时间片轮询调度 java 时间片轮转调度代码

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时光机3号 2023-12-10 02:25:44

文章标签 时间片轮询调度 java 操作系统 c++ i++ ci 文章分类 Java 后端开发

操作系统–时间片轮转调度算法（RR算法）

实验内容：

模拟实现时间片轮转调度算法，具体如下：
设置进程体：进程名，进程的到达时间，服务时间，，进程状态（W——等待,R——运行,F——完成），进程间的链接指针
进程初始化：由用户输入进程名、服务时间进行初始化，同时，初始化进程的状态为W。
显示函数：在进程调度前、调度中和调度后进行显示。
排序函数：对就绪状态的进程按照进入就绪队列的时间排序，新到达的进行应优先于刚刚执行过的进程进入就绪队列的队尾。注意考虑到达时间
调度函数：每次从就绪队列队首调度优一个进程执行，状态变化。并在执行一个时间片后化，服务时间变化，状态变化。当服务时间为0时，状态变为F。
删除函数：撤销状态为F的进行。

只写了时间片为1的情况大致的思想有点像模拟一个队列。
代码：

#include <bits/stdc++.h>

using namespace std;
const int MAX = 109;

#define W "waitting"
#define R "running"
#define F "finish"

class WORK
{
public:
    string work_name; // 作业名
    int serve_time; // 剩余服务时间
    int r_serve_time; // 服务时间
    int arrive_time; // 到达时间
    string work_state; // 作业状态
    int end_time; // 结束时间
    int turnover_time; // 周转时间
    WORK & operator=(const WORK &wo) // 重载赋值运算符
    {
        work_name = wo.work_name;
        serve_time = wo.serve_time;
        r_serve_time = wo.r_serve_time;
        arrive_time = wo.arrive_time;
        work_state = wo.work_state;
        end_time = wo.end_time;
        turnover_time = wo.turnover_time;
        return *this;
    }
};

WORK work[MAX]; // 作业
int n; // 作业数量
int q; // 时间片

bool cmp_SJF(WORK x, WORK y) // 排序函数
{
    if(x.serve_time != y.serve_time) // 服务时间不同时短作业优先
        return x.serve_time < y.serve_time;
    else // 服务时间相同时先来先服务
        return x.arrive_time < y.arrive_time;
}

bool cmp_arr_time(WORK x, WORK y) // 按到达时间从小到大排序
{
    return x.arrive_time < y.arrive_time;
}

int count_work(int t) // 计算某一时间有多少个作业进入
{
    int cnt = 0;
    for(int i = 1; i <= n; i++)
    {
        if(work[i].arrive_time <= t)
            cnt++;
    }
    return cnt;
}

void insert_work(int num) // 插入新作业
{
    if(num > 2)
    {
        int t_num = num - 1;
        WORK t_work[MAX];

        t_work[1] = work[t_num];
        t_work[2] = work[num];
        for(int i = 1; i <= num - 2; i++)
        {
            t_work[i + 2] = work[i];
        }

        for(int i = 1; i <= num; i++)
            work[i] = t_work[i];
    }
}

void cir_work(int num) // 循环
{
    WORK t_work;
    t_work = work[num];

    for(int i = num - 1; i >= 1; i --)
        work[i + 1] = work[i];

    work[1] = t_work;
}

void update_work(int num, int c_time, bool is_new) // 更新当前要调度的作业
{

    if(is_new) // 新来了作业, 插入新来的作业
        insert_work(num);
    else  // 没有新作业进入, 对原作业循环
        cir_work(num);

    int t = 0;
    bool is_ok = false;
    int cnt = 0;

    while(!is_ok)
    {
        if(work[num].serve_time > 0) // 作业还没结束
        {
            work[num].serve_time --;
            work[num].work_state = R;
            t = num;
            is_ok = true;
            break;
        }

        if(work[num].serve_time <= 0) // 作业已经结束
        {
            work[num].serve_time = 0;
            work[num].work_state = F;
            cir_work(num);
            cnt++;
        }
        if(cnt == n)
            break;
    }

    for(int i = 1; i <= n; i++) // 更新状态
    {
        if(i != t)
        {
            if(work[i].work_state != F)
                work[i].work_state = W;

            if(work[i].serve_time <= 0)
                work[i].work_state = F;
        }
        if(work[i].work_state == F && work[i].end_time == -1)
            work[i].end_time = c_time;
    }
}

bool judge_over() // 判断作业是否全部完成
{
    for(int i = 1; i <= n; i++)
        if(work[i].work_state != F)
            return false;
    return true;
}

int main()
{
    cout << "请输入要调度的作业：" << endl;
    cout << "要调度的作业的数量：" ;
    cin >> n;
    for(int i = 1; i <= n; i++)
    {
        cout << "作业名： " << endl;
        cin >> work[i].work_name;
        cout << "作业服务时间： " << endl;
        cin >> work[i].serve_time;
        cout << "作业到达时间： " << endl;
        cin >> work[i].arrive_time;
        work[i].work_state = W;
        work[i].end_time = -1;
        work[i].r_serve_time = work[i].serve_time;
    }

    sort(work + 1, work + 1 + n, cmp_arr_time); // 先按到达时间排序

    cout << "作业初始状态：" << endl;
    cout << "    作业名    " << "    到达时间    "  << "    服务时间    " << "    当前状态    " << endl;
    for(int i = 1; i <= n; i++)
    {
        cout  << setw(8) << work[i].work_name << setw(16) << work[i].arrive_time << setw(13)
              << work[i].serve_time<< setw(21)  << work[i].work_state << endl;
    }
    cout << endl;
    int arrive_num = 0; // 已到达的作业数量
    int current_time = 0; // 当前时间

    cout << "作业调度情况如下：" << endl;

    bool is_over = false;
    int current_work_num = 0;
    while(!is_over)
    {
        cout << "    时刻    " << "    作业名    " << "    到达时间    "  << "    剩余服务时间    " << "    当前状态    " << endl;

        arrive_num = count_work(current_time);
        update_work(arrive_num, current_time, current_work_num < arrive_num);
        current_work_num = arrive_num;

        int cou = 0;
        for(int i = 1; i <= arrive_num; i++)
        {
            if(work[i].work_state != F)
            {
                cou ++;
                 cout  << setw(6) << current_time << setw(13) << work[i].work_name << setw(15) << work[i].arrive_time << setw(15)
                  << work[i].serve_time  << setw(24)  << work[i].work_state << endl;
            }
        }
        if(cou == 0)
            cout  << setw(6) << current_time << setw(30) << "所有作业均执行完毕！" << endl << endl;

        current_time ++;
        is_over = judge_over();

        if(current_time == 14)
            break;
        cout << endl;
    }
    cout << "各作业的周转时间和带权周转时间如下：" << endl;
    cout << "    作业名    " << "    周转时间    " << "    带权周转时间    " << endl;
    for(int i = 1; i <= n; i++)
    {
        work[i].turnover_time = work[i].end_time - work[i].arrive_time; // 周转时间
        double wight_time = 1.0 * work[i].turnover_time / work[i].r_serve_time; // 带权周转时间

        cout << setw(6) << work[i].work_name << setw(15) << work[i].turnover_time << setw(18);
        cout.precision(4);
        cout << wight_time << endl;
    }
    return 0;
}

运行结果：

根据提示输入数据如图：

时间片轮询调度 java 时间片轮转调度代码_i++