动态优先级分配
- 就绪态、阻塞态、运行态
- 执行态，优先级-3
- 就绪态，优先级+1
以下有：
- 代码
- 执行结果
process_control.cpp
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/*
* @Author: MetaNetworks
* @Date: 2019-11-02 14:09:12
* @LastEditors: MetaNetworks
* @LastEditTime: 2019-11-02 14:36:42
* @Description: MetaNetworks' Code
*/
#include <iostream>
#include "cdef.h"
using namespace std;
int main(){
// PCB
PCB p;
// 添加进程
p.add_process(Process(0,9,0,3,2,3,STATUS_RDY));
p.add_process(Process(1,38,0,3,-1,0,STATUS_RDY));
p.add_process(Process(2,30,0,6,-1,0,STATUS_RDY));
p.add_process(Process(3,29,0,3,-1,0,STATUS_RDY));
p.add_process(Process(4,0,0,4,-1,0,STATUS_RDY));
// 执行
p.simulate();
}
cdef.h
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/*
* @Author: MetaNetworks
* @Date: 2019-11-02 14:18:34
* @LastEditors: MetaNetworks
* @LastEditTime: 2019-11-02 14:42:14
* @Description: MetaNetworks' Code
*/
#include <iomanip>
#define STATUS_RUN 1
#define STATUS_RDY 2
#define STATUS_BLK 3
#define STATUS_OK 0
#define int_run -3
#define int_rdy 1
#define int_time 1
using namespace std;
// 运行态 -3
// 就绪态 +1
// 阻塞态 大于BlockTime进入就绪状态
class Process{
public:
int id;
int priority;
int cputime;
int alltime;
int startBlock;
int blocktime;
int state;
Process(){}
Process(int i,int p,int c,int a,int sb,int b,int st){
id = i;
priority = p;
cputime = c;
alltime = a;
startBlock = sb;
blocktime = b;
state = st;
}
void timeby(){
switch (state)
{
case STATUS_RUN:
priority += int_run;
cputime += int_time;
alltime -= int_time;
if (startBlock > 0)
{
startBlock -= int_time;
}
break;
case STATUS_RDY:
priority += int_rdy;
break;
case STATUS_BLK:
if(blocktime > 0){
blocktime -= int_time;
}
}
}
void switch_rdy(){
state = STATUS_RDY;
}
void switch_run(){
state = STATUS_RUN;
}
void output(){
cout<<setw(15)<<id<<setw(15)<<priority<<setw(15)<<cputime<<setw(15)<<alltime<<setw(15)<<startBlock<<setw(15)<<blocktime<<setw(15)<<state<<endl;
}
};
typedef struct PCBNode{
Process p;
PCBNode* next = nullptr;
}PCBNode;
class PCB{
public:
// 时间片
int time = 0;
int num = 0;
// 链表
PCBNode* p_run = nullptr;
PCBNode* p_rdy = nullptr;
PCBNode* p_rdy_tail= nullptr;
PCBNode* p_blk = nullptr;
PCBNode* p_blk_tail = nullptr;
PCBNode* tmpPre = nullptr;
int num_p_done = 0;
PCBNode* p_done = nullptr;
PCBNode* p_done_tail = nullptr;
void add_process(Process s){
// 添加进 run 链表
PCBNode* node = new PCBNode();
node->p = s;
node->next = nullptr;
if (p_rdy == nullptr){
p_rdy = node;
p_rdy_tail = p_rdy;
} else{
p_rdy_tail->next = node;
p_rdy_tail = p_rdy_tail -> next;
p_rdy_tail->next = nullptr;
}
num += 1;
}
void add_to_done(PCBNode* p){
p->p.state = STATUS_OK;
num_p_done += 1;
if (p_done == nullptr){
p_done = p;
p_done_tail = p;
}
else{
p_done_tail->next = p;
p_done_tail = p_done_tail->next;
p_done_tail->next = nullptr;
}
}
void add_to_blk(PCBNode* p){
p->p.state = STATUS_BLK;
if (p_blk == nullptr){
p_blk = p;
p_blk_tail = p;
}
else{
p_blk_tail->next = p;
p_blk_tail = p_blk_tail->next;
p_blk_tail->next = nullptr;
}
}
void add_to_rdy(PCBNode* p){
p->p.state = STATUS_RDY;
if (p_rdy == nullptr){
p_rdy = p;
p_rdy_tail = p;
}
else{
p_rdy_tail->next = p;
p_rdy_tail = p_rdy_tail->next;
p_rdy_tail->next = nullptr;
}
}
void add_to_run(PCBNode* p){
p->p.state = STATUS_RUN;
p_run = p;
p->next = nullptr;
}
void delete_node_in_rdy(PCBNode* p){
PCBNode * t = p_rdy;
if(t == nullptr){
return;
}
if(p_rdy == p){
// 删除队首
p_rdy = p_rdy ->next;
}
