轮转调度算法(RR)

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。

//main.cpp
#include "RR.h"

int main()
{
	std::vector PCBList;
	int timeslice;

	//输入时间片大小，作业信息
	InputPCB(PCBList, timeslice);

	//RR算法
	RR(PCBList, timeslice);

	//显示结果
	show(PCBList);

	return 0;
}

//RR.h
#ifndef RR_H_
#define RR_H_

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

//作业结构体
typedef struct PCB
{
	int ID;							//标识符
	int ComeTime;					//到达时间
	int ServerTime;					//服务时间
	int FinishTime;					//完成时间
	int TurnoverTime;				//周转时间
	double WeightedTurnoverTime;	//带权周转时间
}PCB;

/*
函数功能：输入作业信息
参数说明：
PCBList		std::vector&		PCB链
timeslice	int						时间片
*/
void InputPCB(std::vector &PCBList, int ×lice);

/*
函数功能：RR算法
参数说明：
PCBList		std::vector&		PCB链
*/
void RR(std::vector &PCBList, int timeslice);

/*
函数功能：显示结果
参数说明：
PCBList		std::vector&		PCB链
*/
void show(std::vector &PCBList);

/*
函数功能：比较函数，用于sort()，按ComeTime升序排列
参数说明：
p1			const PCB&				PCB
p2			const PCB&				PCB
*/
bool CmpByComeTime(const PCB &p1, const PCB &p2);

#endif

//RR.cpp
#include "RR.h"

//输入作业信息
void InputPCB(std::vector &PCBList,int ×lice)
{
	std::cout << "输入时间片大小: ";
	std::cin >> timeslice;
	do {
		PCB temp;
		std::cout << "输入标识符: ";
		std::cin >> temp.ID;
		std::cout << "输入到达时间: ";
		std::cin >> temp.ComeTime;
		std::cout << "输入服务时间: ";
		std::cin >> temp.ServerTime;
		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
		PCBList.push_back(temp);

		std::cout << "继续输入？Y/N: ";
		char ans;
		std::cin >> ans;
		if ('Y' == ans || 'y' == ans)
			continue;
		else
			break;
	} while (true);
}

//RR算法
void RR(std::vector &PCBList, int timeslice)
{
	std::sort(PCBList.begin(), PCBList.end(), CmpByComeTime);		//按到达时间排序
	std::vector result;	//保存结果
	std::queue Ready;		//就绪队列
	int BeginTime = (*PCBList.begin()).ComeTime;					//第一个作业开始时间
	Ready.push(*PCBList.begin());
	PCBList.erase(PCBList.begin());

	while (!PCBList.empty() || !Ready.empty())
	{
		if (!PCBList.empty() && BeginTime >= (*PCBList.begin()).ComeTime)	//有新作业到达，加入就绪队列
		{
			Ready.push(*PCBList.begin());
			PCBList.erase(PCBList.begin());
		}
		if (Ready.front().FinishTime + timeslice < Ready.front().ServerTime)		//时间片用完没运行完,加入队尾
		{
			Ready.front().FinishTime += timeslice;
			Ready.push(Ready.front());
			Ready.pop();
			BeginTime += timeslice;
		}
		else		//此作业运行完
		{
			BeginTime += Ready.front().ServerTime - Ready.front().FinishTime;
			Ready.front().FinishTime = BeginTime;
			Ready.front().TurnoverTime = Ready.front().FinishTime - Ready.front().ComeTime;
			Ready.front().WeightedTurnoverTime = (double)Ready.front().TurnoverTime / Ready.front().ServerTime;

			//从就绪队列中移除作业
			result.push_back(Ready.front());
			Ready.pop();
		}
		
	}

	//按ComeTime升序排序，便于显示结果
	PCBList = result;
	std::sort(PCBList.begin(), PCBList.end(), CmpByComeTime);
}

//显示结果
void show(std::vector &PCBList)
{
	int SumTurnoverTime = 0;
	double SumWeightedTurnoverTime = 0;

	std::cout.setf(std::ios::left);

	std::cout << std::setw(20) << "标识符";
	for (std::vector::iterator it = PCBList.begin(); it < PCBList.end(); ++it)
		std::cout << std::setw(5) << (*it).ID;
	std::cout << std::endl;

	std::cout << std::setw(20) << "到达时间";
	for (std::vector::iterator it = PCBList.begin(); it < PCBList.end(); ++it)
		std::cout << std::setw(5) << (*it).ComeTime;
	std::cout << std::endl;

	std::cout << std::setw(20) << "服务时间";
	for (std::vector::iterator it = PCBList.begin(); it < PCBList.end(); ++it)
		std::cout << std::setw(5) << (*it).ServerTime;
	std::cout << std::endl;

	std::cout << std::setw(20) << "完成时间";
	for (std::vector::iterator it = PCBList.begin(); it < PCBList.end(); ++it)
		std::cout << std::setw(5) << (*it).FinishTime;
	std::cout << std::endl;

	std::cout << std::setw(20) << "周转时间";
	for (std::vector::iterator it = PCBList.begin(); it < PCBList.end(); ++it)
	{
		std::cout << std::setw(5) << (*it).TurnoverTime;
		SumTurnoverTime += (*it).TurnoverTime;;
	}
	std::cout << std::endl;

	std::cout << std::setw(20) << "带权周转时间";
	for (std::vector::iterator it = PCBList.begin(); it < PCBList.end(); ++it)
	{
		std::cout << std::setw(5) << (*it).WeightedTurnoverTime;
		SumWeightedTurnoverTime += (*it).WeightedTurnoverTime;;
	}
	std::cout << std::endl;

	std::cout << "平均周转时间: " << (double)SumTurnoverTime / PCBList.size() << std::endl;
	std::cout << "平均带权周转时间: " << SumWeightedTurnoverTime / PCBList.size() << std::endl;
}

//比较函数，按ComeTime升序排列
bool CmpByComeTime(const PCB &p1, const PCB &p2)
{
	return p1.ComeTime < p2.ComeTime;
}