《操做系統》實驗之進程調度
實驗內容：
第一部分:做業調度ios
| 做業名算法 |
| 要求運行時間ide |
| 優先級ui |
| 到達時間spa |
| 連接指針操作系統 |
JCB設計
提示:指針
(1)假設系統有五個做業,每個做業投入內存後，操做系統僅爲其創建一個進程.日誌
做業名 ----做業標識code
要求運行時間----即估計的做業運行時間
優先級 ----爲之建立進程的基本優先級
到達時間 ----做業提交的時刻，可用相對時間片時間表示
/*以上三項可隨機產生(+1)或用戶指定*/
連接指針 ----指向比本做業晚到來或同時到來而運行時間較短的做業
(2)建立做業後應造成按主關鍵字爲到達時間, 次關鍵字爲要求運行時間的做業後備隊列．
(3)設置系統計時域,記錄運行過的時間片個數，當它的值與做業後備隊列隊首的一個或多個做業的到達時間一致時,將它(們)投入就緒隊列．
(4)應有顯示或打印語句，能顯示或打印每通過一個系統時間後，就緒隊列及做業後備隊列的狀態．
第二部分:進程調度
(一)優先級調度:
| 進程名 |
| 連接指針 |
| 要求運行時間 |
| 優先級 |
| 進程狀態 |
PCB
提示:
(1)
優先級 ----做業投入就緒隊列，爲其建立進程時將做業的基本優先級寫入，調度時老是選擇優先級最高的進程運行
進程名 ----爲做業建立進程時起的名稱
連接指針 ----指向就緒隊列的下一個進程，就緒隊列以優先級爲基礎排序
要求運行時間----進程運行的相對時間片時間，由爲之建立進程的做業處獲得
進程狀態 ----爲簡單起見，假定進程僅有就緒和完成狀態．進程建立時處於就緒態’R’，運行結束後，置爲完成狀態’C’，並從就緒隊列中刪除．
(2)爲調度方便,設置一個指針指向就緒隊列的第一個進程.
(3)處理機調度時,選擇隊首進程運行……將隊首進程摘除後,運行一個時間片,即執行優先級減1、時間片減一的工做. 若此時要求運行時間爲0:此進程運行完畢,狀態置爲’C’;若不爲0,則比較其優先級與隊首進程的優先級:當大於等於隊首進程的優先級時,繼續執行一個時間片,直至小於隊首進程的優先級爲止,將其插入到就緒隊列的合適位置上,再調度隊首進程投入運行.
(4)所設計的程序應有顯示或打印語句,顯示或打印選中進程的進程名及運行一次後進程就緒隊列及後備做業隊列的狀態.
(二)時間片輪轉法:(+2)
| 進程名 |
| 連接指針 |
| 要求運行時間 |
| 進程狀態 |
PCB
提示:
(1)連接指針----指向下一個到來進程的PCB首地址,最後一個進程指出第一個進程的PCB首地址.
其它如上題
(2)設置一個隊首指針指向就緒循環隊列的隊首進程.如有新的進程到來,則將其插入到就緒循環隊列的尾端,等待下次調度.
(3)執行處理機調度時,老是選擇隊首進程運行.僅執行要求運行時間減一的工做.
(4)進程運行一次後,判斷運行時間是否爲0:若爲0,則置狀態爲’C’,並推出循環就緒隊列;若不爲0,將其置於循環隊列的尾端,等待下一輪的運行.
(5)若就緒隊列不空,反覆執行(3)、(4)步驟,直至全部進程都運行完爲止.
(6)所設計的調度程序中,應包含顯示或打印語句,以便顯示或打印每次選中的進程名及運行一次後進程就緒隊列和做業後備隊列的變化狀況.
