#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<time.h>
//#include<set>
//#include<unistd.h>
#define R "RUN" //运行中
#define F "FINISH" //已完成
#define W "WAITE" //等待中
#define T "TAKEN" //未提交
#define MAX 5
struct PCB{
char Name[10];//进程名
int Arrive;//到达时间
int Need;//需要运行时间
int Start;//开始时间
int End;//完成时间
int Turnover;//周转时间
int Priority;//优先级
int CpuTime;//所用cpu时间
float UseWeightTurnover;//带权周转时间
char Status[10];//进程状态
};
int CurrentTime;//当前时间
int finish;//已完成数量
char c; //算法选择
int visit[MAX]; //标记是否存在队列
//创建PCB
void CreatePCB(struct PCB* pcb){
char Process[10]={'a','b','c','d','e'}; //进程名
int Subtime[5]={3,4,6,8,9}; //提交时间
int Runtime[5]={10,4,8,6,2}; //运行时间
int youxianji[5]={4,3,2,1,5};
printf("作业号 优先级 到达时间 需要运行时间\n");
for(int i=0;i<MAX;i++)
{
pcb[i].Name[i]=Process[i];
pcb[i].Priority=youxianji[i];
pcb[i].Arrive=Subtime[i];
pcb[i].Need=Runtime[i];
pcb[i].Start=-1;
pcb[i].End=-1;
pcb[i].Turnover=0;
pcb[i].UseWeightTurnover=0.0;
pcb[i].CpuTime=0;
strcpy(pcb[i].Status, T);
printf("%c\t%2d\t%2d\t%5d\n",pcb[i].Name[i], pcb[i].Priority,pcb[i].Arrive,pcb[i].Need);
}
/*int fd_stdin=dup(fileno(stdin));
freopen("d:\\input.txt","r",stdin);
printf("从文件中读入四个参数的数据：\n");
printf("作业号 优先级 到达时间 需要运行时间\n");
for(int i= 0;i<MAX;i++){
scanf("%s",&pcb[i].Name);//进程名
scanf("%d",&pcb[i].Priority);//优先级
scanf("%d",&pcb[i].Arrive);//到达时间
scanf("%d",&pcb[i].Need);//需要运行时间
pcb[i].Start=-1;
pcb[i].End=-1;
pcb[i].Turnover=0;
pcb[i].UseWeightTurnover=0.0;
pcb[i].CpuTime=0;
strcpy(pcb[i].Status, T);
printf("%s\t%2d\t%2d\t%5d\n",pcb[i].Name, pcb[i].Priority,pcb[i].Arrive,pcb[i].Need);
}
fclose(stdin);
fdopen(fd_stdin,"r");
printf("---------------------------------------------\n"); */
}
typedef struct Node
{
int data; /*数据域*/
struct Node *next; /*指针域*/
}Node;
typedef struct
{
Node *front;
Node *rear;
}Queue;
void InitQueue(Queue *q)
{
/* 将Q初始化为一个空的链队列 */
q->front=(Node *)malloc(sizeof(Node));
if(q->front!=NULL){
q->rear=q->front;
q->front->next=NULL;
}
}
/*入队操作。*/
void Enqueue(Queue *q,int x)
{
/* 将数据元素x插入到队列Q中 */
Node *NewNode;
NewNode=(Node *)malloc(sizeof(Node));
if(NewNode!=NULL){
NewNode->data=x;
NewNode->next=NULL;
q->rear->next=NewNode;
q->rear=NewNode;
}
}
/*出队操作。*/
int Dequeue(Queue *q)
{
/* 将队列Q的队头元素出队，并存放到x所指的存储空间中 */
Node *p;
int x;
p=q->front->next;
q->front->next=p->next;
if(q->rear==p)
q->rear=q->front;
x=p->data;
free(p);
return x;
}
//打印
void Display(struct PCB* pcb){
int i;
printf("当前时间为%d\n", CurrentTime);
printf("进程名 优先级 到达时间 需要运行时间 已用cpu时间 开始时间 完成时间 进程状态\n");
for(i=0;i<MAX;i++){
printf("%c\t%d\t%3d\t%4d\t\t%d\t%4d\t%6d\t %s\n",
pcb[i].Name[i],pcb[i].Priority,pcb[i].Arrive,
pcb[i].Need,pcb[i].CpuTime,pcb[i].Start, pcb[i].End,
pcb[i].Status);
}
printf("--------------------------------------------------------------------------\n");
}
//进程状态检测与修改
void StatusConfirm(struct PCB* pcb){
int i;
for(i=0;i<MAX;i++){ //到达时间等于当前时间则状态变为等待中
if(CurrentTime>=pcb[i].Arrive&&strcmp(pcb[i].Status,T)==0){
strcpy(pcb[i].Status,W);
}
if(pcb[i].CpuTime==pcb[i].Need&&strcmp(pcb[i].Status,W)==0){
finish++;
strcpy(pcb[i].Status,F);
