间"<<endl;for(i=0;i<quantity;i++)cout<<" "<<pcbs[queue[i]].name<<" "<<pcbs[queue[i]].wait_time<<endl;total=0;for(i=0;i<quantity;i++)total+=pcbs[i].wait_time;cout<<"总等待时间:"<<total<<" 平均等待时间:"<<total/quantity<<endl;}//时间片轮转调度算法void timer(){int i,j,number,flag=1;int passed_time=0;int max_time=0;int round=0;int queue[1000];int total=0;while(flag==1){flag=0;number=0;//?for(i=0;i<quantity;i++){if(pcbs[i].finished==0){number++;j=i;}}if(number==1){queue[total]=j;total++;pcbs[j].finished=1;}if(number>1){for(i=0;i<quantity;i++){if(pcbs[i].finished==0){flag=1;queue[total]=i;total++;if(pcbs[i].time<=block_time*(round+1)){pcbs[i].finished=1;}}}}round++;}if(queue[total-1]==queue[total-2])total--;cout<<endl<<"-----------------------------";cout<<endl<<"时间片轮转调度执行流:";for(i=0;i<total;i++)cout<<pcbs[queue[i]].name<<" ";}void version(){cout<<endl<<endl;cout<<"-----------------------------------------------"<<endl;cout<<"----- (c)All Right Reserved Neo ---"<<endl;cout<<"----- [e-mail] ---"<<endl;cout<<"----- version 2009 build 0403 ---"<<endl;cout<<endl<<endl;} int main(){int flag;//是否读数据标志version();initital();//初始化数据flag=readData();//读数据FIFO();init();privilege();init();timer();return(0);} 

 

 

JAVA源代码:

/*基于优先级的进程调度算法 */public class PrivilegeProcess { public static void main(String[] args) { MyQueue myqueue = new MyQueue();//声明队列 PCB[] pcb = {new PCB(001,8,1),new PCB(002,7,9),new PCB(003,3,8),new PCB(004,1,7),new PCB(005,7,4)}; PCB para = new PCB(); for(int i=0;i<pcb.length;i++){//初始化后首先执行一次排序，这里使用的是选择排序，优先级高的先入队 for(int j=i;j<pcb.length;j++){ if(pcb[i].privilege < pcb[j].privilege){ para = pcb[i]; pcb[i] = pcb[j]; pcb[j] = para; } } } System.out.println("初次入队后各进程的顺序："); for(int i=0;i<pcb.length;i++){ System.out.println("初次入队后 # processname : " + pcb[i].name + " totaltime : " + pcb[i].totaltime + " privilege :" + pcb[i].privilege); } System.out.println(); myqueue.start(pcb); }}class MyQueue { int index = 0; PCB[] pc = new PCB[5]; PCB[] pc1 = new PCB[4]; PCB temp = new PCB(); public void enQueue(PCB process){//入队算法 if(index==5){ System.out.println("out of bounds !"); return; } pc[index] = process; index++; } public PCB deQueue(){//出队算法 if(index==0) return null; for(int i=0;i<pc1.length;i++){ pc1[i] = pc[i+1]; } index--; temp = pc[0]; for(int i=0;i<pc1.length;i++){ pc[i] = pc1[i]; } return temp; } public void start(PCB[] pc){//显示进程表算法 while(pc[0].isNotFinish==true||pc[1].isNotFinish==true||pc[2].isNotFinish==true||pc[3].isNotFinish==true||pc[4].isNotFinish==true){ //*注意：||运算符，所有表达式都为false结果才为false,否则为true for(int i=0;i<pc.length;i++){ pc[i].run(this); } System.out.println(); for(int i=0;i<pc.length;i++){//所有进程每执行完一次时间片长度的运行就重新按优先级排列一次 for(int j=i;j<pc.length;j++){ if(pc[i].privilege < pc[j].privilege){ temp = pc[i]; pc[i] = pc[j]; pc[j] = temp; } } } } } }class PCB {//声明进程类 int name,totaltime,runtime,privilege; boolean isNotFinish; public PCB(){ } public PCB(int name, int totaltime, int privilege){ this.name = name;//进程名 this.totaltime = totaltime;//总时间 this.privilege = privilege;//优先级别 this.runtime = 2;//时间片，这里设值为2 this.isNotFinish = true;//是否执行完毕 System.out.println("初始值： processname : " + name + " totaltime : " + totaltime + " privilege :" + privilege ); System.out.println(); } public void run (MyQueue mq){//进程的基于时间片的执行算法 if(totaltime>1){ totaltime-=runtime;//在总时间大于1的时候，总时间=总时间-时间片 privilege--; System.out.println(" processname : " + name + " remaintime : " + totaltime + " privilege :" + privilege ); }else if(totaltime==1){ totaltime--;//在总时间为1时，执行时间为1 privilege--; System.out.println(" processname : " + name + " remaintime : " + totaltime + " privilege :" + privilege ); }else{ isNotFinish = false;//总时间为0，将isNotFinish标记置为false } if(isNotFinish==true){ mq.deQueue(); mq.enQueue(this); } }}