C++实现操作系统调度算法（FSFS，SJF，RR，多级反馈队列算法）

#include<iostream>  #include<queue>  #include<list>  #include<windows.h>  using namespace std;    unsigned int q_id=0;          //用于队列进程号的全局变量  unsigned int l_id=0;          //用于链表进程号的全局变量  unsigned int stime=0;         //系统时间，开始为0      struct Pro                     //调度进程的数据结构  {   unsigned int PID;         //进程标志号   unsigned int starttime;   // 开始执行时间   unsigned int endtime;    //结束时间   unsigned int needtime;  // 预计执行时间   unsigned int runtime;   //已经运行时间   unsigned int count;    //计数器  };    struct node  {   queue<Pro> qu;           //队列      unsigned int priority;  //队列优先级，当前进程在处于哪个优先级   unsigned int capacity;  //时间片  };    class diaodu                //调度类  {  public:   diaodu()   {          capacity=30;        //初始化时间片为30   }   void create_q_pro();    //创建进程queue的函数      void create_l_pro();    //创建进程list的函数   void create_node();     //创建node队列   void Fcfs();            //先来先服务调度算法   void Sjf();             //短作业优先调度算法   void RR();              //时间片轮转算法   void Djfkdl();          //多级反馈队列算法    private:   queue<Pro>Queue;   //队列      list<Pro>Plist;     //链表   list<node>ListQ;   //链表队列   unsigned int capacity;   //时间片  };    void diaodu::create_q_pro()  {        Pro item;     item.PID=++q_id;     item.count=0;     item.needtime=rand()%100+10;     item.runtime=0;     Queue.push(item);     printf("创建进程 PID= %d:  执行所需时间 = %d\n",item.PID,item.needtime);  }        void diaodu::create_l_pro()  {   Pro item;   item.PID=++l_id;   item.count=0;   item.needtime=rand()%200+10;   item.runtime=0;   Plist.push_back(item);   printf("创建进程 PID = %d:   执行所需时间 = %d\n",item.PID,item.needtime);  }    void diaodu::create_node()  {   node nod;   int i;   nod.priority=1;       //初始队列最高优先级1   nod.capacity=20;      //初始时间片20   for(i=0;i<10;++i)     //创建一个node类型，并放入ListQ内   {       Pro item;       item.PID=++q_id;       item.count=0;       item.needtime=rand()%100+10;    item.runtime=0;       nod.qu.push(item);       printf("创建进程 PID= %d:  执行所需时间 = %d\n",item.PID,item.needtime);       printf("\n");   }   ListQ.push_back(nod);  }    void diaodu::Fcfs()           {      int i,rd;   printf("-------先来先服务调度算法-------\n");   for(i=0;i<10;i++)   {    create_q_pro();    printf("\n");   }   while(!Queue.empty())   {    Pro *p=&Queue.front();    p->starttime=stime;    printf("进程PID=%d: 执行所需时间%d 开始执行时间%d ",p->PID,p->needtime,p->starttime);    Sleep(p->needtime);    p->endtime=stime+p->needtime;    printf("结束时间%d\n",p->endtime);    printf("\n");    Queue.pop();    stime=p->endtime;      rd=rand()%10;    if(rd>6)    {     create_q_pro();     printf("\n");    }   }  }    void diaodu::Sjf()  {      int i,rd;      printf("-------短作业优先调度算法-------\n");   stime=0;   for(i=0;i<10;i++)   {    create_l_pro();    printf("\n");   }   while(!Plist.empty())   {       std::list<Pro>::iterator q=Plist.begin();       for(std::list<Pro>::iterator p=Plist.begin();p!