RR算法 调度

RR算法是使用非常广泛的一种调度算法。

首先将所有就绪的队列按FCFS策略排成一个就绪队列，然后系统设置一定的时间片，每次给队首作业分配时间片。如果此作业运行结束，即使时间片没用完，立刻从队列中去除此作业，并给下一个作业分配新的时间片；如果作业时间片用完没有运行结束，则将此作业重新加入就绪队列尾部等待调度。

1.  
   //main.cpp
2.  
   #include "RR.h"
3.  
    
4.  
   int main()
5.  
   {
6.  
   std::vector<PCB> PCBList;
7.  
   int timeslice;
8.  
    
9.  
   //输入时间片大小，作业信息
10.  
    InputPCB(PCBList, timeslice);
11.  
     
12.  
    //RR算法
13.  
    RR(PCBList, timeslice);
14.  
     
15.  
    //显示结果
16.  
    show(PCBList);
17.  
     
18.  
    return 0;
19.  
    }
20.  
     
21.  
    //RR.h
22.  
    #ifndef RR_H_
23.  
    #define RR_H_
24.  
     
25.  
    #include <iostream>
26.  
    #include <algorithm>
27.  
    #include <iomanip>
28.  
    #include <vector>
29.  
    #include <queue>
30.  
     
31.  
    //作业结构体
32.  
    typedef struct PCB
33.  
    {
34.  
    int ID; //标识符
35.  
    int ComeTime; //到达时间
36.  
    int ServerTime; //服务时间
37.  
    int FinishTime; //完成时间
38.  
    int TurnoverTime; //周转时间
39.  
    double WeightedTurnoverTime; //带权周转时间
40.  
    }PCB;
41.  
     
42.  
    /*
43.  
    函数功能：输入作业信息
44.  
    参数说明：
45.  
    PCBList std::vector<PCB>& PCB链
46.  
    timeslice int 时间片
47.  
    */
48.  
    void InputPCB(std::vector<PCB> &PCBList, int ×lice);
49.  
     
50.  
    /*
51.  
    函数功能：RR算法
52.  
    参数说明：
53.  
    PCBList std::vector<PCB>& PCB链
54.  
    */
55.  
    void RR(std::vector<PCB> &PCBList, int timeslice);
56.  
     
57.  
    /*
58.  
    函数功能：显示结果
59.  
    参数说明：
60.  
    PCBList std::vector<PCB>& PCB链
61.  
    */
62.  
    void show(std::vector<PCB> &PCBList);
63.  
     
64.  
    /*
65.  
    函数功能：比较函数，用于sort()，按ComeTime升序排列
66.  
    参数说明：
67.  
    p1 const PCB& PCB
68.  
    p2 const PCB& PCB
69.  
    */
70.  
    bool CmpByComeTime(const PCB &p1, const PCB &p2);
71.  
     
72.  
    #endif
73.  
     
74.  
    //RR.cpp
75.  
    #include "RR.h"
76.  
     
77.  
    //输入作业信息
78.  
    void InputPCB(std::vector<PCB> &PCBList,int ×lice)
79.  
    {
80.  
    std::cout << "输入时间片大小: ";
81.  
    std::cin >> timeslice;
82.  
    do {
83.  
    PCB temp;
84.  
    std::cout << "输入标识符: ";
85.  
    std::cin >> temp.ID;
86.  
    std::cout << "输入到达时间: ";
87.  
    std::cin >> temp.ComeTime;
88.  
    std::cout << "输入服务时间: ";
89.  
    std::cin >> temp.ServerTime;
90.  
    temp.FinishTime = 0; //暂时存放运行了多少时间，来判断此作业是否运行结束
91.  
    PCBList.push_back(temp);
92.  
     
93.  
    std::cout << "继续输入？Y/N: ";
94.  
    char ans;
95.  
    std::cin >> ans;
96.  
    if ('Y' == ans || 'y' == ans)
97.  
    continue;
98.  
    else
99.  
    break;
100.  
     } while (true);
101.  
     }
102.  
      
103.  
     //RR算法
104.  
     void RR(std::vector<PCB> &PCBList, int timeslice)
105.  
     {
106.  
     std::sort(PCBList.begin(), PCBList.end(), CmpByComeTime); //按到达时间排序
107.  
     std::vector<PCB> result; //保存结果
108.  
     std::queue<PCB> Ready; //就绪队列
109.  
     int BeginTime = (*PCBList.begin()).ComeTime; //第一个作业开始时间
110.  
     Ready.push(*PCBList.begin());
111.  
     PCBList.erase(PCBList.begin());
112.  
      
