进程调度算法实现
摘要：
实现了进程调度算法，包括FCFS(先进先出)，SPF(短进程优先)，HRRF（最高响应比优先法），HPF（优先级法）算法，设计了一个允许 n 个进程并发运行的进程管理模拟系统。该系统包括有简单的进程控制、同步，其进程调度算法可任意选择。
初始值：
进程名 到达时间 服务时间 优先级
a 0 4 0
b 1 3 1
c 2 5 2
d 3 2 3
e 4 4 4
算法描述
FCFS(先进先出)：每次从就绪队列选择最先进入队列的进程，然后一直运行，直到进程退出或被阻塞，才会继续从队列中选择第一个进程接着运行。
SPF(短进程优先)：每次从就绪队列选择最短服务时间进程，然后一直运行，直到进程退出或被阻塞，才会继续从队列中选择最短服务时间的进程接着运行。
HRRF（最高响应比优先法）：每次进行进程调度时，先计算响应比优先级，然后把响应比优先级最高的进程投入运行。响应比计算公式为响应比=（进程执行时间+进程等待时间）/ 进程执行时间。
HPF（优先级法）：每次从就绪队列选择优先级最高的进程，然后一直运行，直到进程退出或被阻塞，才会继续从队列中选择优先级最高的进程接着运行。
FCFS:
算法：
//先来先服务
void FCFS_run()
{
//设置当前系统时间
int cur_svc_time = 0;
//初始化参数
init();
while(1)
{
//判断当前时间下是否有任务进入队列，并加入队列
get_arv_task();
//判断当前是否有任务运行，如果无
if(_cur_task == nullptr || cur_svc_time == 0)
{
//获取先来的任务
_cur_task = get_first_task();
if(_cur_task != nullptr)
{
//执行该任务
std::cout << “进程” << _cur_task->get_name() << “开始执行——当前时间为：” << _time << “s\n”;
//计算系统时间
cur_svc_time = _cur_task->get_svc_time();
_cur_task->set_start_time(_time);
}
}
//没任务了，输出执行完毕
if(_cur_task == nullptr && _cur_num == _task_num)
{
std::cout << “执行完毕!\n”;
break;
}
//计算当前任务所剩运行时间
if(cur_svc_time > 0)cur_svc_time–;
//系统时间+1
_time++;
//当前进程运行完毕
if(cur_svc_time == 0 && _cur_task != nullptr)
{
std::cout << “进程” << _cur_task->get_name() << “执行完毕——当前时间为：” <<_time << “s\n”;
_cur_task->set_fns_time(_time);
}
}
}
甘特图：
执行结果：
平均等待时间：5.4
带权周转时间：
进程名 带权周转时间
a 1.0
b 2.0
c 2.0
d 5.5
e 3.5
SPF:
算法：
//短进程优先
void SHR_run()
{
int cur_svc_time = 0;
init();
while(1)
{
get_arv_task();
if(_cur_task == nullptr || cur_svc_time == 0)
{
//获取最短的任务
_cur_task = get_min_task();
if(_cur_task != nullptr)
{
std::cout << "进程" << _cur_task->get_name() << "开始执行——当前时间为：" << _time << "s\n";
cur_svc_time = _cur_task->get_svc_time();
_cur_task->set_start_time(_time);
}
}
if(_cur_task == nullptr && _cur_num == _task_num)
{
std::cout << "执行完毕!\n";
break;
}
if(cur_svc_time > 0)cur_svc_time--;
_time++;
if(cur_svc_time == 0 && _cur_task != nullptr)
{
std::cout << "进程" << _cur_task->get_name() << "执行完毕——当前时间为：" <<_time << "s\n";
_cur_task->set_fns_time(_time);
}
}
}
甘特图：
执行结果
平均等待时间：4.4
带权周转时间：
进程名 带权周转时间
a 1.0
b 2.67
c 3.2
d 1.5
e 2.25
HRRF：
算法：
//高响应比
void HRRF_run()
{
int cur_svc_time = 0;
init();
while(1)
{
get_arv_task();
update_res_ratio();
if(_cur_task == nullptr || cur_svc_time == 0)
{
//获取最高响应比的任务
_cur_task = get_max_res_ratio();
if(_cur_task != nullptr)
{
std::cout << "进程" << _cur_task->get_name() << "开始执行——当前时间为：" << _time << "s\n";
cur_svc_time = _cur_task->get_svc_time();
_cur_task->set_start_time(_time);
}
}
if(_cur_task == nullptr && _cur_num == _task_num)
{
std::cout << "执行完毕!\n";
break;
}
if(cur_svc_time > 0)cur_svc_time--;
_time++;
if(cur_svc_time == 0 && _cur_task != nullptr)
{
std::cout << "进程" << _cur_task->get_name() << "执行完毕——当前时间为：" <<_time << "s\n";
_cur_task->set_fns_time(_time);
}
}
}
甘特图：
执行结果：
平均等待时间：4.4
带权周转时间：
进程名 带权周转时间
a 1.0
b 2.67
c 3.2
d 1.5
e 2.25
HPF：
算法：
//优先级算法
void HPF_run()
{
int cur_svc_time = 0;
init();
while(1)
{
get_arv_task();
if(_cur_task == nullptr || cur_svc_time == 0)
{
//获取最优先的任务
_cur_task = get_max_pri();
if(_cur_task != nullptr)
{
std::cout << "进程" << _cur_task->get_name() << "开始执行——当前时间为：" << _time << "s\n";
cur_svc_time = _cur_task->get_svc_time();
_cur_task->set_start_time(_time);
}
}
if(_cur_task == nullptr && _cur_num == _task_num)
{
std::cout << "执行完毕!\n";
break;
}
if(cur_svc_time > 0)cur_svc_time--;
_time++;
if(cur_svc_time == 0 && _cur_task != nullptr)
{
std::cout << "进程" << _cur_task->get_name() << "执行完毕——当前时间为：" <<_time << "s\n";
_cur_task->set_fns_time(_time);
}
}
}
甘特图：
执行结果：
平均等待时间：5.4
带权周转时间：
进程名 带权周转时间
a 1.0
b 5.67
c 2.6
d 3.5
e 1.0