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C++ 进程调度算法代码
2023-06-23 21:29:05 深夜i     --     --
C++ 进程调度 算法 代码 操作系统

C++ 是一种高级编程语言，被广泛应用于操作系统开发、游戏开发、数据库系统和嵌入式软件等领域。其中，进程调度算法是操作系统中一个非常重要的组成部分，帮助操作系统合理地管理系统资源和处理进程之间的竞争关系。本文将介绍 C++ 中的进程调度算法代码。

首先，我们需要了解进程调度算法的基本概念。在操作系统中，进程是系统资源的一个实例，而进程调度算法是指操作系统根据一定的策略，从就绪状态的进程队列中选择一个进程分配给 CPU 运行的过程。常见的进程调度算法有先来先服务（FCFS）、最短作业优先（SJF）、时间片轮转（RR）和优先级调度等。下面我们就以时间片轮转算法为例，来看一下 C++ 中的进程调度代码。

时间片轮转算法的核心在于将 CPU 时间按照一定大小分割成多个等长的时间片，每个进程被分配一个固定的时间片，如果在时间片结束前没有执行完，则将其放回就绪队列中，等待下一轮时间片的到来。我们可以用 C++ 编写一个简单的时间片轮转算法的代码如下：



#include<iostream>


#include<queue> //引入队列


using namespace std;


void round_robin_scheduling(int burstTime[], int n, int quantum)


{


  queue<int> process_queue;


  for(int i=0; i<n; i++)


    process_queue.push(i);


  int *remainingTime = new int[n];


  int *waitingTime = new int[n];


  int *turnaroundTime = new int[n];


  for(int i=0; i<n; i++)


    remainingTime[i] = burstTime[i];


  int currentTime = 0; //当前时间


  int totalWaitingTime = 0; //总等待时间


  int totalTurnaroundTime = 0; //总周转时间


  while(!process_queue.empty())


  {


    int pid = process_queue.front();


    process_queue.pop();


    if(remainingTime[pid] <= quantum)


    {


      currentTime += remainingTime[pid];


      turnaroundTime[pid] = currentTime;


      waitingTime[pid] = currentTime - burstTime[pid];


      totalWaitingTime += waitingTime[pid];


      totalTurnaroundTime += turnaroundTime[pid];


      remainingTime[pid] = 0;


    }


    else


    {


      currentTime += quantum;


      remainingTime[pid] -= quantum;


      for(int i=0; i<n; i++)


      {


        if(i != pid && remainingTime[i] > 0)


          process_queue.push(i);


      }


      process_queue.push(pid);


    }


  }


  cout << "Process   Burst Time  Waiting Time  Turnaround Time\\n";


  for(int i=0; i<n; i++)


  {


    cout << "  " << i+1 << "     " << burstTime[i] << "        " << waitingTime[i] << "        " << turnaroundTime[i] << "\\n";


  }


  cout << "Average waiting time: " << (float)totalWaitingTime/n << "\\n";


  cout << "Average turnaround time: " << (float)totalTurnaroundTime/n << "\\n";


  delete[] remainingTime;


  delete[] waitingTime;


  delete[] turnaroundTime;


}


int main()


{


  int burstTime[] = 8;


  int n = sizeof(burstTime)/sizeof(burstTime[0]);


  int quantum = 2;


  round_robin_scheduling(burstTime, n, quantum);


  return 0;


}

在上述代码中，我们首先定义了一个队列 process_queue，用于保存就绪状态的进程。通过在 for 循环中将所有进程编号压入队列中，形成初始进程队列。接着，我们计算每个进程的剩余执行时间 remainingTime，并定义三个指针用于指向每个进程的等待时间 waitingTime、周转时间 turnaroundTime 和 CPU 到达时间 burstTime。这三个指针用于存储每个进程的不同状态和等待时间和总执行时间。

在上述代码中，我们使用了一个 while 循环来模拟对每个进程的错误，首先从就绪队列中弹出一个进程，如果该进程剩余的执行时间小于或等于时间片 quantum，则表示进程已经完成，我们计算其等待时间和周转时间，并将其从进程队列中移除。如果该进程剩余时间大于时间片 quantum 则将其重新加入进程队列，等待下次调度。代码中的 for 循环用于将其余的进程加入进程队列中。

最后，我们将所有进程的等待时间、执行时间和周转时间输出到控制台，同时计算平均等待时间和平均周转时间。值得一提的是，上述代码中的数组和指针都是使用 new 关键字动态分配的，程序结束后需要使用 delete 关键字释放内存。

总之，C++ 中的进程调度算法代码非常实用，为程序设计者提供了方便和实用的工具。以上述时间片轮转算法为例，相信程序设计者能够更好地理解其实现原理和相关技术，更好地应用于实际项目中。

  
  

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