113.  
     while (!PCBList.empty() || !Ready.empty())
114.  
     {
115.  
     if (!PCBList.empty() && BeginTime >= (*PCBList.begin()).ComeTime) //有新作业到达，加入就绪队列
116.  
     {
117.  
     Ready.push(*PCBList.begin());
118.  
     PCBList.erase(PCBList.begin());
119.  
     }
120.  
     if (Ready.front().FinishTime + timeslice < Ready.front().ServerTime) //时间片用完没运行完,加入队尾
121.  
     {
122.  
     Ready.front().FinishTime += timeslice;
123.  
     Ready.push(Ready.front());
124.  
     Ready.pop();
125.  
     BeginTime += timeslice;
126.  
     }
127.  
     else //此作业运行完
128.  
     {
129.  
     BeginTime += Ready.front().ServerTime - Ready.front().FinishTime;
130.  
     Ready.front().FinishTime = BeginTime;
131.  
     Ready.front().TurnoverTime = Ready.front().FinishTime - Ready.front().ComeTime;
132.  
     Ready.front().WeightedTurnoverTime = (double)Ready.front().TurnoverTime / Ready.front().ServerTime;
133.  
      
134.  
     //从就绪队列中移除作业
135.  
     result.push_back(Ready.front());
136.  
     Ready.pop();
137.  
     }
138.  
      
139.  
     }
140.  
      
141.  
     //按ComeTime升序排序，便于显示结果
142.  
     PCBList = result;
143.  
     std::sort(PCBList.begin(), PCBList.end(), CmpByComeTime);
144.  
     }
145.  
      
146.  
     //显示结果
147.  
     void show(std::vector<PCB> &PCBList)
148.  
     {
149.  
     int SumTurnoverTime = 0;
150.  
     double SumWeightedTurnoverTime = 0;
151.  
      
152.  
     std::cout.setf(std::ios::left);
153.  
      
154.  
     std::cout << std::setw(20) << "标识符";
155.  
     for (std::vector<PCB>::iterator it = PCBList.begin(); it < PCBList.end(); ++it)
156.  
     std::cout << std::setw(5) << (*it).ID;
157.  
     std::cout << std::endl;
158.  
      
159.  
     std::cout << std::setw(20) << "到达时间";
160.  
     for (std::vector<PCB>::iterator it = PCBList.begin(); it < PCBList.end(); ++it)
161.  
     std::cout << std::setw(5) << (*it).ComeTime;
162.  
     std::cout << std::endl;
163.  
      
164.  
     std::cout << std::setw(20) << "服务时间";
165.  
     for (std::vector<PCB>::iterator it = PCBList.begin(); it < PCBList.end(); ++it)
166.  
     std::cout << std::setw(5) << (*it).ServerTime;
167.  
     std::cout << std::endl;
168.  
      
169.  
     std::cout << std::setw(20) << "完成时间";
170.  
     for (std::vector<PCB>::iterator it = PCBList.begin(); it < PCBList.end(); ++it)
171.  
     std::cout << std::setw(5) << (*it).FinishTime;
172.  
     std::cout << std::endl;
173.  
      
174.  
     std::cout << std::setw(20) << "周转时间";
175.  
     for (std::vector<PCB>::iterator it = PCBList.begin(); it < PCBList.end(); ++it)
176.  
     {
177.  
     std::cout << std::setw(5) << (*it).TurnoverTime;
178.  
     SumTurnoverTime += (*it).TurnoverTime;;
179.  
     }
180.  
     std::cout << std::endl;
181.  
      
182.  
     std::cout << std::setw(20) << "带权周转时间";
183.  
     for (std::vector<PCB>::iterator it = PCBList.begin(); it < PCBList.end(); ++it)
184.  
     {
185.  
     std::cout << std::setw(5) << (*it).WeightedTurnoverTime;
186.  
     SumWeightedTurnoverTime += (*it).WeightedTurnoverTime;;
187.  
     }
188.  
     std::cout << std::endl;
189.  
      
190.  
     std::cout << "平均周转时间: " << (double)SumTurnoverTime / PCBList.size() << std::endl;
191.  
     std::cout << "平均带权周转时间: " << SumWeightedTurnoverTime / PCBList.size() << std::endl;
192.  
     }
193.  
      
194.  
     //比较函数，按ComeTime升序排列
195.  
     bool CmpByComeTime(const PCB &p1, const PCB &p2)
196.  
     {
197.  
     return p1.ComeTime < p2.ComeTime;
198.  
     }