操作系统实验一 短作业优先调度算法

一、实验目的：
了解并掌握作业调度的功能，熟悉并掌握各种作业调度算法。

二、实验内容：
模拟实现FCFS/SJF调度。
设置作业体：作业名，作业的到达时间，服务时间，作业状态（W——等待,R——运行,F——完成），作业间的链接指针；
作业初始化：由用户输入作业名、服务时间、到达时间进行初始化，同时，初始化作业的状态为W。
显示函数：在作业调度前、调度中和调度后进行显示。
排序函数：对等待状态的作业按照调度算法排序（不同的调度算法排序方式不同），注意考虑到达时间。
调度函数：每次从等待队列队首调度已到达的适合的作业执行，状态变化。当服务结束时，状态变为F。
删除函数：撤销状态为F的作业。

三、实验代码

#include 
#include 
#include 

typedef struct jobInfo *List;
struct jobInfo
{
    char name, status;//作业名、状态
    int arrival_time, service_time, remaining_time, finish_time, uid;//到达时间、服务时间、剩余服务时间、完成时间
    List Next;//下一个作业体
};

List MakeEmpty();//创建空链表
int in_it();//初始化，返回作业总数
void Insert(List L, jobInfo *t, int flag);//插入
void Delete(List L, jobInfo *t);//删除
void solve();
void Show_Before();//初始信息
void Show_Ing();//每个时刻作业的情况
void Show_After();//调度图

List CreateList, WaitList, FinishList;//创建队列、就绪队列、完成队列、
int TotalNum, CurrentTime;//作业总数量、模拟时间片前进
char *record;//每个时间片处理的作业名


int main()
{
    CreateList = MakeEmpty();
    TotalNum = in_it();
    Show_Before();
    WaitList = MakeEmpty();
    FinishList = MakeEmpty();
    printf("过程详情\n");
    solve();
   // Show_Ing();
    Show_After();
    return 0;
}

List MakeEmpty()
{
    List L;
    L = (List)malloc(sizeof(struct jobInfo));
    L->Next = NULL;
    return L;
}

int in_it()
{
    printf("输入格式：”作业名 到达时间 服务时间“，Ctrl+Z结束输入\n");
    int n = 0, arrival_time, service_time;
    char name;
    while(scanf("%c", &name) != EOF)
    {
        scanf("%d%d", &arrival_time, &service_time);
        jobInfo *t;
        t = (jobInfo*)malloc(sizeof(struct jobInfo));
        t->name = name;
        t->arrival_time = arrival_time;
        t->remaining_time = service_time;
        t->service_time = service_time;
        t->finish_time = -1;
        t->status = 'W';
        t->uid = n;
        t->Next = NULL;
        Insert(CreateList, t, 1);
        n++;
        getchar();
    }
    return n;
}

void Insert(List L, jobInfo *t, int flag)//flag用于不同排序的选择
{
    if(L->Next == NULL)//判断空链表
    {
        L->Next = t;
        return;
    }
    List Temp = L;
    if(flag == 0)//按剩余服务时间排序
    {
        if(WaitList->Next->status == 'R')//非抢占式，忽略链表的第一个作业
            Temp = Temp->Next;
        if(Temp->Next == NULL)
        {
            L->Next->Next = t;
            return;
        }
        while(t->remaining_time >= Temp->Next->remaining_time)//剩余处理时间多的靠后站
        {
            Temp = Temp->Next;
            if(Temp->Next == NULL)//判断链表结尾
            {
                Temp->Next = t;
                return;
            }
        }
        t->Next = Temp->Next;
        Temp->Next = t;
        return;
    }
    else if(flag == 1)//按到达时间排序
    {
        if(Temp->Next == NULL)
        {
            L->Next = t;
            return;
        }
        while(t->arrival_time >= Temp->Next->arrival_time)//来的晚的靠后站
        {
            Temp = Temp->Next;
            if(Temp->Next == NULL)//判断链表结尾
            {
                Temp->Next = t;
                return;
            }
        }
        t->Next = Temp->Next;
        Temp->Next = t;
        return;
    }
}