實現：
我並無徹底按照實驗內容來作。
實現的算法是短進程優先以及時間片輪轉，進程由做業生成。
程序流程以下：
一、首先隨機生成多個做業，對生成的做業按到達時間排序。
二、時間片輪轉開始。
三、檢查就緒隊列、後備隊列、做業調度表是否都爲空。若是是，跳到7，程序結束，不然繼續執行。
四、檢查是否有做業到達。如有做業到達，將做業投入後備隊列，並按短進程優先排序，同時檢查就緒隊列是否已滿。若是沒有做業到達，則進行下一步。
五、若是就緒隊列不滿，且後備隊列不爲空，則將後備隊列隊首轉換爲進程投入就緒隊列隊尾；後備隊列爲空，則不作處理。若是就緒隊列已滿，則進行下一步。
六、提取就緒隊列隊首進程放入運行隊列，將其運行時間-1，而後檢查運行時間是否爲0。若運行時間爲0，將進程投入已完成隊列隊尾；若運行時間不爲0，將進程投入回就緒隊列隊尾。
七、程序結束。
程序中有5種隊列，做業調度表，後備隊列，就緒隊列，運行隊列，已完成隊列。
做業調度表：存放生成的做業，按到達時間從小到大排序。
後備隊列：存放雖然已到達，但尚未參與處理機資源分配的做業。
就緒隊列：存放已到達，且已參與處理機資源分配的做業。輪轉分配資源。
運行隊列：存放當前正在運行的隊列。同一時間，該隊列最多有一個進程（單處理機）
已完成隊列：存放運行時間爲0，即已完成的做業。
實驗結果：
此爲運行結果的一部分，完整版能夠見下（因爲是隨機生成做業，因此完整版和截圖並不相同）：
--- 做業調度表 --- 做業名 到達時間 工做時間 Job6 2 1 Job2 2 8 Job9 3 6 Job7 5 3 Job4 6 2 Job3 6 2 Job1 7 1 Job5 8 2 Job8 9 1 # 開始時間片輪轉 ------------------------------------------------------ 當前系統時間 : 1 # 無做業到達 # 就緒隊列: => 空 # 已完成進程隊列: => 空 # 後備隊列: => 空 ------------------------------------------------------ 當前系統時間 : 2 # 將做業Job6投入到後備隊列 # 將做業Job2投入到後備隊列 # 將做業Job6投入到就緒隊列 --- 運行隊列 & 就緒隊列 & 已完成隊列 --- 進程名 運行時間 進程狀態 Process6 1 W --- 後備隊列 --- 做業名 到達時間 工做時間 Job2 2 8
--- 做業調度表 --- 做業名 到達時間 工做時間 Job9 3 6 Job7 5 3 Job4 6 2 Job3 6 2 Job1 7 1 Job5 8 2 Job8 9 1 # 進程Process6已完成，退出就緒隊列 # 就緒隊列: => 空 # 已完成進程隊列: => Process6 # 後備隊列: => Job2 ------------------------------------------------------ 當前系統時間 : 3 # 將做業Job9投入到後備隊列 # 將做業Job9投入到就緒隊列 --- 運行隊列 & 就緒隊列 & 已完成隊列 --- 進程名 運行時間 進程狀態 Process9 6 W --- 後備隊列 --- 做業名 到達時間 工做時間 Job2 2 8
--- 做業調度表 --- 做業名 到達時間 工做時間 Job7 5 3 Job4 6 2 Job3 6 2 Job1 7 1 Job5 8 2 Job8 9 1 # 就緒隊列: => Process9 # 已完成進程隊列: => Process6 # 後備隊列: => Job2 ------------------------------------------------------ 當前系統時間 : 4 # 無做業到達 # 將做業Job2投入到就緒隊列 --- 運行隊列 & 就緒隊列 & 已完成隊列 --- 進程名 運行時間 進程狀態 Process9 5 W Process2 8 R --- 後備隊列 --- 做業名 到達時間 工做時間 --- 做業調度表 --- 做業名 到達時間 工做時間 Job7 5 3 Job4 6 2 Job3 6 2 Job1 7 1 Job5 8 2 Job8 9 1 # 就緒隊列: => Process2->Process9 # 已完成進程隊列: => Process6 # 後備隊列: => 空 ------------------------------------------------------ 當前系統時間 : 5 # 將做業Job7投入到後備隊列 # 將做業Job7投入到就緒隊列 --- 運行隊列 & 就緒隊列 & 已完成隊列 --- 進程名 運行時間 進程狀態 Process2 8 W Process9 4 R Process7 3 R --- 後備隊列 --- 做業名 到達時間 工做時間 --- 做業調度表 --- 做業名 到達時間 工做時間 Job4 6 2 Job3 6 2 Job1 7 1 Job5 8 2 Job8 9 1 # 就緒隊列: => Process9->Process7->Process2 # 已完成進程隊列: => Process6 # 後備隊列: => 空 ------------------------------------------------------ 當前系統時間 : 6 # 將做業Job4投入到後備隊列 # 將做業Job3投入到後備隊列 # 將做業Job3投入到就緒隊列 --- 運行隊列 & 就緒隊列 & 已完成隊列 --- 進程名 運行時間 進程狀態 Process9 4 W Process7 3 R Process2 7 R Process3 2 R --- 後備隊列 --- 做業名 到達時間 工做時間 Job4 6 2
--- 做業調度表 --- 做業名 到達時間 工做時間 Job1 7 1 Job5 8 2 Job8 9 1 # 就緒隊列: => Process7->Process2->Process3->Process9 # 已完成進程隊列: => Process6 # 後備隊列: => Job4 ------------------------------------------------------ 當前系統時間 : 7 # 將做業Job1投入到後備隊列 # 將做業Job1投入到就緒隊列 --- 運行隊列 & 就緒隊列 & 已完成隊列 --- 進程名 運行時間 進程狀態 Process7 3 W Process2 7 R Process3 2 R Process9 3 R Process1 1 R --- 後備隊列 --- 做業名 到達時間 工做時間 Job4 6 2
