用C++完整设计程序模拟时间片轮转法调度过程,假设初始状态n个进程就绪,m个进程阻塞。要求输出系统进程调度次序并计算cpu的利用率,要求整个程序正确并能成功运行
时间: 2024-11-22 17:45:13 浏览: 21
在C++中设计一个模拟时间片轮转法(Round Robin Scheduling)调度过程的程序,可以分为以下几个步骤:
1. **定义数据结构**:
- 定义`Process`类,包含进程ID、优先级、状态(就绪、阻塞)、CPU时间等属性。
- 使用`Queue`(如`std::queue`)存储就绪队列,`Stack`(如`std::stack`)存放阻塞队列。
2. **初始化**:
- 初始化一个`vector<Process>`,将n个就绪进程放入就绪队列。
- 对于每个阻塞进程,将其添加到阻塞堆栈,并设置其状态为阻塞。
3. **时间片管理**:
- 定义一个全局变量`time_slice`表示时间片大小。
- 创建一个计时器函数,每次循环减去时间片,当进程CPU时间达到时间片长度时,切换进程。
4. **调度算法**:
- 主循环开始,从就绪队列头部取出进程(如果没有就绪进程,则说明所有进程都被调度过一轮,结束循环)。
- 如果进程未完成(CPU时间小于时间片),执行该进程,更新CPU时间。
- 否则,进程完成,将进程移到阻塞堆栈,并清除CPU时间。
5. **进程转换**:
- 检查阻塞队列是否有进程就绪,如果有,从阻塞队列顶部移除并加入就绪队列。
6. **输出和计算**:
- 记录调度次数和CPU使用情况,例如使用一个`std::map`来保存每个时间间隔内CPU的分配情况。
- 在适当的时候输出当前的调度顺序,以及CPU利用率(如平均使用率或最大使用率)。
```cpp
#include <iostream>
#include <queue>
#include <stack>
using namespace std;
class Process {
public:
int id;
// ... 其他属性 ...
};
int main() {
int n, m; // 进程总数和阻塞进程数
vector<Process> processes;
queue<Process> ready_queue;
stack<Process> blocked_queue;
// 初始化进程
for (int i = 0; i < n; ++i) {
Process p;
// 设置初始值 ...
ready_queue.push(p);
}
// 阻塞进程...
while (/*读取阻塞进程... */) {
blocked_queue.push(p);
}
int total_time = 0, cpu_usage_sum = 0, num_of_times = 0;
while (!ready_queue.empty()) {
// 调度和更新
// ...
// 输出或计算CPU利用率
cpu_usage_sum += /* 时间片内的CPU使用量 */;
++num_of_times;
// 更新时间
total_time += time_slice;
// 转换进程状态
if (!blocked_queue.empty()) {
Process temp = blocked_queue.top();
blocked_queue.pop();
ready_queue.push(temp);
}
}
double cpu_utilization = (double)cpu_usage_sum / total_time * 100;
cout << "调度顺序:" << endl;
// 输出调度记录...
cout << "CPU利用率:" << cpu_utilization << "%" << endl;
return 0;
}
```
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