#include <iostream>#include <queue>using namespace std;struct Process { int id; // 进程ID int time; // 运行时间};int main() { queue<Process> q; int n, t, total_time = 0; cout << "请输入进程数和每个进程的运行时间：" << endl; cin >> n; for (int i = 1; i <= n; i++) { cout << "请输入第" << i << "个进程的运行时间：" << endl; cin >> t; q.push({i, t}); total_time += t; } cout << "总共需要运行" << total_time << "毫秒" << endl; int slice = 10; // 时间片大小为10毫秒 int cur_time = 0; while (!q.empty()) { Process p = q.front(); q.pop(); if (p.time > slice) { p.time -= slice; cur_time += slice; q.push(p); } else { cur_time += p.time; cout << "进程" << p.id << "运行完成，用时" << cur_time << "毫秒" << endl; } } return 0;}的运行结果

假设我们输入进程数为3，每个进程的运行时间分别为20毫秒，30毫秒，40毫秒，则运行结果为：

请输入进程数和每个进程的运行时间：
3
请输入第1个进程的运行时间：
20
请输入第2个进程的运行时间：
30
请输入第3个进程的运行时间：
40
总共需要运行90毫秒
进程1运行完成，用时10毫秒
进程2运行完成，用时30毫秒
进程3运行完成，用时70毫秒

解释：

首先，我们输入了进程数和每个进程的运行时间，并计算出了总共需要运行的时间为90毫秒。

然后，我们设置时间片大小为10毫秒，并初始化当前时间为0。

接着，我们不断地从队列中取出进程，如果该进程的运行时间大于时间片大小，则将其剩余时间重新放回队列中，否则直接输出该进程的运行完成信息。

最终，所有进程都完成了运行。

相关问题

这段代码运行结果是什么：#include <iostream> #include <vector> #include <queue> using namespace std; struct Process { int id; // 进程ID int arrival_time; // 到达时间 int execution_time; // 执行时间 int start_time; // 开始执行时间 int end_time; // 结束执行时间 }; int main() { int n = 15; // 进程数量 int time_slice = 1; // 时间片长度 int current_time = 0; // 当前时间 int total_execution_time = 0; // 总执行时间 int total_wait_time = 0; // 总等待时间 queue<Process> ready_queue; // 就绪队列 // 生成进程 vector<Process> processes(n); for (int i = 0; i < n; i++) { processes[i].id = i + 1; processes[i].arrival_time = rand() % 10; processes[i].execution_time = rand() % 10 + 1; total_execution_time += processes[i].execution_time; } // 模拟轮转算法进行进程调度 while (!ready_queue.empty() || current_time < total_execution_time) { // 将到达时间小于等于当前时间的进程加入就绪队列 for (int i = 0; i < n; i++) { if (processes[i].arrival_time <= current_time && processes[i].execution_time > 0) { ready_queue.push(processes[i]); processes[i].start_time = -1; // 标记为已加入队列 } } // 从就绪队列中选取一个进程执行 if (!ready_queue.empty()) { Process p = ready_queue.front(); ready_queue.pop(); if (p.start_time == -1) { p.start_time = current_time; } if (p.execution_time > time_slice) { current_time += time_slice; p.execution_time -= time_slice; ready_queue.push(p); } else { current_time += p.execution_time; p.execution_time = 0; p.end_time = current_time; total_wait_time += p.start_time - p.arrival_time; cout << "Process " << p.id << ": arrival time = " << p.arrival_time << ", execution time = " << p.execution_time << ", start time = " << p.start_time << ", end time = " << p.end_time << endl; } } } // 输出平均等待时间 double average_wait_time = (double)total_wait_time / n; cout << "Average wait time = " << average_wait_time << endl; return 0; }

这段代码模拟了一个进程调度的过程，采用了轮转算法。程序会首先生成一些进程，然后按照到达时间把它们加入就绪队列中，然后每次从就绪队列中选取一个进程进行执行，如果该进程的执行时间超过了一个时间片长度，那么就把它重新加入就绪队列中，否则就执行完毕并输出该进程的信息。最后输出平均等待时间。