--- 做業調度表 --- 做業名 到達時間 工做時間 Job5 8 2 Job8 9 1 # 就緒隊列: => Process2->Process3->Process9->Process1->Process7 # 已完成進程隊列: => Process6 # 後備隊列: => Job4 ------------------------------------------------------ 當前系統時間 : 8 # 將做業Job5投入到後備隊列 --- 運行隊列 & 就緒隊列 & 已完成隊列 --- 進程名 運行時間 進程狀態 Process2 7 W Process3 2 R Process9 3 R Process1 1 R Process7 2 R --- 後備隊列 --- 做業名 到達時間 工做時間 Job5 8 2 Job4 6 2
--- 做業調度表 --- 做業名 到達時間 工做時間 Job8 9 1 # 就緒隊列: => Process3->Process9->Process1->Process7->Process2 # 已完成進程隊列: => Process6 # 後備隊列: => Job5->Job4 ------------------------------------------------------ 當前系統時間 : 9 # 將做業Job8投入到後備隊列 --- 運行隊列 & 就緒隊列 & 已完成隊列 --- 進程名 運行時間 進程狀態 Process3 2 W Process9 3 R Process1 1 R Process7 2 R Process2 6 R --- 後備隊列 --- 做業名 到達時間 工做時間 Job8 9 1 Job5 8 2 Job4 6 2
--- 做業調度表 --- 做業名 到達時間 工做時間 # 就緒隊列: => Process9->Process1->Process7->Process2->Process3 # 已完成進程隊列: => Process6 # 後備隊列: => Job8->Job5->Job4 ------------------------------------------------------ 當前系統時間 : 10 # 無做業到達 --- 運行隊列 & 就緒隊列 & 已完成隊列 --- 進程名 運行時間 進程狀態 Process9 3 W Process1 1 R Process7 2 R Process2 6 R Process3 1 R --- 後備隊列 --- 做業名 到達時間 工做時間 Job8 9 1 Job5 8 2 Job4 6 2
--- 做業調度表 --- 做業名 到達時間 工做時間 # 就緒隊列: => Process1->Process7->Process2->Process3->Process9 # 已完成進程隊列: => Process6 # 後備隊列: => Job8->Job5->Job4 ------------------------------------------------------ 當前系統時間 : 11 # 無做業到達 --- 運行隊列 & 就緒隊列 & 已完成隊列 --- 進程名 運行時間 進程狀態 Process1 1 W Process7 2 R Process2 6 R Process3 1 R Process9 2 R --- 後備隊列 --- 做業名 到達時間 工做時間 Job8 9 1 Job5 8 2 Job4 6 2
--- 做業調度表 --- 做業名 到達時間 工做時間 # 進程Process1已完成，退出就緒隊列 # 就緒隊列: => Process7->Process2->Process3->Process9 # 已完成進程隊列: => Process6->Process1 # 後備隊列: => Job8->Job5->Job4 ------------------------------------------------------ 當前系統時間 : 12 # 無做業到達 # 將做業Job8投入到就緒隊列 --- 運行隊列 & 就緒隊列 & 已完成隊列 --- 進程名 運行時間 進程狀態 Process7 2 W Process2 6 R Process3 1 R Process9 2 R Process8 1 R --- 後備隊列 --- 做業名 到達時間 工做時間 Job5 8 2 Job4 6 2
--- 做業調度表 --- 做業名 到達時間 工做時間 # 就緒隊列: => Process2->Process3->Process9->Process8->Process7 # 已完成進程隊列: => Process6->Process1 # 後備隊列: => Job5->Job4 ------------------------------------------------------ 當前系統時間 : 13 # 無做業到達 --- 運行隊列 & 就緒隊列 & 已完成隊列 --- 進程名 運行時間 進程狀態 Process2 6 W Process3 1 R Process9 2 R Process8 1 R Process7 1 R --- 後備隊列 --- 做業名 到達時間 工做時間 Job5 8 2 Job4 6 2
--- 做業調度表 --- 做業名 到達時間 工做時間 # 就緒隊列: => Process3->Process9->Process8->Process7->Process2 # 已完成進程隊列: => Process6->Process1 # 後備隊列: => Job5->Job4 ------------------------------------------------------ 當前系統時間 : 14 # 無做業到達 --- 運行隊列 & 就緒隊列 & 已完成隊列 --- 進程名 運行時間 進程狀態 Process3 1 W Process9 2 R Process8 1 R Process7 1 R Process2 5 R --- 後備隊列 --- 做業名 到達時間 工做時間 Job5 8 2 Job4 6 2
--- 做業調度表 --- 做業名 到達時間 工做時間 # 進程Process3已完成，退出就緒隊列 # 就緒隊列: => Process9->Process8->Process7->Process2 # 已完成進程隊列: => Process6->Process1->Process3 # 後備隊列: => Job5->Job4 ------------------------------------------------------ 當前系統時間 : 15 # 無做業到達 # 將做業Job5投入到就緒隊列 --- 運行隊列 & 就緒隊列 & 已完成隊列 --- 進程名 運行時間 進程狀態 Process9 2 W Process8 1 R Process7 1 R Process2 5 R Process5 2 R --- 後備隊列 --- 做業名 到達時間 工做時間 Job4 6 2