pcb[i].End=CurrentTime;
pcb[i].Turnover=pcb[i].End-pcb[i].Arrive;
pcb[i].UseWeightTurnover=pcb[i].Turnover*1.0/pcb[i].Need;
}
}
}
//取就绪队列中运行时间最短的进程下标
int ShortIndex(struct PCB* pcb){
int i;
int min;
int temp;
min=100;
temp=-1;
StatusConfirm(pcb);//更新进程状态
for(i=0;i<MAX;i++){
if(strcmp(pcb[i].Status,W)==0){
if(pcb[i].Need< min){ //有更小的运行时间则更新
min=pcb[i].Need;
temp=i;
}
}
}
return temp;
}
//比较各个进程之间的到达时间,按升序排列
void Sort(struct PCB* pcb){
int i;
int j;
int min;
int minIndex;
for(i=0;i<MAX;i++){
min=pcb[i].Arrive;
minIndex=i;
for(j=i+1;j<MAX;j++){
if(pcb[j].Arrive<min){
min=pcb[j].Arrive;
minIndex = j;
}
}
struct PCB temp=pcb[i];
pcb[i]=pcb[minIndex];
pcb[minIndex]=temp;
}
}
//短作业优先
void ShortRuntime(struct PCB* pcb)
{
Sort(pcb);
int index;
int first;
first=pcb[0].Arrive;
for(index=0,finish=0;finish!=MAX;CurrentTime++){ //进程调度位currentTime每次加1，直到进程全部被调度完成为止
StatusConfirm(pcb);
if(CurrentTime<first||ShortIndex(pcb)==-1) {//最快到达的进程还未到达或就绪队列中无进程
Display(pcb);
}
else{
index=ShortIndex(pcb);//取运行时间最短进程
pcb[index].Start=CurrentTime; //更新开始运行时间
strcpy(pcb[index].Status,R); //更新进程状态为运行中
while(true){//运行此进程
StatusConfirm(pcb);
if(pcb[index].Need==pcb[index].CpuTime){ //若所用的cpu时间等于所需运行时间
strcpy(pcb[index].Status,F); //进程状态变为已完成
finish++;
break;
}
else{
Display(pcb);
CurrentTime++;
}
pcb[index].CpuTime++;//已用时间片+1
StatusConfirm(pcb);
};
pcb[index].End=CurrentTime; //更新完成时间
pcb[index].Turnover=pcb[index].End-pcb[index].Arrive; //计算周转时间
pcb[index].UseWeightTurnover= pcb[index].Turnover*1.0/pcb[index].Need;//计算带权周转时间
strcpy(pcb[index].Status,F);
CurrentTime--;
}
}
Display(pcb);
}
//时间片转轮法
void HighPriority(struct PCB* pcb)
{
Queue LQ;
InitQueue(&LQ);//创建队列
Sort(pcb);//按到达时间排列
int index;
int first;
int j;
int i;
first=pcb[0].Arrive;
memset(visit,0,sizeof(visit));//标记数组置零
for(index=0,finish=0;finish!=MAX;CurrentTime++){ //进程调度位currentTime每次加1，直到进程全部被调度完成为止
StatusConfirm(pcb);
getchar();
if(CurrentTime<first||ShortIndex(pcb)==-1) {//最快到达的进程未到达或就绪队列无进程
Display(pcb);
}
else{
if(CurrentTime==first){
Enqueue(&LQ,0);
visit[0]=1;
}
for(i=0,j=index+1;i<MAX;i++,j++){//将提交的进程入队
if(j==MAX){
j=0;
}
if(!visit[j]&&strcmp(pcb[j].Status,W)==0){
Enqueue(&LQ,j);
visit[j]=1;//已存在队列
}
}
index=Dequeue(&LQ);//取队头
visit[index]=0;//不存在队列中
if(pcb[index].Start==-1){//更新进程开始运行时间
pcb[index].Start=CurrentTime;
}
strcpy(pcb[index].Status,R);//进程状态为运行中
Display(pcb);
pcb[index].CpuTime++;//当前进程所用cpu时间增加
if(pcb[index].CpuTime==pcb[index].Need){//若所用cpu时间已达到所需运行时间
strcpy(pcb[index].Status,F);
pcb[index].End=CurrentTime+1;// 更新完成时间
pcb[index].Turnover=pcb[index].End-pcb[index].Arrive; //计算周转时间
pcb[index].UseWeightTurnover= pcb[index].Turnover*1.0/pcb[index].Need;//计算带权周转时间
finish++;
}
else{
strcpy(pcb[index].Status,W);//时间片用完进程重新变为等待状态
}
}
}
Display(pcb);
}
//计算平均带权周转时间
float WeightTurnoverTimeCount(struct PCB* pcb){
float sum = 0.0;
for(int i = 0; i <MAX; i++){
sum += pcb[i].UseWeightTurnover;
}
return sum /MAX;
}
//计算平均周转时间
float TurnOverTimeCount(struct PCB* pcb){
float sum = 0.0;
for(int i = 0; i <MAX; i++){
sum += pcb[i].Turnover;
