优先级调度算法实现

非抢占式

/*
process:优先级调度非抢占式
author:lisuhang
time:2022-4-11
*/
#include<iostream>
#include <fstream>
using namespace std;

int const N = 100;
int i = 0;


//-------------进程--------------------//
//进程
typedef struct
{
    //进程名称
    string name;
    //到达时间
    int arrive_time;
    //完成需要时间
    int time;
    //优先级
    int grade;
}process;


//更新进程时间
void update_process(process& p)
{
    p.time--;
}


//进程是否完成
bool is_finish(process p)
{
    if(p.time)
    {
        return false;
    }
    return true;
}


void print(process p)
{
    cout << "进程" << p.name << "已经完成" <<"    ";
}
//-------------进程--------------------//





//--------------等待队列-----------------//
//等待队列
typedef struct
{
    process p[N];
    int first = 0;
    int last = 0;
}queue;


//插入等待队列
void insert(queue& q, process p)
{
    q.p[q.last++] = p;
    q.last %= N;
}


//离开等待队列
process pop(queue& q)
{
    process p = q.p[q.first++];
    q.first %= N;
    return p;
}


//判断队列是否为空
bool empty(queue q)
{
    return q.first == q.last;
}
//--------------等待队列-----------------//





//--------------pcb---------------------//
//pcb
typedef struct
{
    //最高优先级数
    int const m = 5;
    //正在执行的进程
    process p;
    //该进程已经占用CPU的时间
    int time = 0;
    //等待队列
    queue q[N];
    //当前进程状态
    int state = 0;
}pcb;


//输出当前pcb信息
void print_pcb(pcb b)
{
    cout << "当前正在执行:" <<b.p.name << "    ";
}


//时间片更新
void update_pcb(pcb& b)
{
    //如果当前正在运行进程
    if(b.state)
    {
        //占用时间
        b.time++;
        //进程剩余时间
        update_process(b.p);
        //如果进程完成，主动放弃cpu
        if(is_finish(b.p))
        {
            b.state = 0;
            //打印完成信息
            print(b.p);
            b.time = 0;
        }
        else
        {
            print_pcb(b);
        }
    }
    //如果当前没有运行进程
    if(!b.state)
    {
        for(int i = b.m; i> 0; i--)
        {
             //如果等待队列不为空
            if(!empty(b.q[i]))
            {
                b.p = pop(b.q[i]);
                cout << b.p.name << "开始运行" << "    ";
                b.state = 1;
                break;
            }
        }
        //如果等待队列为空
        if(!b.state)
        {
            cout << "当前无可执行进程" << "    ";
        }
    }
}
//--------------pcb---------------------//

//待执行进程总数
int n = 0;
//最多运行的时间
int all = 0;
//进程
process p[N];
//读入进程数据
void data()
{
    ifstream readFile("data2.txt");
    if(!readFile.is_open())
    {
        cout << "打开数据文件失败" << endl;
        exit(0);
    }
    while(!readFile.eof())
    {
        readFile >> p[n].name >> p[n].arrive_time >> p[n].time >> p[n].grade;
        if(all > p[n].arrive_time) all += p[n].time;
        else all = p[n].arrive_time + p[n].time;
        n++;
    }
    readFile.close();
}


int main()
{
    int j = 0;
    pcb b;

    data();
    for(; i <= all; i++)
    {
        cout << "第" << i << "时刻" << "    ";
        //进程到达，则进入等待队列
        while(j < n && p[j].arrive_time == i)
        {
            insert(b.q[p[j].grade], p[j]);
            cout << p[j].name << "进入等待队列" << "    ";
            j++;
        }
        update_pcb(b);
        cout << endl;
    }
    return 0;
}

抢占式

/*
process:优先级调度抢占式
author:lisuhang
time:2022-4-11
*/
#include<iostream>
#include <fstream>
using namespace std;

int const N = 100;
int i = 0;


//-------------进程--------------------//
//进程
typedef struct
{
    //进程名称
    string name;
    //到达时间
    int arrive_time;
    //完成需要时间
    int time;
    //优先级
    int grade;
}process;