--- 做業調度表 --- 做業名 到達時間 工做時間 # 就緒隊列: => Process8->Process7->Process2->Process5->Process9 # 已完成進程隊列: => Process6->Process1->Process3 # 後備隊列: => Job4 ------------------------------------------------------ 當前系統時間 : 16 # 無做業到達 --- 運行隊列 & 就緒隊列 & 已完成隊列 --- 進程名 運行時間 進程狀態 Process8 1 W Process7 1 R Process2 5 R Process5 2 R Process9 1 R --- 後備隊列 --- 做業名 到達時間 工做時間 Job4 6 2
--- 做業調度表 --- 做業名 到達時間 工做時間 # 進程Process8已完成，退出就緒隊列 # 就緒隊列: => Process7->Process2->Process5->Process9 # 已完成進程隊列: => Process6->Process1->Process3->Process8 # 後備隊列: => Job4 ------------------------------------------------------ 當前系統時間 : 17 # 無做業到達 # 將做業Job4投入到就緒隊列 --- 運行隊列 & 就緒隊列 & 已完成隊列 --- 進程名 運行時間 進程狀態 Process7 1 W Process2 5 R Process5 2 R Process9 1 R Process4 2 R --- 後備隊列 --- 做業名 到達時間 工做時間 --- 做業調度表 --- 做業名 到達時間 工做時間 # 進程Process7已完成，退出就緒隊列 # 就緒隊列: => Process2->Process5->Process9->Process4 # 已完成進程隊列: => Process6->Process1->Process3->Process8->Process7 # 後備隊列: => 空 ------------------------------------------------------ 當前系統時間 : 18 # 無做業到達 --- 運行隊列 & 就緒隊列 & 已完成隊列 --- 進程名 運行時間 進程狀態 Process2 5 W Process5 2 R Process9 1 R Process4 2 R --- 後備隊列 --- 做業名 到達時間 工做時間 --- 做業調度表 --- 做業名 到達時間 工做時間 # 就緒隊列: => Process5->Process9->Process4->Process2 # 已完成進程隊列: => Process6->Process1->Process3->Process8->Process7 # 後備隊列: => 空 ------------------------------------------------------ 當前系統時間 : 19 # 無做業到達 --- 運行隊列 & 就緒隊列 & 已完成隊列 --- 進程名 運行時間 進程狀態 Process5 2 W Process9 1 R Process4 2 R Process2 4 R --- 後備隊列 --- 做業名 到達時間 工做時間 --- 做業調度表 --- 做業名 到達時間 工做時間 # 就緒隊列: => Process9->Process4->Process2->Process5 # 已完成進程隊列: => Process6->Process1->Process3->Process8->Process7 # 後備隊列: => 空 ------------------------------------------------------ 當前系統時間 : 20 # 無做業到達 --- 運行隊列 & 就緒隊列 & 已完成隊列 --- 進程名 運行時間 進程狀態 Process9 1 W Process4 2 R Process2 4 R Process5 1 R --- 後備隊列 --- 做業名 到達時間 工做時間 --- 做業調度表 --- 做業名 到達時間 工做時間 # 進程Process9已完成，退出就緒隊列 # 就緒隊列: => Process4->Process2->Process5 # 已完成進程隊列: => Process6->Process1->Process3->Process8->Process7->Process9 # 後備隊列: => 空 ------------------------------------------------------ 當前系統時間 : 21 # 無做業到達 --- 運行隊列 & 就緒隊列 & 已完成隊列 --- 進程名 運行時間 進程狀態 Process4 2 W Process2 4 R Process5 1 R --- 後備隊列 --- 做業名 到達時間 工做時間 --- 做業調度表 --- 做業名 到達時間 工做時間 # 就緒隊列: => Process2->Process5->Process4 # 已完成進程隊列: => Process6->Process1->Process3->Process8->Process7->Process9 # 後備隊列: => 空 ------------------------------------------------------ 當前系統時間 : 22 # 無做業到達 --- 運行隊列 & 就緒隊列 & 已完成隊列 --- 進程名 運行時間 進程狀態 Process2 4 W Process5 1 R Process4 1 R --- 後備隊列 --- 做業名 到達時間 工做時間 --- 做業調度表 --- 做業名 到達時間 工做時間 # 就緒隊列: => Process5->Process4->Process2 # 已完成進程隊列: => Process6->Process1->Process3->Process8->Process7->Process9 # 後備隊列: => 空 ------------------------------------------------------ 當前系統時間 : 23 # 無做業到達 --- 運行隊列 & 就緒隊列 & 已完成隊列 --- 進程名 運行時間 進程狀態 Process5 1 W Process4 1 R Process2 3 R --- 後備隊列 --- 做業名 到達時間 工做時間 --- 做業調度表 --- 做業名 到達時間 工做時間 # 進程Process5已完成，退出就緒隊列 # 就緒隊列: => Process4->Process2 # 