process.cpp

进程调度模拟程序

//
//程序名称：进程调度模拟程序
//程序作者：张焕人
//作者邮箱: [e-mail]
//          [e-mail]
//作者QQ：27949278
//
//
//


#include <iostream.h>
#include <stdio.h>
typedef struct pcb 
{ 
 char name[10];  //进程名
 char state;   //状态w(就绪)r(运行)f(结束)
 int super;   //优先级
 int atime;   //到达时间
 int ntime;   //需运行的时间
 int rtime;   //已运行的时间
 struct pcb *next;
}*pcb1; 

int time=0;
int alg=1;
pcb1 s,w;//s,w分别是就绪队列、阻塞队列的节点


void print(pcb1 p)
//输出就绪队列信息
{
 pcb1 p0; //c语言当中指针传递直接传地址!!!
 if(p==NULL) cout<<"  当前队列为空"<<endl;
 else
 {
       p0=p;
	   cout<<"  "<< p0->name;
	   p0=p0->next;
       while(p0!=NULL)
	   {
	       cout<<" -> ";
		   cout<<p0->name;
		   p0=p0->next;
	   }
       cout<<endl;
 }
 
}

void printpcb()
//输出pcb信息
{
 pcb1 p0;
 if(s==NULL&&w==NULL) cout<<"  当前没有进程处于调度中"<<endl;
 else
 {
       cout<<"当前处于调度中进程的PCB信息:"<<endl;
       cout<<"\t进程名 "<<"\t优先级 "<<"\t状态"<<"\t到达时间 "<<"\t已运行时间 "<<"\t需运行时间"<<endl;
       p0=s;
	   while(p0!=NULL)
	   {
	       cout<<"\t"<<p0->name<<"\t "<<p0->super<<"\t "<<p0->state<<"\t "<<p0->atime<<"\t\t "<<p0->rtime<<"\t\t "<<p0->ntime<<endl;
	       p0=p0->next;
	   }
	   p0=w;
	   while(w!=NULL)
	   {
	       cout<<"\t"<<p0->name<<"\t "<<p0->super<<"\t "<<p0->state<<"\t "<<p0->atime<<"\t\t "<<p0->rtime<<"\t\t "<<p0->ntime<<endl;
	       p0=p0->next;
	   }
 }
 
 
}

//check the queue if empty
bool empty(pcb1 r)
//队列为空返回true,否则返回false
{
 if(r==NULL)
  return true;
 else
  return false;
}


void sort0(pcb1 &r,pcb1 p)
{  
	pcb1 p0=r;
    bool in=false;
    if(r==NULL)//队列为空
	{
       r=p;
	}
	else 
	{
		while(p0->next!=NULL)  p0=p0->next;
		p0->next=p;
	}
}

void sort(pcb1 &r,pcb1 p)
//根据优先级将进程排序，插入到就绪队列或阻塞队列当中
{
 pcb1 p1,p2;
 bool in=false;
 if(r==NULL)//队列为空
 {
  r=p;
 }
 else  
 {
  if(p->super>=r->super)//待插入的进程优先级比队列第一个进程优先级要高
  {         
   p->next=r;
   r=p;
  }
  else
  {
   p1=r;
   p2=r->next;
   if(p2==NULL)//only one process in the queue
   {
    r->next=p;
   }
   else
   {
    while(in==false&&p2!=NULL)//insert to the middle of the queue
    {
     if(p->super>=p2->super)
     {
      p->next=p2;
      p1->next=p;
      in=true;
     }
     else
     {
      p1=p1->next;
      p2=p2->next;
     }
    }
   }
   
   if(!in)//如果进程没有插入到队列之中(优先级最小)将进程插入到就绪队列最后
    p1->next=p;
  }
 }
}


void block()
//将进程阻塞并插入到阻塞队列当中block one process and insert to block queue
{
 if(!empty(s))  //就绪队列不空  
 {
  if(s->next==NULL)
  {
   if(alg) sort(w,s);
   else   sort0(w,s);
   s=s->next;
  }
  else
  {
   pcb1 p1;
   p1=s;  
   s=s->next;
   p1->next=NULL;
   if(alg) sort(w,p1);
   else   sort0(w,p1);
   
