C#中搶占式優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法是什么意思

本篇內(nèi)容主要講解“C#中搶占式優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法是什么意思”，感興趣的朋友不妨來(lái)看看。本文介紹的方法操作簡(jiǎn)單快捷，實(shí)用性強(qiáng)。下面就讓小編來(lái)帶大家學(xué)習(xí)“C#中搶占式優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法是什么意思”吧!

系統(tǒng)把處理機(jī)分配給優(yōu)先權(quán)最高的進(jìn)程，使之執(zhí)行。但在其執(zhí)行期間，只要又出現(xiàn)了另一個(gè)其優(yōu)先權(quán)更高的進(jìn)程，進(jìn)程調(diào)度程序就立即停止當(dāng)前進(jìn)程(原優(yōu)先權(quán)最高的進(jìn)程)的執(zhí)行，重新將處理機(jī)分配給新到的優(yōu)先權(quán)最高的進(jìn)程。

本教程操作環(huán)境：windows7系統(tǒng)、C++17版本、Dell G3電腦。

搶占式優(yōu)先權(quán)調(diào)度算法

在這種方式下，系統(tǒng)把處理機(jī)分配給優(yōu)先權(quán)最高的進(jìn)程，使之執(zhí)行。但在其執(zhí)行期間，只要又出現(xiàn)了另一個(gè)其優(yōu)先權(quán)更高的進(jìn)程，進(jìn)程調(diào)度程序就立即停止當(dāng)前進(jìn)程(原優(yōu)先權(quán)最高的進(jìn)程)的執(zhí)行，重新將處理機(jī)分配給新到的優(yōu)先權(quán)最高的進(jìn)程。因此，在采用這種調(diào)度算法時(shí)，是每當(dāng)系統(tǒng)中出現(xiàn)一個(gè)新的就緒進(jìn)程i 時(shí)，就將其優(yōu)先權(quán)Pi與正在執(zhí)行的進(jìn)程j 的優(yōu)先權(quán)Pj進(jìn)行比較。如果Pi≤Pj，原進(jìn)程Pj便繼續(xù)執(zhí)行；但如果是Pi>Pj，則立即停止Pj的執(zhí)行，做進(jìn)程切換，使i 進(jìn)程投入執(zhí)行。顯然，這種搶占式的優(yōu)先權(quán)調(diào)度算法能更好地滿足緊迫作業(yè)的要求，故而常用于要求比較嚴(yán)格的實(shí)時(shí)系統(tǒng)中，以及對(duì)性能要求較高的批處理和分時(shí)系統(tǒng)中。

具體代碼：

#include <iostream>#include <string>#include <vector>using namespace std;using std::cout;struct PCB
{    // 進(jìn)程名
    string name;    // 到達(dá)時(shí)間
    int arrivetime;    // 運(yùn)行時(shí)間
    int runtime;                
    // 仍需運(yùn)行時(shí)間
    int resttime;    // 開(kāi)始時(shí)間
    int starttime;    // 完成時(shí)間
    int endtime;    // 運(yùn)行次數(shù)
    int runcount;    // 周轉(zhuǎn)時(shí)間
    int zhouzhuangtime;    // 帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間（周轉(zhuǎn)時(shí)間/運(yùn)行時(shí)間)
    double weightzhouzhuangtime;    // 優(yōu)先級(jí)（靜態(tài)）
    int priority;

    PCB *next;
};// 進(jìn)程數(shù)int num_process;// 記錄所有進(jìn)程的總時(shí)間int totaltime;// 記錄所有進(jìn)程的總帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間double weighttotaltime;