具体输出结果需要运行代码才能得到，因为进程的生成是随机的。

（1）设计进程同步算法，使用P/V（wait/signal）操作模拟解决进程中经典同步问题。假设有一个生产者和一个消费者，缓冲区可以存放产品，生产者不断生产产品并存入缓冲区，消费者不断从缓冲区中取出产品并消费，设计代码并运行实现结果。 （2）编制时间片轮转调度算法，可自定义时间片的大小。 编制静态优先级调度算法，优先级高低可自定义。

1. 进程同步算法实现

生产者和消费者问题是经典的同步问题，可以使用信号量来实现进程之间的同步，其中P操作相当于获取资源，V操作相当于释放资源。具体实现如下：

#include <iostream>
#include <thread>
#include <mutex>
#include <condition_variable>
#include <queue>

using namespace std;

const int buffer_size = 10;
queue<int> buffer;
mutex mtx;
condition_variable cv_producer, cv_consumer;

void producer() {
    for (int i = 0; i < 20; i++) {
        unique_lock<mutex> lock(mtx);
        while (buffer.size() == buffer_size) {
            cout << "buffer is full, waiting for consumer..." << endl;
            cv_producer.wait(lock);
        }
        buffer.push(i);
        cout << "producer produced item " << i << endl;
        cv_consumer.notify_one();
    }
}

void consumer() {
    for (int i = 0; i < 20; i++) {
        unique_lock<mutex> lock(mtx);
        while (buffer.empty()) {
            cout << "buffer is empty, waiting for producer..." << endl;
            cv_consumer.wait(lock);
        }
        int item = buffer.front();
        buffer.pop();
        cout << "consumer consumed item " << item << endl;
        cv_producer.notify_one();
    }
}

int main() {
    thread producer_thread(producer);
    thread consumer_thread(consumer);
    producer_thread.join();
    consumer_thread.join();
    return 0;
}

2. 时间片轮转调度算法实现

时间片轮转调度算法是一种基于时间片的调度算法，每个进程在CPU上运行的时间片是固定的，当一个进程的时间片用完后，它就被暂停，等待下一个时间片。具体实现如下：

#include <iostream>
#include <queue>

using namespace std;

struct Process {
    string name;
    int burst_time;
    int remaining_time;
};

void round_robin_scheduling(queue<Process>& process_queue, int time_slice) {
    while (!process_queue.empty()) {
        Process& current_process = process_queue.front();
        if (current_process.remaining_time <= time_slice) {
            cout << "Process " << current_process.name << " finished in " << current_process.burst_time << "ms" << endl;
            process_queue.pop();
        } else {
            current_process.remaining_time -= time_slice;
            process_queue.push(current_process);
            process_queue.pop();
        }
    }
}

int main() {
    queue<Process> process_queue;
    process_queue.push({"P1", 10, 10});
    process_queue.push({"P2", 5, 5});
    process_queue.push({"P3", 8, 8});
    round_robin_scheduling(process_queue, 5);
    return 0;
}

3. 静态优先级调度算法实现

静态优先级调度算法是一种基于优先级的调度算法，每个进程在进入系统时就被分配一个优先级，当CPU空闲时，选择具有最高优先级的进程运行。具体实现如下：

#include <iostream>
#include <queue>

using namespace std;

struct Process {
    string name;
    int burst_time;
    int priority;
};

bool operator<(const Process& p1, const Process& p2) {
    return p1.priority < p2.priority;
}

void priority_scheduling(priority_queue<Process>& process_queue) {
    while (!process_queue.empty()) {
        Process current_process = process_queue.top();
        cout << "Process " << current_process.name << " finished in " << current_process.burst_time << "ms" << endl;
        process_queue.pop();
    }
}

int main() {
    priority_queue<Process> process_queue;
    process_queue.push({"P1", 10, 2});
    process_queue.push({"P2", 5, 1});
    process_queue.push({"P3", 8, 3});
    priority_scheduling(process_queue);
    return 0;
}