已完成進程隊列: => Process6->Process1->Process3->Process8->Process7->Process9->Process5 # 後備隊列: => 空 ------------------------------------------------------ 當前系統時間 : 24 # 無做業到達 --- 運行隊列 & 就緒隊列 & 已完成隊列 --- 進程名 運行時間 進程狀態 Process4 1 W Process2 3 R --- 後備隊列 --- 做業名 到達時間 工做時間 --- 做業調度表 --- 做業名 到達時間 工做時間 # 進程Process4已完成，退出就緒隊列 # 就緒隊列: => Process2 # 已完成進程隊列: => Process6->Process1->Process3->Process8->Process7->Process9->Process5->Process4 # 後備隊列: => 空 ------------------------------------------------------ 當前系統時間 : 25 # 無做業到達 --- 運行隊列 & 就緒隊列 & 已完成隊列 --- 進程名 運行時間 進程狀態 Process2 3 W --- 後備隊列 --- 做業名 到達時間 工做時間 --- 做業調度表 --- 做業名 到達時間 工做時間 # 就緒隊列: => Process2 # 已完成進程隊列: => Process6->Process1->Process3->Process8->Process7->Process9->Process5->Process4 # 後備隊列: => 空 ------------------------------------------------------ 當前系統時間 : 26 # 無做業到達 --- 運行隊列 & 就緒隊列 & 已完成隊列 --- 進程名 運行時間 進程狀態 Process2 2 W --- 後備隊列 --- 做業名 到達時間 工做時間 --- 做業調度表 --- 做業名 到達時間 工做時間 # 就緒隊列: => Process2 # 已完成進程隊列: => Process6->Process1->Process3->Process8->Process7->Process9->Process5->Process4 # 後備隊列: => 空 ------------------------------------------------------ 當前系統時間 : 27 # 無做業到達 --- 運行隊列 & 就緒隊列 & 已完成隊列 --- 進程名 運行時間 進程狀態 Process2 1 W --- 後備隊列 --- 做業名 到達時間 工做時間 --- 做業調度表 --- 做業名 到達時間 工做時間 # 進程Process2已完成，退出就緒隊列 # 就緒隊列: => 空 # 已完成進程隊列: => Process6->Process1->Process3->Process8->Process7->Process9->Process5->Process4->Process2 # 後備隊列: => 空 ------------------------------------------------------ 當前系統時間 : 28
--- 運行隊列 & 就緒隊列 & 已完成隊列 --- 進程名 運行時間 進程狀態 --- 後備隊列 --- 做業名 到達時間 工做時間 --- 做業調度表 --- 做業名 到達時間 工做時間 # 就緒隊列: => 空 # 已完成進程隊列: => Process6->Process1->Process3->Process8->Process7->Process9->Process5->Process4->Process2 # 後備隊列: => 空 ------------------------------------------------------
源代碼：
1 #include <iostream>
2 #include <stdio.h>
3 #include <time.h>
4 #include <stdlib.h>
5 #include <string.h>
6 using namespace std; 7
8 #define JOBSUM 9 //進程/做業總數
9 #define JOBNUM 5 //容許的做業道數
10 #define PRITOP 3 //最高優先級級數
11 #define TIMELIMIT 10 //時間限制
12
13 struct Job{ //做業
14 char jname[40]; //做業名
15 int start; //到達時間
16 int pri; //優先級
17 int worktime; //工做時間
18 Job *next; //連接指針
19 }; 20
21 struct PCB{ 22 PCB* next; 23 char pname[40]; //進程名
24 int time; //進程運行時間
25 char status; //運行狀態
26 }; 27
28 bool CreateJob(Job* jobtable,char name[]) //建立做業，將做業放入做業調度表
29 { 30 //隨機生成一個做業
31 Job *p = new Job; 32 strcpy(p->jname,name); 33 p->start = rand()%(TIMELIMIT-1)+1; 34 p->worktime = rand()%(TIMELIMIT-p->start)+1; 35 p->pri = rand()%PRITOP; 36 p->next = NULL; 37
38 //將做業放入做業調度表
39 Job* now = jobtable; 40
41 //將做業放入做業調度表，按到達時間排序
42 if(now->next==NULL){ //後備隊列仍是空的時候
43 now->next = p; 44 } 45 else{ 46 if(p->start <= now->next->start){ //當新生成的做業工做時間比後備隊列第一個做業工做時間就小
47 p->next = now->next; 48 now->next = p; 49 } 50 else{ 51 Job *q = now->next; 52 while( (p->start > q->start) && (q->next!=NULL) ){ //找到插入的位置
53 q = q->next; 54 } 55 if( (p->start > q->start) && q->next==NULL){ //新生成的做業的start比後備隊列中全部做業的start都大，則排在最後