PCB *createPCB()
{    int i;    // 定義隊(duì)首、隊(duì)尾
    PCB *head, *rear;    // 初始化
    head = rear = NULL;    // 臨時(shí)指針變量
    PCB *p;    cout<<"請(qǐng)輸入進(jìn)程數(shù)量：";    cin>>num_process;    for(i = 0; i < num_process; i++)
    {        // 初始化一個(gè)空間給進(jìn)程
        p = new PCB;        cout<<"請(qǐng)依次輸入第"<<i+1<<"個(gè)進(jìn)程的信息（進(jìn)程名、優(yōu)先級(jí)、到達(dá)時(shí)間、運(yùn)行時(shí)間）："<<endl;        cin>>p->name>>p->priority>>p->arrivetime>>p->runtime;
        p->resttime = p->runtime;
        p->runcount = 1;
        totaltime += p->runtime;
        p->starttime = 0;
        p->endtime = 0;
        p->zhouzhuangtime = 0;
        p->weightzhouzhuangtime = 0;
        p->next = NULL;        // 存入鏈表中
        if(rear == NULL)
        {
            head = p;
            rear = p;
        }        else
        {
            rear->next = p;
            rear = p;
        }

    }    return head;
}// 鏈表插入排序PCB *insertSort(PCB *head)
{    /*
        1、先在原鏈表中以第一個(gè)節(jié)點(diǎn)為一個(gè)有序鏈表，其余節(jié)點(diǎn)為待定節(jié)點(diǎn)；
        2、從待定節(jié)點(diǎn)中取節(jié)點(diǎn)，插入到有序鏈表中相應(yīng)位置；
        3、實(shí)際上只有一條鏈表，在排序中，實(shí)際只增加了一個(gè)用于指向剩下需要排序節(jié)點(diǎn)的頭指針。
    */
    PCB *first;// 為原鏈表剩下用于直接插入排序的節(jié)點(diǎn)頭指針
    PCB *t; // 臨時(shí)指針變量：要插入的節(jié)點(diǎn)
    PCB *p; // 臨時(shí)指針變量：要插入的位置
    PCB *q; // 臨時(shí)指針變量：指向原鏈表

    first = head->next;
    head->next = NULL; // 只含有一個(gè)節(jié)點(diǎn)的鏈表的有序鏈表

    while(first != NULL) // 遍歷剩下的無(wú)序鏈表
    {        // 無(wú)序節(jié)點(diǎn)在有序鏈表中找插入位置p
        for(t = first, q = head; (q != NULL) && (q->arrivetime < t->arrivetime); p = q, q = q->next);        // 無(wú)序鏈表中的節(jié)點(diǎn)離開(kāi)，以便插入到有序鏈表中
        first = first->next;        if(q == head)// 插入在第一個(gè)節(jié)點(diǎn)之前
        {
            head = t;
        }        else// p是q的前驅(qū)
        {
            p->next = t;
        }
        t->next = q;// 完成插入動(dòng)作
    }    return head;
}// 獲取當(dāng)前時(shí)間段內(nèi)的進(jìn)程數(shù)量int getCurrentNumOfProcess(PCB *head, int time)
{    int count = 0;
    PCB *t;// 臨時(shí)指針變量，指向鏈表
    t = head;    while(t != NULL && t->arrivetime <= time)
    {
        count++;
        t = t->next;
    }    return count;
}// 刪除當(dāng)前節(jié)點(diǎn)PCB* deletePCB(PCB *head, PCB *t)
{
    PCB *p, *q;
    p = head;
    q = p->next;    // 刪除節(jié)點(diǎn)是頭節(jié)點(diǎn)
    if(t == head)
    {
        head = head->next;
    }    else 
    {        while(q != t)// 跳出循環(huán)之后q為該節(jié)點(diǎn)，p為前一節(jié)點(diǎn)
        {
            p = p->next;
            q = p->next;
        }        if(t->next == NULL)// 刪除節(jié)點(diǎn)是尾節(jié)點(diǎn)
            p->next = NULL;        else
            p->next = q->next;
    }    // 刪除
    free(t);    return head;
}// 在頭節(jié)點(diǎn)后的count個(gè)節(jié)點(diǎn)中選擇優(yōu)先數(shù)最大的返回PCB *findMaxPriority(PCB *head, int count)
{    int max;
    PCB *p, *q, *f;
    q = head;
    max = q->priority;
    f = q;    while(count > 0)
    {        if(q->priority > max)
        {
            max = q->priority;
            f = q;
        }
        count--;
        q =q->next;
    }    return f;