else{
while(t->next != p){
t = t->next;
}
t ->next = p->next;
}
}
void delete_node_in_blk(PCBNode* p){
PCBNode * t = p_blk;
if(t == nullptr){
return;
}
if(p_blk == p){
// 删除队首
p_blk = p_blk ->next;
}
else{
while(t->next != p){
t = t->next;
}
t ->next = p->next;
}
}
void simulate(){
while (num_p_done<num){
// time pass
// 执行态，可能的情况 1.执行完，2.阻塞
// 另：执行态一时只有一个，所以直接赋值 nullptr 即可
// 经过一个时间片
time += 1;
PCBNode* p ;
//开始处理
p = p_run;
tmpPre = p;
while (p!= nullptr){
if (p->p.alltime == 0){
//执行完，添加到完成队列
add_to_done(p);
p_run = nullptr;
}
else if (p->p.startBlock == 0 && p->p.blocktime != -1){
// 需要阻塞了
add_to_blk(p);
p_run = nullptr;
}
p = p-> next;
}
// 阻塞态，可能的情况 1.阻塞时间完进入就绪 2.继续阻塞
p = p_blk;
tmpPre = p;
while (p!= nullptr){
if (p->p.blocktime == 0){
// 阻塞完
p->p.startBlock = -1;
add_to_rdy(p);
delete_node_in_blk(p);
}
p = p->next;
}
// 从就绪态选择优先权最高的进行执行
p = p_rdy;
PCBNode* maxNode= p_rdy;
while (p != nullptr){
if (maxNode->p.priority < p->p.priority){
maxNode = p;
}
p = p->next;
}
if (p_run != nullptr) {
if (maxNode != nullptr && p_run->p.priority < maxNode->p.priority) {
add_to_rdy(p_run);
delete_node_in_rdy(maxNode);
add_to_run(maxNode);
}
}
else{
if (maxNode != nullptr){
delete_node_in_rdy(maxNode);
add_to_run(maxNode);
}
}
p = p_run;
while (p!= nullptr){
p->p.timeby();
p = p->next;
}
p = p_rdy;
while (p!= nullptr){
p->p.timeby();
p = p->next;
}
p = p_blk;
while (p!= nullptr){
p->p.timeby();
p = p->next;
}
output();
}
}
void output(){
cout<<"===================================================="<<endl;
cout<<"当前时间："<<time<<endl;
cout<<"正在运行：";
if (p_run != nullptr){
cout<<p_run->p.id;
}
cout<<endl;
cout<<"就绪队列：";
PCBNode* p = p_rdy;
tmpPre = p;
while (p != nullptr){
cout<<"=>"<<p->p.id;
tmpPre = p;
p = p->next;
}
cout<<endl;
cout<<"阻塞队列：";
p = p_blk;
tmpPre = p;
while (p != nullptr){
cout<<"=>"<<p->p.id;
tmpPre = p;
p = p->next;
}
cout<<endl;
cout<<"完成队列：";
p = p_done;
tmpPre = p;
while (p != nullptr){
cout<<"=>"<<p->p.id;
tmpPre = p;
p = p->next;
}
cout<<endl;
cout<<setw(15)<<"ID"<<setw(15)<<"Priority"<<setw(15)<<"CPUTime"<<setw(15)<<"AllTime"<<setw(15)<<"StartBlock"<<setw(15)<<"BlockTime"<<setw(15)<<"State"<<endl;
for (int i = 0; i < num; ++i) {
PCBNode* p = findPCBNodeByID(i);
p->p.output();
}
cout<<"===================================================="<<endl;
}
PCBNode* findPCBNodeByID(int id){
PCBNode* p = p_run;
tmpPre = p;
while (p != nullptr){
if (p->p.id == id){
return p;
}
tmpPre = p;
p = p->next;
}
p = p_rdy;
tmpPre = p;
while (p != nullptr){
if (p->p.id == id){
return p;
}
tmpPre = p;
p=p->next;
}
p = p_blk;
tmpPre = p;
while (p != nullptr){
if (p->p.id == id){
return p;
}
tmpPre = p;
p=p->next;
}
p = p_done;
tmpPre = p;
while (p != nullptr){
if (p->p.id == id){
return p;
}
tmpPre = p;
p=p->next;
}
return nullptr;
}
};
执行结果
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/Users/MetaNetworks/CppProject/Linux/os_exp/cmake-build-debug/process_control
====================================================
当前时间：1
正在运行：1
就绪队列：=>0=>2=>3=>4
阻塞队列：
完成队列：
ID Priority CPUTime AllTime StartBlock BlockTime State
0 10 0 3 2 3 2
1 35 1 2 -1 0 1
2 31 0 6 -1 0 2
3 30 0 3 -1 0 2
4 1 0 4 -1 0 2
====================================================
====================================================
当前时间：2
正在运行：1
就绪队列：=>0=>2=>3=>4
阻塞队列：
完成队列：
ID Priority CPUTime AllTime StartBlock BlockTime State
0 11 0 3 2 3 2
1 32 2 1 -1 0 1
2 32 0 6 -1 0 2
