操作系统--时间片轮转调度算法（RR算法）

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：

显示各个作业的初始状态：

各个时刻作业的调度情况如下：

各个作业的周转时间和带权周转时间如下：

根据输入样例手动画出时间片轮转算法的调度时间图如下：

与运行结果相比，发现运行正确（我只测试了这一个样例，是我们慕课作业上面的），如有问题，欢迎指正~~

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