}/* 
    輸出a時(shí)間內(nèi)的特定輸出格式,當(dāng)某一時(shí)間段內(nèi)沒(méi)有進(jìn)程工作時(shí)，進(jìn)程名稱為0
    進(jìn)程名稱.進(jìn)程工作時(shí)間，進(jìn)程與進(jìn)程間以|分隔
    輸入：1 3 2 8
          2 2 1 7
          3 6 3 12
    輸出：[0.1|2.1|1.1|3.12|1.7|2.6|0.172]
*/void print(vector<PCB> vec_output, int a)
{    for(int i = 0; i < vec_output.size(); i++)
    {        cout<<"******************************************"<<endl;        cout<<"進(jìn)程名："<<vec_output[i].name<<endl;        cout<<"到達(dá)時(shí)間："<<vec_output[i].arrivetime<<endl;        cout<<"開(kāi)始運(yùn)行時(shí)間: "<<vec_output[i].starttime<<endl;        cout<<"結(jié)束運(yùn)行時(shí)間: "<<vec_output[i].endtime<<endl;        cout<<"此次運(yùn)行時(shí)間："<<vec_output[i].endtime - vec_output[i].starttime<<endl;        cout<<"******************************************"<<endl;        cout<<endl;        cout<<endl;
    }    // 輸出周轉(zhuǎn)時(shí)間信息,只有進(jìn)程結(jié)束了才輸出
    int i;    for(i = 0; i < vec_output.size()-1; i++)
    {        bool flag = true;        for(int j = i+1; j < vec_output.size(); j++)
        {            if(vec_output[j].name == vec_output[i].name)
            {
                flag = false;                break;
            }
        }        if(flag)
        {            cout<<"進(jìn)程"<<vec_output[i].name<<"的周轉(zhuǎn)時(shí)間為："<<vec_output[i].zhouzhuangtime<<endl;            cout<<"進(jìn)程"<<vec_output[i].name<<"的帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間為: "<<vec_output[i].weightzhouzhuangtime<<endl;            cout<<endl;            cout<<endl;
        }
    }    cout<<"進(jìn)程"<<vec_output[i].name<<"的周轉(zhuǎn)時(shí)間為："<<vec_output[i].zhouzhuangtime<<endl;    cout<<"進(jìn)程"<<vec_output[i].name<<"的帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間為: "<<vec_output[i].weightzhouzhuangtime<<endl;    cout<<endl;    cout<<endl;    // 輸出平均周轉(zhuǎn)時(shí)間信息
    cout<<"平均周轉(zhuǎn)時(shí)間："<<totaltime/(double)num_process<<endl;    cout<<"平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間："<<weighttotaltime/(double)num_process<<endl;    cout<<endl;    cout<<endl;    cout<<a<<"個(gè)時(shí)間單位內(nèi)的執(zhí)行順序?yàn)椋?quot;<<endl;    cout<<"[";    if(vec_output[0].starttime > 0)
    {        cout<<"0."<<vec_output[0].starttime<<"|";
    }    if(vec_output[vec_output.size() - 1].endtime < a)
    {        for(int i = 0; i < vec_output.size(); i++)
        {            cout<<vec_output[i].name<<"."<<vec_output[i].endtime - vec_output[i].starttime<<"|";            // 補(bǔ)全從開(kāi)始到結(jié)束之間沒(méi)有進(jìn)程運(yùn)行項(xiàng)
            if(i+1 < vec_output.size() && vec_output[i].endtime != vec_output[i+1].starttime)
            {                cout<<"0."<<vec_output[i+1].starttime - vec_output[i].endtime<<"|";
            }
        }        cout<<"0."<<a-vec_output[vec_output.size()-1].endtime<<"]"<<endl;
    }    else if(vec_output[vec_output.size() - 1].endtime == a)
    {        for(int i = 0; i < vec_output.size()-1; i++)
        {            cout<<vec_output[i].name<<"."<<vec_output[i].endtime - vec_output[i].starttime<<"|";            // 補(bǔ)全從開(kāi)始到結(jié)束之間沒(méi)有進(jìn)程運(yùn)行項(xiàng)
            if(i+1 < vec_output.size() && vec_output[i].endtime != vec_output[i+1].starttime)
            {                cout<<"0."<<vec_output[i+1].starttime - vec_output[i].endtime<<"|";
            }
        }        cout<<vec_output[vec_output.size()-1].name<<"."<<vec_output[vec_output.size()-1].endtime - vec_output[vec_output.size()-1].starttime<<"]"<<endl;
    }    else
    {        for(int i = 0; i < vec_output.size(); i++)