56 q->next = p; 57 } 58 else if(p->start <= q->start){ //找到插入的位置，這個位置的start小於或者等於下一個節點的start
59 Job *t = now->next; 60 while(t->next!=q){ 61 t = t->next; 62 } 63 t->next = p; 64 p->next = q; 65 } 66 } 67 } 68
69 return true; 70 } 71
72 bool AddHoubei(Job *jobtable,Job *p,Job *&jhead) //將做業p放入後備隊列jhead，按短做業優先放置
73 { 74 //將做業p從做業調度表jobtable中去除
75 Job* q = jobtable; 76 while(q->next!=p && q->next!=NULL){ 77 q = q->next; 78 } 79 if(q->next==p){ 80 q->next = p->next; 81 p->next = NULL; 82 } 83
84 //將做業p放入後備隊列jhead，按短做業優先放置
85 if(jhead==NULL){ //後備隊列仍是空的時候
86 jhead = p; 87 } 88 else{ 89 if(p->worktime <= jhead->worktime){ //當新生成的做業工做時間比後備隊列第一個做業工做時間就小
90 p->next = jhead; 91 jhead = p; 92 } 93 else{ 94 Job *q = jhead; 95 while( (p->worktime > q->worktime) && (q->next!=NULL) ){ //找到插入的位置
96 q = q->next; 97 } 98 if( (p->worktime > q->worktime) && q->next==NULL){ //新生成的做業的worktime比後備隊列中全部做業的worktime都大，則排在最後
99 q->next = p; 100 } 101 else if(p->worktime <= q->worktime){ //找到插入的位置，這個位置的worktime小於或者等於下一個節點的worktime
102 Job *t = jhead; 103 while(t->next!=q){ 104 t = t->next; 105 } 106 t->next = p; 107 p->next = q; 108 } 109 } 110 } 111 return true; 112
113 } 114
115 bool CreateProcess(PCB* &head,PCB* &tail,Job* &jhead) //建立新進程
116 { 117 PCB* p = new PCB; 118 char JobID = jhead->jname[3]; 119 strcpy(p->pname,"Process"); //進程名
120 p->pname[7] = JobID; 121 p->pname[8] = '\0'; 122 p->status = 'R'; //就緒狀態
123 p->time = jhead->worktime; //進程工做時間
124
125 if(tail==NULL){ 126 //就緒隊列仍是空的，則第一次賦值
127 head = p; 128 tail = head; 129 tail->next = head; 130 } 131 else{ 132 //就緒隊列不爲空
133 tail->next = p; 134 tail = p; 135 p->next = head; 136 } 137
138 return true; 139 } 140
141 bool Work(PCB* now) //當前進程執行
142 { 143 now->time--; 144
145 return true; 146 } 147
148 bool DropPro(PCB* &head,PCB* &tail,PCB* &chead,PCB* &ctail) //將隊首進程，推出循環就緒隊列
149 { 150 PCB* p = head; //保存頭節點
151 head = head->next; //頭結點指向他的下一個節點
152 tail->next = head; //將就緒隊列尾節點直接指向新的頭節點
153 p->next = NULL; //將分離出來的原來的頭節點的next設爲空NULL
154
155 if(ctail==NULL){ 156 //已完成進程隊列仍是空的，則第一次賦值
157 chead = p; 158 ctail = chead; 159 } 160 else{ 161 //已完成進程隊列不爲空，則將當前已完成進程放到隊列尾部
162 ctail->next = p; 163 ctail = ctail->next; 164 } 165
166 return true; 167 } 168
169 bool NextPro(PCB* &head,PCB* &tail) //當前進程已執行了一個時間片，將其置於循環隊列尾端。即將head和tail向前推動一次
170 { 171 head = head->next; 172 tail = tail->next; 173
174 return true; 175 } 176
177
178 void printRQ(PCB* head,int readynum) //打印當前就緒隊列
179 { 180 PCB* p = head; 181 printf("=> "); 182 if(readynum==0){ 183 //就緒隊列已空
184 printf("空\n"); 185 return ; 186 } 187 while(p->next!=head){ 188 printf("%s->",p->pname); 189 p = p->next; 190 } 191 printf("%s\n",p->pname); 192 } 193
194 void printCQ(PCB* chead,PCB* ctail) //打印當前已完成進程隊列
195 { 196 PCB* p = chead; 197 printf("=> "); 198 if(chead==NULL){ 199 //已完成進程隊列隊列已空
200 printf("空\n"); 201 return ; 202 } 203 while(p!=ctail){ 204 printf("%s->",p->pname); 205 p = p->next; 206 } 207 printf("%s\n",p->pname); 208 } 209