3 31 0 3 -1 0 2
4 2 0 4 -1 0 2
====================================================
====================================================
当前时间：3
正在运行：1
就绪队列：=>0=>2=>3=>4
阻塞队列：
完成队列：
ID Priority CPUTime AllTime StartBlock BlockTime State
0 12 0 3 2 3 2
1 29 3 0 -1 0 1
2 33 0 6 -1 0 2
3 32 0 3 -1 0 2
4 3 0 4 -1 0 2
====================================================
====================================================
当前时间：4
正在运行：2
就绪队列：=>0=>3=>4
阻塞队列：
完成队列：=>1
ID Priority CPUTime AllTime StartBlock BlockTime State
0 13 0 3 2 3 2
1 29 3 0 -1 0 0
2 30 1 5 -1 0 1
3 33 0 3 -1 0 2
4 4 0 4 -1 0 2
====================================================
====================================================
当前时间：5
正在运行：3
就绪队列：=>0=>4=>2
阻塞队列：
完成队列：=>1
ID Priority CPUTime AllTime StartBlock BlockTime State
0 14 0 3 2 3 2
1 29 3 0 -1 0 0
2 31 1 5 -1 0 2
3 30 1 2 -1 0 1
4 5 0 4 -1 0 2
====================================================
====================================================
当前时间：6
正在运行：2
就绪队列：=>0=>4=>3
阻塞队列：
完成队列：=>1
ID Priority CPUTime AllTime StartBlock BlockTime State
0 15 0 3 2 3 2
1 29 3 0 -1 0 0
2 28 2 4 -1 0 1
3 31 1 2 -1 0 2
4 6 0 4 -1 0 2
====================================================
====================================================
当前时间：7
正在运行：3
就绪队列：=>0=>4=>2
阻塞队列：
完成队列：=>1
ID Priority CPUTime AllTime StartBlock BlockTime State
0 16 0 3 2 3 2
1 29 3 0 -1 0 0
2 29 2 4 -1 0 2
3 28 2 1 -1 0 1
4 7 0 4 -1 0 2
====================================================
====================================================
当前时间：8
正在运行：2
就绪队列：=>0=>4=>3
阻塞队列：
完成队列：=>1
ID Priority CPUTime AllTime StartBlock BlockTime State
0 17 0 3 2 3 2
1 29 3 0 -1 0 0
2 26 3 3 -1 0 1
3 29 2 1 -1 0 2
4 8 0 4 -1 0 2
====================================================
====================================================
当前时间：9
正在运行：3
就绪队列：=>0=>4=>2
阻塞队列：
完成队列：=>1
ID Priority CPUTime AllTime StartBlock BlockTime State
0 18 0 3 2 3 2
1 29 3 0 -1 0 0
2 27 3 3 -1 0 2
3 26 3 0 -1 0 1
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当前时间：10
正在运行：2
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阻塞队列：
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当前时间：11
正在运行：2
就绪队列：=>0=>4
阻塞队列：
完成队列：=>1=>3
ID Priority CPUTime AllTime StartBlock BlockTime State
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当前时间：12
正在运行：2
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阻塞队列：
完成队列：=>1=>3
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当前时间：13
正在运行：0
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当前时间：14
正在运行：0
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当前时间：15
正在运行：4
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正在运行：4
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正在运行：4
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当前时间：18
正在运行：0
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正在运行：4
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阻塞队列：
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====================================================
====================================================
当前时间：20
正在运行：
就绪队列：
阻塞队列：
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ID Priority CPUTime AllTime StartBlock BlockTime State
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4 3 4 0 -1 0 0
====================================================
Process finished with exit code 0
