操作系統高響應比優先模擬算法

　　這學期剛開始學習操作系統，收到一個作業，百度關於高響應比優先（HRRN，Highest Response Ratio Next）的CPU進程調度模擬算法，基本思想：短作業優先調度算法 + 動態優先權機制；既考慮作業的執行時間也考慮作業的等待時間，綜合了先來先服務（FCFS，First Come First Served）和最短作業優先（SJF，Shortest Job First）兩種算法的特點。

　　之后經過多番揣摩... ...決定界面用命令行算了，反正啥也不會...

　　關於響應比:

　　　　RR =  (預計運行時間 + 等待時間) / 預計運行時間 = 1 + 等待時間/預計運行時間；

　　響應比高者優先進行調度；

 

　　關於要求中的周轉時間、帶權周轉時間、平均周轉時間和平均帶權周轉時間：

　　　　周轉時間 =（作業完成的時間 - 作業提交時間）；

　　　　帶權周轉時間 = 作業周轉時間 / 作業運行時間；

　　　　平均周轉時間 = （周轉時間1+周轉時間2+...+周轉時間n）/ n；

　　　　平均帶權周轉時間 = （帶權周轉時間1+帶權周轉時間2+...+帶權周轉時間n）/ n；

 

　　開始，用vector存儲提交的作業結構體指針，自己設置一個系統時間，畢竟模擬不可能時間流速一毛一樣，接下來就是毫無技術含量的選擇了，關於測試數據，想了想好難輸，還得自己編，於是用隨機函數產生數據；再在主函數參數中提供一個傳遞生成數據數量的參數。

　　說到這里得說一下，關於java老師（沒錯，java老師）說的關於main()的一些情況:

int main(int argc, char** argv){ ////argc為參數個數， argv為接下來傳的參數
    ...
    return 0;
}

 

比如在命令行中調用該函數，***.exe 100，此時有兩個參數，一個為"***.exe"， 另一個就是"100"了，分別在argv[0]和argv[1]中。

　　首先是數據生成，用為要求格式，所以要小處理一下，感覺這種方法可以在刷ACM題被題目玄學時使用，一個為標准代碼，一個為自己的代碼，目前未試過：

#include "bits/stdc++.h"
using namespace std;

int ch_to_int(char* s){
    int ans = 0, len = strlen(s);
    for(int i = 0; i < len; i++) ans = ans*10 + s[i]-'0';
    return ans;
}
int main(int argc, char** argv){
    int k, N, tj/*0~23*/, ys/*0~59*/, tmp;
    freopen("test.txt", "w", stdout);
    srand(time(NULL));   //以系統時間為種子生成真正的隨機數
    N = k = ch_to_int(argv[1]);
    while(k--){
        tmp = (rand() + 24)%24 * 100 + (rand() + 6)%6*10 + (rand() + 10)%10;
        printf("%04d %d\n", tmp, (rand() + N)%N + 1);
    }
    return 0;
}

 

　　調度算法：

#include "bits/stdc++.h"
#include "windows.h"
using namespace std;
typedef long long ll; 

//（所有時間以分鍾為單位存儲，需要時轉化） 

ll systemTime;    //自定義系統當前時間

struct Task{
    int Tij; //提交時間 
    int Ysi; //預計運行時間 
    ll waitingTime;  //等待時間
    int id; //作業號
    
    ll prior(){
        return 1 + waitingTime*1.0/Ysi;
    }
    
    Task(int T, int Y){
        Tij = T;
        Ysi = Y;
        waitingTime = 0;
    }
    ll aroundTime(){
        return systemTime - Tij + Ysi;
    }
    
    double priorTime(){
        return aroundTime()*1.0/Ysi;
    }
    void disp(int ord){
        printf("--調度次序: %d --作業號: %04d --調度時間:%02d%02d --周轉時間: %d min(s) --帶權周轉時間%.2f  ...\n", 
            ord, id, (systemTime/100 + systemTime/60)%24, systemTime%60, aroundTime(), priorTime());
    }
};

int cmp1(const Task* a, const Task* b){
    return (a->Tij) < (b->Tij);
}

int main(){
    vector<Task*> taskArr;    ///以不定長數組存儲作業隊列
    
    int Tij, Ysi, order;
    ll ave_aroundTime = 0;
    double ave_prior_aroundTime = 0;
    
    freopen("test.txt", "r", stdin);
    system(".\\生成測試數據.exe 1024");    //調用測試數據生成程序
    
    while(cin>>Tij>>Ysi) taskArr.push_back(new Task(Tij%100 + Tij/100*60, Ysi));
    
    ////按提交時間進行排序並編號 
    sort(taskArr.begin(), taskArr.end(), cmp1);
    std::vector<Task*>::iterator pos;
    for(pos = taskArr.begin(); pos != taskArr.end(); pos++){
        (*pos)->id = pos - taskArr.begin();
    }
    
    std::vector<Task*>::iterator willRun;  //指向即將運行程序 
    systemTime = (*taskArr.begin())->Tij;    ///將系統當前時間設置為最早提交的作業時間 
    order = -1;
    while(!taskArr.empty()){
        bool flag = false; ///判定是否有新的程序提交 
        willRun = taskArr.begin();
        for(pos = taskArr.begin(); pos != taskArr.end(); pos++){
            if((*pos)->Tij > systemTime) break;
            willRun = (*willRun)->prior() < (*pos)->prior() ? pos : willRun;
            flag = true;
        }
        if(!flag){
            willRun = taskArr.begin();
            systemTime = (*willRun)->Tij;
        }
        
        (*willRun)->disp(++order);
        
        ave_aroundTime += (*willRun)->aroundTime();  //總周轉 
        ave_prior_aroundTime += (*willRun)->priorTime();  //總帶權周轉 
        
        for(pos = taskArr.begin(); pos != taskArr.end(); pos++){  //更新等待時間 
            if((*pos)->Tij < systemTime){
                (*pos)->waitingTime += (*willRun)->Ysi;
            }
        }

        systemTime += (*willRun)->Ysi;  //系統時間增加 

        taskArr.erase(willRun); //結束則刪除 
        
        //Sleep(10);
    }
    cout<<ave_aroundTime<<' '<<ave_prior_aroundTime<<endl;
    printf("\n----平均周轉時間: %.2f --平均帶權周轉時間: %.2f ...\n作業結束..", ave_aroundTime*1.0/order, ave_prior_aroundTime/order);

    return 0;
} 

加油(￣▽￣)"