210 void printJQ(Job* jhead) //打印當先後備隊列
211 { 212 Job* p = jhead; 213 printf("=> "); 214 if(jhead==NULL){ 215 printf("空\n"); 216 return ; 217 } 218 while(p->next!=NULL){ 219 printf("%s->",p->jname); 220 p = p->next; 221 } 222 printf("%s\n",p->jname); 223 } 224
225 void getJobName(int i,char name[]) //得到當前進程名
226 { 227 //進程名
228 strcpy(name,"Job"); 229 int len = strlen(name); 230 name[len] = '0'+i; 231 name[len+1] = '\0'; 232 } 233
234
235 void printProInfo(PCB* now) //打印當前進程信息
236 { 237 if(now==NULL){ 238 printf("當前沒有進程\n"); 239 return ; 240 } 241 printf("# 當前進程爲\n"); 242 printf("進程名:%s\n",now->pname); 243 printf("運行時間:%d\n",now->time); 244 printf("進程狀態:%c\n",now->status); 245 } 246
247 void printAllJobInfo(Job* jhead) //輸出全部做業信息
248 { 249 Job* p = jhead->next; 250 printf("\t--- 做業調度表 ---\n"); 251 printf("做業名\t"); 252 printf("到達時間\t"); 253 printf("工做時間\n"); 254 while(p!=NULL){ 255 printf("%s\t",p->jname); 256 printf("%d\t\t",p->start); 257 printf("%d\n",p->worktime); 258 p = p->next; 259 } 260 } 261
262
263 void printQueueInfo(Job *jobtable,Job *jhead,PCB *head,PCB *rhead,PCB *chead,int tablenum,int houbeinum,int readynum) //打印全部隊列信息
264 { 265 printf("\n"); 266 printf("--- 運行隊列 & 就緒隊列 & 已完成隊列 ---\n"); 267 printf("進程名\t\t"); 268 printf("運行時間\t"); 269 printf("進程狀態\t"); 270 printf("\n"); 271
272 PCB *p = NULL; 273 //輸出運行隊列信息
274 if(readynum!=0){ 275 p = rhead; 276 printf("%s\t",p->pname); 277 printf("%d\t\t",p->time); 278 printf("%c\t",'W'); 279 printf("\n"); 280 } 281
282 //輸出就緒隊列信息
283 if(readynum!=0){ 284 p = head->next; 285 while(p!=head){ 286 printf("%s\t",p->pname); 287 printf("%d\t\t",p->time); 288 printf("%c\t",p->status); 289 printf("\n"); 290 p = p->next; 291 } 292 } 293
294 //輸出完成隊列
295 if(chead!=NULL){ //完成隊列不爲空
296 p = chead; 297 while(p!=chead){ 298 printf("%s\t",p->pname); 299 printf("%d\t\t",p->time); 300 printf("%c\t",p->status); 301 printf("\n"); 302 p = p->next; 303 } 304 } 305
306
307 printf("\n"); 308 printf("\t--- 後備隊列 ---\n"); 309 printf("做業名\t"); 310 printf("到達時間\t"); 311 printf("工做時間\t"); 312 printf("\n"); 313
314 Job *q; 315 //輸出後備隊列
316 if(houbeinum!=0){ 317 q = jhead; 318 while(q!=NULL){ 319 printf("%s\t",q->jname); 320 printf("%d\t\t",q->start); 321 printf("%d\t",q->worktime); 322 printf("\n"); 323 q = q->next; 324 } 325 } 326
327 printf("\n"); 328 printf("\t--- 做業調度表 ---\n"); 329 printf("做業名\t"); 330 printf("到達時間\t"); 331 printf("工做時間\t"); 332 printf("\n"); 333
334 //輸出做業調度表
335 if(tablenum!=0){ 336 q = jobtable->next; 337 while(q!=NULL){ 338 printf("%s\t",q->jname); 339 printf("%d\t\t",q->start); 340 printf("%d\t",q->worktime); 341 printf("\n"); 342 q = q->next; 343 } 344 } 345 printf("\n"); 346 } 347
348
349 void printQueueInfo2(PCB *head,PCB *chead,PCB *ctail,Job *jhead,int readynum) //打印全部隊列信息，第二形態，隊列式
350 { 351 printf("\n"); 352 printf("# 就緒隊列:\n"); 353 printRQ(head,readynum); 354
355 printf("# 已完成進程隊列:\n"); 356 printCQ(chead,ctail); 357
358 printf("# 後備隊列:\n"); 359 printJQ(jhead); 360