}
return sum /MAX;
}
//开始进程调度
void Start(struct PCB* pcb){
int i;
printf("请选择进程调度算法：\n1、短作业优先调度算法。2、时间片转轮调度算法。\n\n");
scanf("%c",&c);
switch(c){
case '1':ShortRuntime(pcb);break;
case '2':HighPriority(pcb);break;
default:break;
}
printf("进程名 周转时间 带权周转时间\n");
for(i=0;i<MAX;i++){
printf("%c\t%d\t%.2f\n", pcb[i].Name[i],pcb[i].Turnover,pcb[i].UseWeightTurnover);
}
printf("---------------------------------------------\n");
printf("平均周转时间为：%.2f\n",TurnOverTimeCount(pcb));
printf("平均带权周转时间为：%.2f\n", WeightTurnoverTimeCount(pcb));
}
//主函数
int main(){
struct PCB pcb[MAX];
CreatePCB(pcb);
Start(pcb);
return 0;
}
/*
//调度算法的模拟
//1.SJF 短作业优先算法
#include<stdio.h>
#include <malloc.h>
#include <string>
#include <string.h>
#include <iostream>
using namespace std;
#define N 5 //假设5个进程
struct PCB{
string name;//进程name
int reachTime;//标志进程到达时间
int needTime;//进程所需的时间
int starttime;
int finishtime;
bool state;
//进程的状态，false表示挂起，true表示激活
int alltime;//总共所用的时间，即周转时间
bool over; //进程的状态，true表示结束
bool isrunning;
}P[5]; //声明5个进程
void init();
void processSchedule();
void printPCB(PCB P);
int arr[10]; //队列存放可以运行但是没有被调度的进程
int Size = 0; //队列的长度
int RunningP = -1; //当前运行进程编号
void Sort(int a[],int Size);
int main()
{
init(); //初始化这五个进程
processSchedule();//进程调度
cout<<"*-----------------------输出部分------------------------*"<<endl;
cout<<"进程名称"<<" "<<"到达时间"<<" "<<"所需时间"<<" "<<"开始时间"<<" "<<"完成时间"<<" "<<"周转时间"<<endl;
for(int i = 0; i < 5; i++)
{
printPCB(P[i]); //打印进程信息
}
return 0;
}
void init()
{
cout<<"*------------------输入部分-------------------*"<<endl;
for(int i=0;i<N;i++)
{
cout<<"输入进程"<<i+1<<"名称，到达时间，所需时间（用空格键隔开）："<<endl;
cin>>P[i].name>>P[i].reachTime>>P[i].needTime;
}
for(int j=0;j<N;j++)
{
P[j].state=0;
P[j].alltime=0;
P[j].isrunning=0;
P[j].over=0;
}
}
void printPCB(PCB P)
{
cout<<P.name<<" \t"<<P.reachTime<<" \t"<<P.needTime<<"\t"<<P.starttime<<"\t"<<P.finishtime<<"\t"<<P.alltime<<endl;
}
void setState(int all)
{ //找到该时刻到达的进程，并将它放入队列中
for(int i = 0; i < N; i++)
{
if(P[i].reachTime == all)
{
arr[Size] = i; //放到队列的最后
P[i].state = 1; //标志该进程状态激活
Size++; //队列长度++
}
}
}
void Sort(int Size)
{ //对队列中的进程按照执行需要的时间排序，从长到短
for(int i = 0; i < Size;i++)
{
for(int j = i+1; j < Size; j++)
{
if(P[arr[i]].needTime < P[arr[j]].needTime)
{ //短作业放最后
int tmp = arr[i];
arr[i] = arr[j];
arr[j] = tmp;
}
}
}
}
void processSchedule()
{
int all = 0; //记录系统运行总时间
for(int n = 0; n < N; n++)
{ //五个进程
int time = 0; //记录该进程执行时间
while(true)
{
setState(all);
Sort(Size);
all++;
if(RunningP == -1)
{ //如果没有进程在执行
if(Size > 0)
{
RunningP = arr[Size-1];//调入运行所需时间最短的进程，即队列中最后边的进程
P[RunningP].starttime = all-1;
Size--; //队列长度减一
}
}
if(RunningP != -1)
{//如果有进程在运行
time++;
if(P[RunningP].needTime == time)
{
cout<<"*-----------------------输出部分------------------------*"<<endl;
cout<<"进程名称"<<" "<<"到达时间"<<" "<<"所需时间"<<" "<<"开始时间"<<" "<<"完成时间"<<" "<<"周转时间"<<endl;
for(int i = 0; i < 5; i++)
{
printPCB(P[i]); //打印进程信息
}
P[RunningP].finishtime = all;
P[RunningP].alltime = all - P[RunningP].reachTime;//计算该进程周转时间
RunningP = -1;//重新标记没有进程在运行
break;//跳出while
}
}
}
}
}*/
