时间片轮转RR进程调度算法.doc

《操作系统》实验二

【实验题目】：时间片轮转RR进程调度算法
【实验目的】
通过这次实验，加深对进程概念的理解，进一步掌握进程状态的转变、进程调度的策略及对系统性能的评价方法。
【实验内容】
问题描述：
设计程序模拟进程的时间片轮转RR调度过程。假设有n个进程分别在T1, … ,Tn时刻到达系统，它们需要的服务时间分别为S1, … ,Sn。分别利用不同的时间片大小q，采用时间片轮转RR进程调度算法进行调度，计算每个进程的完成时间，周转时间和带权周转时间，并且统计n个进程的平均周转时间和平均带权周转时间。
程序要求如下：
1）进程个数n；每个进程的到达时间T1, … ,Tn和服务时间S1, … ,Sn；输入时间片大小q。
2）要求时间片轮转法RR调度进程运行，计算每个进程的周转时间，带权周转时间，并且计算所有进程的平均周转时间，带权平均周转时间；
3）输出：要求模拟整个调度过程，输出每个时刻的进程运行状态，如“时刻3：进程B开始运行”等等；
4）输出：要求输出计算出来的每个进程的周转时间，带权周转时间，所有进程的平均周转时间，带权平均周转时间。
【源程序】
#include<iostream.h>
#include<iomanip.h>
#include<stdio.h>
#include<conio.h>
#include<malloc.h>
#include<stdlib.h>
typedef int QElemType;
#define OK 1
#define ERROR 0
#define OVERFLOW -1
typedef int Status;
typedef struct QNode{
QElemType data;
struct QNode *next;
}QNode,*QueuePtr;
typedef struct{
QueuePtr front;
QueuePtr rear;
}LinkQueue;
Status InitQueue(LinkQueue &Q);
Status DestroyQueue(LinkQueue &Q);
Status EnQueue(LinkQueue &Q,QElemType e);
int DeQueue(LinkQueue &Q,QElemType e);
bool QueueEmpty(LinkQueue &Q);

static const int MaxNum=100;
int n,q,ArrivalTime[MaxNum],ServiceTime[MaxNum],FinishedTime[MaxNum],WholeTime[MaxNum];
double WeightWholeTime[MaxNum],Average_WT=0,Average_WWT=0;
LinkQueue Q;
void RR(int*ArrivalTime,int*ServiceTime,int n,int q,LinkQueue &Q);
void main(){

cout<<"请输入进程数n:";
cin>>n;
while(n<0||n>100){
cout<<"输入的n值不正确，请重新输入！"<<endl;
cin>>n;
}
cout<<"请输入各个进程的到达时间：";
for(int i=0;i<n;i++)
cin>>ArrivalTime[i];
cout<<"请输入各个进程的服务时间：";
for( i=0;i<n;i++)
cin>>ServiceTime[i];
cout<<"请输入时间片q:";
cin>>q;
while(q<0||q>200){
cout<<"输入的q值不正确，请重新输入！"<<endl;
cin>>q;

}
RR(ArrivalTime,ServiceTime,n,q,Q);

}

void RR(int*ArrivalTime,int*ServiceTime,int n,int q,LinkQueue &Q){
int countTime=0,e;
int STime[MaxNum],pushed[MaxNum];
for(int i=0;i<n;i++)
{STime[i]=ServiceTime[i];pushed[i]=0;}
InitQueue(Q);
EnQueue(Q,0);pushed[0]=1;
int time=0;
while(QueueEmpty(Q)==false)
{
e=DeQueue(Q,e);
if(STime[e]>q)
{STime[e]=STime[e]-q;
countTime+=q;}
else
{countTime+=STime[e];STime[e]=0;FinishedTime[e]=countTime;
}

while(time<countTime){
if(STime>0){
cout<<"时刻"<<setw(2)<<time<<":进程"<<e<<"正在运行"<<endl;
}
time++;
}
for(i=1;i<n;i++)
{
if(STime!=0&&i!=e&&ArrivalTime[i]<countTime&&pushed[i]==0||STime!=0&&i!=e&&ArrivalTime[i]==countTime)
{
EnQueue(Q,i);pushed[i]=1;
}
}

if(STime[e]>0)
{
EnQueue(Q,e);
}

}

for(i=0;i<n;i++)
{
WholeTime[i]=FinishedTime[i]-ArrivalTime[i];
WeightWholeTime[i]=(double)(WholeTime[i]*1.000000/ServiceTime[i]);
Average_WT+=WholeTime[i];
Average_WWT+=WeightWholeTime[i];
}

Average_WT/=n;
Average_WWT/=n;

cout<<"完成:"<<" ";
for(i=0;i<n;i++)
cout<<setw(8)<<FinishedTime[i]<<" ";
cout<<endl;
cout<<"周转:"<<" ";
for(i=0;i<n;i++)
cout<<setw(8)<<WholeTime[i]<<" ";
cout<<endl;
cout<<"带权："<<" ";
for(i=0;i<n;i++)
cout<<setw(8)<<setiosflags(ios::fixed)<<setprecision(2)<<WeightWholeTime[i]<<" ";
cout<<endl;
cout<<"平均周转时间为："<<Average_WT<<endl;
cout<<"平均带权周转时间为:"<<Average_WWT<<endl;
DestroyQueue(Q);
}

Status InitQueue(LinkQueue &Q){
Q.front=Q.rear=(QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));
if(!Q.front)exit(OVERFLOW);
Q.front->next=NULL;
return OK;
}

Status DestroyQueue(LinkQueue &Q){
while(Q.front){
Q.rear=Q.front->next;
free(Q.front);
Q.front=Q.rear;
}
return OK;
}

Status EnQueue(LinkQueue &Q,QElemType e){
QueuePtr p=(QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));
if(!p) exit(OVERFLOW);
p->data=e;p->next=NULL;
Q.rear->next=p;
Q.rear=p;
return OK;
}

int DeQueue(LinkQueue &Q,QElemType e){
QueuePtr p;
if(Q.front==Q.rear) return ERROR;
p=Q.front->next;
e=p->data;
Q.front->next=p->next;
if(Q.rear==p) {Q.rear=Q.front;}
free(p);
return e;

}

bool QueueEmpty(LinkQueue &Q){
if(Q.front==Q.rear)
return true;
else return false;
}

【程序运行截图】