361 printf("------------------------------------------------------\n"); 362 } 363
364 int main() 365 { 366 PCB *head=NULL,*tail=NULL; //就緒隊列
367 PCB *rhead=NULL; //運行隊列（運行隊列中節點數始終<=1）
368 PCB *chead=NULL,*ctail=NULL; //已完成進程隊列
369 Job *jhead=NULL; //後備隊列
370 Job *jobtable = new Job; //做業調度表
371 jobtable->next = NULL; 372 int i; 373 int tablenum=0; //做業調度表中做業數量
374 int houbeinum=0; //後備隊列的做業數量
375 int readynum=0; //就緒隊列進程數 376
377 //將結果輸出到日誌文件 378 //freopen("ProcessScheduingLog.log","w",stdout); 379
380 //初始化
381 srand((unsigned)time(0)); //設置種子
382
383 for(i=1;i<=JOBSUM;i++){ //初始化每個進程
384 char name[40]; 385 getJobName(i,name); //得到做業名
386
387 if(!CreateJob(jobtable,name)){ //隨機建立一個新做業，放入做業調度表中，做業調度表中做業是無序的。
388 printf("Error 1!\n"); //出現錯誤，直接退出
389 return 0; 390 } 391 else{ //建立成功
392 tablenum++; 393 } 394 } 395
396 //輸出全部做業信息
397 printAllJobInfo(jobtable); 398
399 printf("\n"); 400 printf("# 開始時間片輪轉\n"); 401 printf("\n"); 402 printf("------------------------------------------------------\n"); 403
404 int curtime = 0; //系統計時域，運行過的時間片個數 405 //時間片輪轉進程調度
406 while(readynum!=0 || houbeinum!=0 || tablenum!=0){ //直到就緒隊列爲空 且 後備隊列爲空 且 做業調度表爲空，退出循環
407
408 curtime++; //計時+1
409 printf("當前系統時間 : %d\n",curtime); 410 printf("\n"); 411
412 //先檢查做業調度表，有到達做業，放入後備隊列
413 bool isArrive = false; 414 Job* p = jobtable->next; 415 while(p!=NULL){ 416 if(p->start==curtime){ //有做業到達，將做業放入後備隊列，並按短做業優先放置
417 isArrive = true; 418 Job *t = p->next; 419 printf("# 將做業%s投入到後備隊列\n",p->jname); 420 AddHoubei(jobtable,p,jhead); 421 houbeinum++; //後背隊列
422 tablenum--; //做業調度表
423 p = t; 424 } 425 else{ 426 p = p->next; 427 } 428 } 429 if(!isArrive){ 430 printf("# 無做業到達\n"); 431 } 432
433 //檢查就緒隊列是否已滿。不滿，則將後備隊列隊首放入就緒隊列。
434 if(readynum==JOBNUM){ //已滿
435 } 436 else{ //未滿，從後備隊列中將做業放入就緒隊列
437 if(houbeinum!=0){ //後備隊列不爲空
438 CreateProcess(head,tail,jhead); //將做業投入到就緒隊列
439 printf("# 將做業%s投入到就緒隊列\n",jhead->jname); 440 jhead = jhead->next; //指向後備隊列下一個做業
441 readynum++; //就緒隊列
442 houbeinum--; //後備隊列
443 } 444 //已空就算了
445 } 446
447 PCB* now = head; 448 if(now!=NULL){ //當前就緒隊列不爲空時運行進程 449 //將該進程放入運行隊列
450 rhead = now; 451 //printf("將當前進程放入運行隊列\n");
452
453 printQueueInfo(jobtable,jhead,head,rhead,chead,tablenum,houbeinum,readynum); //打印全部隊列信息
454
455 Work(now); //執行當前進程
456
457 if(now->time==0){ 458 now->status = 'C'; //設置進程爲已完成狀態
459 printf("# 進程%s已完成，退出就緒隊列\n",now->pname); 460 DropPro(head,tail,chead,ctail); //推出循環就緒隊列
461 readynum--; 462 if(readynum==0){ 463 head = 0; 464 tail = 0; 465 } 466 } 467 else{ 468 NextPro(head,tail); //已完成，將其置於循環隊列尾端。即將head和tail向前推動一次
469 } 470
471 } 472
473 printQueueInfo2(head,chead,ctail,jhead,readynum); 474
475 getchar(); 476
477 } 478
479 curtime++; //計時+1
480 printf("當前系統時間 : %d\n",curtime); 481
482 printQueueInfo(jobtable,jhead,head,rhead,chead,tablenum,houbeinum,readynum); //打印全部隊列信息
483
484 printQueueInfo2(head,chead,ctail,jhead,readynum); 485
486 return 0; 487 }
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