  }
 }
 else
 {
  cout<<endl<<endl;
  cout<<"  现在就绪队列已经为空，再没有进程需要阻塞"<<endl;
 }
}


void wake()
//唤醒阻塞队列当中的一个进程并插入到就绪队列当中
{
 if(!empty(w))  //就绪队列不空
 {
  pcb1 p1;
  p1=w;  
  w=w->next;
  p1->next=NULL;
  if(alg) sort(s,p1);
   else   sort0(s,p1);
   
 }
 else 
 {
  cout<<endl<<endl;
  cout<<"  阻塞队列已经为空，没有进程再需要唤醒"<<endl;
 }
}


bool finished()
//检查就绪队列的第一个进程是否完成
{
 pcb1 p;
 p=s;
 if(p->rtime==p->ntime)
 {
  p->state='F';//进程运行结束
  cout<<endl<<"  进程"<<p->name<<" 已经结束"<<endl<<endl;
  return true;
 }
 else
  return false;
}

void run()
{
  time++;
  if(!empty(s)) //就绪队列不空
 {
  pcb1 p;
  p=s;
  if(!finished()) //就绪队列队首进程是否运行结束
  {//没有运行结束
   s=s->next;
   p->rtime++;
   p->super--; 
   p->next=NULL;
   if(alg) sort(s,p);
   else   sort0(s,p);
   
  }
  else
  {//已经运行结束
   s=s->next;
   delete p;
  }
 }
 else  //就绪队列为空
 {
    cout<<endl<<"  就绪队列已经为空"<<endl<<endl;
 }
 cout<<"就绪队列的信息:"<<endl;
 print(s);
 printpcb();
 printf("%s","按任意键继续...");
 getchar();
 
}


void creat()
//创建进程
{
  pcb1 p;
  p=new pcb;
  cout<<"请输入进程的相应信息"<<endl;
  cout<<"  进程名: ";
  cin>>p->name;
  cout<<"  进程优先级: ";
  cin>>p->super;
//  cout<<"程序到达时间时间: ";
//  cin>>p->atime;
  p->atime=time;
  cout<<"  需要运行时间: ";
  cin>>p->ntime;
 
  p->atime=time;
  p->rtime=0;
  p->state='W'; //就绪状态
  p->next=NULL;
  if(alg) sort(s,p);//按优先级将进程p插入到就绪队列当中
   else   sort0(s,p); 
}

void menu()
{
	 cout<<endl<<"                               进程调度程序"<<endl<<endl;
     cout<<"               1.  创建进程                  2.  运行进程      "<<endl;    
	 cout<<"               3.  阻塞进程                  4.  唤醒进程      "<<endl;
     cout<<"               5. 查看就绪队列               6. 查看阻塞队列   " <<endl;
	 cout<<"               7. 查看进程 PCB               8.  退出程序      "<<endl<<endl;
}

//main function
void main()
{
 char ch;
 s=NULL;
 w=NULL;
 cout<<"请选择用于调度的算法 0.先来先服务 1.优先权算法:  ";
 cin>>alg;
 menu();
 cout<<"请选择相应功能: ";
 cin>>ch;
 while(ch!='8')
 {
  
  switch(ch)
  {
   case '1': creat();   break;
   case '2': run();     break;
   case '5': cout<<"就绪队列进程信息:"<<endl;
	         print(s);  
			 printf("%s","按任意键继续...");
             getchar();
			 break;
   case '6': cout<<"阻塞队列进程信息:"<<endl;
	         print(w);  
			 printf("%s","按任意键继续...");
             getchar();
			 break;
   case '7': printpcb();
	         printf("%s","按任意键继续...");
             getchar();
	         break; 
   case '4': wake();    break;
   case '3': block();   break;
  }
  menu();
  cout<<"请选择相应功能: ";
  cin>>ch;
 }
}