=Plist.end();++p)         //找到最短预计执行时间的进程    {       if(p->needtime<q->needtime)       {         q=p;       }    }       q->starttime=stime;       printf("进程PID=%d: 执行所需时间%d 开始执行时间%d ",q->PID,q->needtime,q->starttime);         Sleep(q->needtime);       q->endtime=stime+q->needtime;       printf("结束时间%d\n",q->endtime);    printf("\n");       stime=q->endtime;        Plist.erase(q);           //擦除进程       rd=rand()%10;       if(rd>6)    {     create_l_pro();     printf("\n");    }   }  }    void diaodu::RR()  {   int i,rd;   stime=0;   printf("-------时间片轮转法(时间片 = %d)-------\n",capacity);   for(i=0;i<10;i++)   {    create_q_pro();    printf("\n");   }   while(!Queue.empty())   {    Pro *p=&Queue.front();    p->starttime=stime;    printf("进程PID=%d: 执行还需时间%d 开始执行时间%d ",p->PID,p->needtime,p->starttime);    if(p->needtime>capacity)    {        Sleep(capacity);     p->needtime-=capacity;     p->runtime+=capacity;     stime+=capacity;     ++(p->count);     printf("第 %d 次执行，已执行时间 = %d\n",p->count,p->runtime);     Queue.push(Queue.front());        Queue.pop();    }    else    {     Sleep(p->needtime);     stime+=p->needtime;     p->endtime=stime;     p->runtime+=p->needtime;     ++(p->count);              printf("第 %d 次执行，已执行时间 = %d 结束时间 = %d 执行完毕\n",p->count,p->runtime,p->endtime);         p->needtime=0;     Queue.pop();    }    printf("\n");    rd=rand()%10;    if(rd>6)    {     create_q_pro();     printf("\n");    }   }  }    void diaodu::Djfkdl()  {      int rd,flag=0;              //flag标志是否有新进程进入初级队列   stime=0;   printf("-------多级反馈队列调度-------\n\n",capacity);   create_node();      for(list<node>::iterator iter=ListQ.begin();iter!=ListQ.end();)   {    printf("队列优先级 = %d 队列时间片 = %d\n",iter->priority,iter->capacity);    while(!iter->qu.empty())    {     list<node>::iterator iter1=iter;     Pro *p=&iter->qu.front();     p->starttime=stime;     printf("进程PID=%d: 执行还需时间%d 开始执行时间%d ",p->PID,p->needtime,p->starttime);     if(p->needtime>iter->capacity)     {      Sleep(iter->capacity);      p->needtime-=iter->capacity;      p->runtime+=iter->capacity;      stime+=iter->capacity;      ++(p->count);      printf("第 %d 次执行，已执行时间 = %d\n",p->count,p->runtime);      if(++iter1==ListQ.end())           //如果没有下一队列，则创建下一队列      {       node nod;       nod.qu.push(iter->qu.front());       nod.priority=iter->priority+1;       nod.capacity=iter->capacity*2;          ListQ.push_back(nod);      }      else                              //有下一队列，把当前进程放到下一队列队尾      {                      iter1->qu.push(iter->qu.front());      }        iter->qu.pop();     }     else     {      Sleep(p->needtime);      stime+=p->needtime;      p->endtime=stime;      p->runtime+=p->needtime;      ++(p->count);      printf("第 %d 次执行，已执行时间 = %d 结束时间 = %d 执行完毕\n",p->count,p->runtime,p->endtime);      p->needtime=0;      iter->qu.pop();     }     printf("\n");     rd=rand()%10;        if(rd>7)       //有新进程进入高优先级队列     {      list<node>::iterator iter2=ListQ.begin();      Pro item;      item.PID=++q_id;      item.count=0;      item.needtime=rand()%100+10;      item.runtime=0;      iter2->qu.push(item);      printf("创建进程 PID= %d:  执行所需时间 = %d\n",item.PID,item.needtime);      printf("\n");      if(iter2->priority<iter->priority)   //若当前队列优先级不是最高优先级      {       flag=1;       break;      }     }    }    if(flag==1)    {     iter=ListQ.begin();    }    else    {     ++iter;    }    flag=0;   }  }    int main()  {   diaodu schedul;   schedul.Fcfs();    //先来先服务   printf("\n\n\n");   Sleep(1000);   schedul.Sjf();     //短作业优先   Sleep(1000);   schedul.RR();      //时间片轮转              Sleep(1000);*/   schedul.Djfkdl();  //多级反馈队列   return 0;  }
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