//更新进程时间
void update_process(process& p)
{
    p.time--;
}


//进程是否完成
bool is_finish(process p)
{
    if(p.time)
    {
        return false;
    }
    return true;
}


void print(process p)
{
    cout << "进程" << p.name << "已经完成" <<"    ";
}
//-------------进程--------------------//





//--------------等待队列-----------------//
//等待队列
typedef struct
{
    process p[N];
    int first = 0;
    int last = 0;
}queue;


//插入等待队列
void insert(queue& q, process p)
{
    q.p[q.last++] = p;
    q.last %= N;
}


//离开等待队列
process pop(queue& q)
{
    process p = q.p[q.first++];
    q.first %= N;
    return p;
}


//判断队列是否为空
bool empty(queue q)
{
    return q.first == q.last;
}
//--------------等待队列-----------------//





//--------------pcb---------------------//
//pcb
typedef struct
{
    //最高优先级数
    int const m = 5;
    //正在执行的进程
    process p;
    //该进程已经占用CPU的时间
    int time = 0;
    //等待队列
    queue q[N];
    //当前进程状态
    int state = 0;
}pcb;


//输出当前pcb信息
void print_pcb(pcb b)
{
    cout << "当前正在执行:" <<b.p.name << "    ";
}


//时间片更新
void update_pcb(pcb& b)
{
    //如果当前正在运行进程
    if(b.state)
    {
        //占用时间
        b.time++;
        //进程剩余时间
        update_process(b.p);
        //如果进程完成，主动放弃cpu
        if(is_finish(b.p))
        {
            b.state = 0;
            //打印完成信息
            print(b.p);
            b.time = 0;
            //完成后优先级置0，方便后续操作
            b.p.grade = 0;
        }
        //查看是否有比自己高等级的进程抢占CPU
        for(int i = b.m; i> b.p.grade; i--)
        {
            //如果等待队列不为空
            if(!empty(b.q[i]))
            {
                insert(b.q[b.p.grade], b.p);
                if(b.p.grade) cout << "更高优先级进程插入，" << b.p.name << "进入等待队列" << "    ";
                b.p = pop(b.q[i]);
                cout << b.p.name << "开始运行" << "    ";
                b.state = 1;
                break;
            }
        }
        //如果此时还有运行程序打印运行信息
        if(b.state) print_pcb(b);
    }
    //如果当前没有运行进程
    if(!b.state)
    {
        for(int i = b.m; i> 0; i--)
        {
             //如果等待队列不为空
            if(!empty(b.q[i]))
            {
                b.p = pop(b.q[i]);
                cout << b.p.name << "开始运行" << "    ";
                b.state = 1;
                break;
            }
        }
        //如果等待队列为空
        if(!b.state)
        {
            cout << "当前无可执行进程" << "    ";
        }
    }
}
//--------------pcb---------------------//

//待执行进程总数
int n = 0;
//最多运行的时间
int all = 0;
//进程
process p[N];
//读入进程数据
void data()
{
    ifstream readFile("data2.txt");
    if(!readFile.is_open())
    {
        cout << "打开数据文件失败" << endl;
        exit(0);
    }
    while(!readFile.eof())
    {
        readFile >> p[n].name >> p[n].arrive_time >> p[n].time >> p[n].grade;
        if(all > p[n].arrive_time) all += p[n].time;
        else all = p[n].arrive_time + p[n].time;
        n++;
    }
    readFile.close();
}


int main()
{
    int j = 0;
    pcb b;

    data();
    for(; i <= all; i++)
    {
        cout << "第" << i << "时刻" << "    ";
        //进程到达，则进入等待队列
        while(j < n && p[j].arrive_time == i)
        {
            insert(b.q[p[j].grade], p[j]);
            cout << p[j].name << "进入等待队列" << "    ";
            j++;
        }
        update_pcb(b);
        cout << endl;
    }
    return 0;
}

数据

p1 0 7 1
p2 2 4 2
p3 4 1 3
p4 5 4 2