void Delete(List L, jobInfo *t)
{
    L->Next = t->Next;
    t->Next = NULL;
}

void solve()
{
    CurrentTime = 0;
    record = (char*)realloc(record, sizeof(char)*CurrentTime);

    while(CreateList->Next != NULL || WaitList->Next != NULL)//创建队列和就绪队列都不为空，就继续处理
    {
        while(CreateList->Next != NULL && CreateList->Next->arrival_time == CurrentTime)//将创建队列的作业放入就绪队列
        {
            jobInfo *create_first = CreateList->Next;
            Delete(CreateList, create_first);
            Insert(WaitList, create_first, 0);
        }
        if(WaitList->Next != NULL)//就绪队列有作业
        {
            jobInfo *wait_first = WaitList->Next;
            wait_first->status = 'R';
            Show_Ing();
            record[CurrentTime++] = wait_first->name;//标记
            wait_first->remaining_time--;//剩余时间--
            if(wait_first->remaining_time == 0)//服务时间用完
            {
                wait_first->finish_time = CurrentTime;
                Delete(WaitList, wait_first);
                Insert(FinishList, wait_first, 1);
                wait_first->status = 'F';
            }

            continue;
        }
        Show_Ing();
        record[CurrentTime++] = '*';
    }
    Show_Ing();
}

void Show_Before()
{
    List Temp = CreateList->Next;
    printf("作业信息\n");
    printf("%s\t%s\t%s\n", "Name", "Arrival", "Service");
    while(Temp != NULL)
    {
        printf("%c\t%d\t%d\n", Temp->name, Temp->arrival_time, Temp->service_time);
        Temp = Temp->Next;
    }
    putchar('\n');
}
void Show_Ing()
{

    printf("%s\t%s\t%s\t%s=%d\n", "Name", "Remain", "Status", "Time", CurrentTime);
    List Temp = WaitList->Next;
    while(Temp != NULL)
    {
        printf("%c\t%d\t%c\n", Temp->name, Temp->remaining_time, Temp->status);
        Temp = Temp->Next;
    }
    /*Temp = CreateList->Next;
    while(Temp != NULL)
    {
        printf("%c\t%d\t%c\n", Temp->name, Temp->remaining_time, Temp->status);
        Temp = Temp->Next;
    }*/
    Temp = FinishList->Next;
    while(Temp != NULL)
    {
        printf("%c\t%d\t%c\n", Temp->name, Temp->remaining_time, Temp->status);
        Temp = Temp->Next;
    }
    putchar('\n');
}
void Show_After()
{
    List Temp = FinishList->Next;
    printf("结果详情\n");
    printf("%s\t%s\t%s\t%s\t%s\t%s\t%s\n", "Name", "Arrival", "Start", "Finish", "Service", "cycling", "W=T/Ts");
    while(Temp != NULL)
    {
        int zz = Temp->finish_time-Temp->arrival_time;
        printf("%c\t%d\t%d\t%d\t%d\t%d\t%.2lf\n", Temp->name, Temp->arrival_time, Temp->finish_time-Temp->service_time, Temp->finish_time, Temp->service_time, zz, 1.0*zz/Temp->service_time);
        Temp = Temp->Next;
    }
    putchar('\n');
    printf("SJF调度时间图\n\t|");
    for(int i=0; i<=CurrentTime; i++)
        printf("%-4d", i);
    printf("\n");

    Temp = FinishList->Next;
    while(Temp!=NULL)
    {
        printf("%c\t|", Temp->name);
        for(int i=0; i<=CurrentTime; i++)
        {
            if(record[i] == Temp->name)
                printf("——");
            else
                printf("    ");
        }
        printf("\n");
        Temp = Temp->Next;
    }
    printf("\n");
}

/*
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b 1 3
c 2 1
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*/