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进程调度算法的C++程序模拟设计

2023-07-03 21:33:42 深夜i -- --

进程调度算法 C++程序模拟设计

进程调度算法是操作系统中的一个重要概念，它是指操作系统根据各个进程的优先级、状态等情况对CPU资源进行合理的分配和调度。在实际应用中，进程调度算法可以提高CPU的利用率，降低系统的延迟等问题，因此不论是在操作系统学习中还是在实际工作中，了解并掌握进程调度算法都是十分必要的。

C++语言是一种十分流行的程序设计语言，它可以用来实现各种算法、数据结构和应用程序，并且具有高效性、可移植性和面向对象的特性。在进行进程调度算法模拟时，可以使用C++语言来编写程序，利用其强大的编程能力和易于理解的语法特性，来模拟各种进程调度算法的运行情况。

如下是基于C++语言实现的进程调度算法模拟程序框架：

#include

using namespace std;

//定义进程结构体

struct Process

int pid; //进程ID号

int priority;//优先级

int burstTime;//运行时间

int arrivalTime;//到达时间

int waitingTime;//等待时间

int turnAroundTime;//周转时间

int endTime;//结束时间

bool isFinished;//进程是否完成

;

//定义进程调度算法类

class Scheduler{

public:

virtual void addProcess(Process p)=0;//添加进程

virtual Process getNextProcess()=0;//获取下一个运行进程

virtual bool isQueueEmpty()=0;//队列是否为空

};

//定义FCFS（先来先服务）调度算法类

class FcfsScheduler:public Scheduler{

public:

void addProcess(Process p);//添加进程

Process getNextProcess();//获取下一个运行进程

bool isQueueEmpty();//队列是否为空

private:

queue readyQueue;//就绪队列

};

void FcfsScheduler::addProcess(Process p){

readyQueue.push(p);

}

Process FcfsScheduler::getNextProcess(){

if(!readyQueue.empty()){

Process p=readyQueue.front();

readyQueue.pop();

return p;

}

return Process();

}

bool FcfsScheduler::isQueueEmpty(){

return readyQueue.empty();

}

int main(){

//创建FCFS调度器

FcfsScheduler fcfs;

//添加进程

fcfs.addProcess(Process0);

fcfs.addProcess(Process4);

fcfs.addProcess(Process0);

//模拟进程调度

Process currentProcess;

int currentTime=0;

while(!fcfs.isQueueEmpty()){

currentProcess=fcfs.getNextProcess();

currentProcess.waitingTime=currentTime-currentProcess.arrivalTime;

currentTime+=currentProcess.burstTime;

currentProcess.endTime=currentTime;

currentProcess.turnAroundTime=currentProcess.endTime-currentProcess.arrivalTime;

currentProcess.isFinished=true;

cout<<"现在时间为："< <<"，运行进程为："< <

}

return 0;

}

上述代码中，首先定义了一个进程结构体Process，用来存储每个进程的各种信息，如进程ID号、优先级、运行时间、到达时间、等待时间、周转时间、结束时间和进程是否完成等。然后定义了一个进程调度算法类Scheduler，使用了纯虚函数来实现抽象。再定义一个FCFS调度算法类FcfsScheduler，继承自Scheduler类，并实现了其中的三个虚函数：addProcess()、getNextProcess()和isQueueEmpty()，用来表示进程的添加、获取下一个运行进程和判断队列是否为空的操作。其中，实现了FCFS调度算法的具体细节，包括就绪队列的管理和FCFS算法的流程。

在模拟进程调度时，首先创建了一个FCFS调度器对象fcfs，并添加了五个进程。然后定义了一个当前进程currentProcess和当前时间currentTime，通过循环判断进程是否全部运行完毕，并逐个运行每个进程，记录下各种进程信息，如等待时间、结束时间和周转时间等，并输出当前运行的进程和时间等相关信息。

总之，使用C++语言来实现进程调度算法模拟，具有简单、高效和易于理解的优点，可以有效地帮助理解各种进程调度算法的实现和运行原理。

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