        {            if(vec_output[i].endtime <= a)
            {                cout<<vec_output[i].name<<"."<<vec_output[i].endtime - vec_output[i].starttime<<"|";                // 補(bǔ)全從開(kāi)始到結(jié)束之間沒(méi)有進(jìn)程運(yùn)行項(xiàng)
                if(i+1 < vec_output.size() && vec_output[i].endtime != vec_output[i+1].starttime)
                {                    cout<<"0."<<vec_output[i+1].starttime - vec_output[i].endtime<<"|";
                }
            }            else
            {                cout<<vec_output[i].name<<"."<<a - vec_output[i].starttime<<"]"<<endl;                return;
            }
        }
    }
}void PCB_MAIN(PCB *head)
{
    head = insertSort(head);    int time = 0;// 模擬時(shí)間變量
    int count;// 當(dāng)前時(shí)間內(nèi)運(yùn)行的進(jìn)程數(shù)量
    PCB *q;    vector<PCB> vec_out;//輸出
    PCB temp;    while(head != NULL)
    {
        count = getCurrentNumOfProcess(head, time);        if(count == 0)
            time++;        else
        {            /************************************************************************/
            /* 搶占式                                                               */
            /************************************************************************/
            // 找出優(yōu)先數(shù)最大的線程
            q = findMaxPriority(head, count);            if(q->runcount == 1)// 該進(jìn)程第一次運(yùn)行
            {
                q->starttime = time;                // 輸出信息
                temp = *q;
                temp.endtime = 0;
                temp.next = NULL;                if(vec_out.size() != 0 && vec_out[vec_out.size()-1].endtime == 0)
                {
                    vec_out[vec_out.size()-1].endtime = temp.starttime;
                }
                vec_out.push_back(temp);
            }
            ++time;
            ++q->runcount;
            --q->resttime;            if(q->resttime == 0)// 該進(jìn)程運(yùn)行結(jié)束
            {                // 記錄結(jié)束時(shí)間
                q->endtime = time;                // 計(jì)算周轉(zhuǎn)時(shí)間
                q->zhouzhuangtime = time - q->arrivetime;                // 計(jì)算帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間
                q->weightzhouzhuangtime = q->zhouzhuangtime/(double)q->runtime;
                weighttotaltime += q->weightzhouzhuangtime;                // 輸出信息
                temp = *q;
                temp.starttime = 0;
                temp.next = NULL;                if(vec_out[vec_out.size()-1].name == temp.name)
                {
                    vec_out[vec_out.size()-1].endtime = temp.endtime;
                    vec_out[vec_out.size()-1].zhouzhuangtime = temp.zhouzhuangtime;
                    vec_out[vec_out.size()-1].weightzhouzhuangtime = temp.weightzhouzhuangtime;
                }                else
                {
                    temp.starttime = vec_out[vec_out.size()-1].endtime;
                    vec_out.push_back(temp);
                }                // 刪除該進(jìn)程
                //deletePCB(q);
                head = deletePCB(head, q);
            }
        }
    }    // 輸出200時(shí)間單位內(nèi)的執(zhí)行順序
    print(vec_out, 200);
}int main()
{
    PCB *head = NULL;
    head = createPCB();
    PCB_MAIN(head);    return 0;
}

輸出實(shí)例

輸入：

輸出：

到此，相信大家對(duì)“C#中搶占式優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法是什么意思”有了更深的了解，不妨來(lái)實(shí)際操作一番吧！這里是億速云網(wǎng)站，更多相關(guān)內(nèi)容可以進(jìn)入相關(guān)頻道進(jìn)行查詢，關(guān)注我們，繼續(xù)學(xué)習(xí)！