基于c++的作业调度算法模拟

程序实现了作业调度算法中的FCFS算法和SJF算法.

FCFS算法:优先考虑系统中等待时间长的作业 ,而不管该作业所需执行时间长短.说的通俗点 , 哪个作业先提交 , 哪个作业先进内存.这是对作业调度而言 , 同样 , FCFS算法也可以用于进程调度 , 此时 谁先进内存的谁先上cpu.

那么这样一来就会出现这样的问题 : 如果一个作业所需运行时间很长(长作业) , 并且它先提交给系统 . 那么该作业就要长时间的占用cpu , 而之后来到的短作业 , 即便它占用cpu的时间很短也上不了cpu.在单位时间内 , cpu上执行的作业数会变少.系统吞吐量降低.

为了解决这种情况 , 采用SJF算法. SJF算法优先考虑短作业 , 即:不管作业的提交时间 , 作业服务时间短的先上cpu . 这样一来,系统吞吐量提高了.

这套代码基于链表 , 链表的一个节点模拟一个作业说明书.

FCFS和SJF两套算法是由void ListSort2(LinkList  &L) 和 void ListSort(LinkList  &L)模拟的.

#include<iostream>
#include<stdlib.h>
using namespace std;

typedef struct LNode_JCB
{
	int arrive_time;
	int serve_time;
	int finish_time;
	int turnover_time;
	struct LNode_JCB *next;
}LNode_JCB , *LinkList;

int main()
{
	//声明 
	void  CreateList_L(LinkList &L , int n);
	void  ListSort(LinkList &L);
	void simulate_cpu_dispatch(LinkList &L);
	void ListSort2(LinkList  &L);
	void FCFS(LinkList &L , int n);
	void SJF(LinkList &L , int n);
	LinkList L;  int n=5;
	
	//先来先服务 
	FCFS(L , n);
	//短作业优先 
	SJF(L,n);
	return 0;
}

void   CreateList_L(LinkList &L , int n)
{
	L = (LinkList)malloc(sizeof(LNode_JCB));
	L->next = NULL;
	for(int i=n ; i>0 ; --i)
	{
		LinkList p = (LinkList)malloc(sizeof(LNode_JCB));
		cout<<"***************************输入第"<<n-i+1<<"的作业到达时间"<<endl;
		cout<<"                            ";
		cin>>p->arrive_time;
		cout<<"***************************输入第"<<n-i+1<<"个作业的服务时间"<<endl;
		cout<<"                            ";
		cin>>p->serve_time;
		p->next = L->next;
		L->next = p;
	}
}

/*
void  ListSort(LinkList &L , LinkList &u)
{
	LinkList m;
	while(L->next)
	{
		if(L->time > L->next->time)
		{
			u = L->next;
			L->next->next = m;
			L->next->next =L;
			L->next = m;
		}
		else
		{
			u = L;
			L = L->next;
		}
	}
}
*/

void ListSort(LinkList  &L)  //单链表排序    基于先来先服务算法排序 
{  
    LinkList p, q;  
    int t;  
    p = L->next;  
    while (p)  
    {  
        q = p->next;  
        while (q)  
        {  
            if (p->arrive_time > q->arrive_time)  
            {  
                t = p->arrive_time;  
                p->arrive_time = q->arrive_time;  
                q->arrive_time = t;
				
				t = p->serve_time;  //在排序时对服务时间也要交换 
				p->serve_time = q->serve_time;
				q->serve_time = t;  
            }  
            q = q->next;  
        }  
        p = p->next;  
    }  
}  


void ListSort2(LinkList  &L)  //单链表排序   基于短作业优先算法排序 
{  
    LinkList p, q;  
    int t;  
    p = L->next;  
    while (p)  
    {  
        q = p->next;  
        while (q)  
        {  
            if (p->serve_time > q->serve_time)  
            {  
                t = p->serve_time;  
                p->serve_time = q->serve_time;  
                q->serve_time = t;
				
				t = p->arrive_time;  //到达时间也要交换 
				p->arrive_time = q->arrive_time;
				q->arrive_time = t;  
            }  
            q = q->next;  
        }  
        p = p->next;  
    }  
}  


void simulate_cpu_dispatch(LinkList &L)
{
	LinkList p = L->next;
	p->finish_time = p->arrive_time +  p->serve_time;
	p->turnover_time = p->finish_time - p->arrive_time;
	while(p->next)
	{
		if(p->next->arrive_time >= p->finish_time)
		{
			p->next->finish_time = p->next->arrive_time +  p->next->serve_time;
			p->next->turnover_time = p->next->finish_time - p->next->arrive_time;
			p = p->next;
		}
		else
		{
			p->next->finish_time = p->finish_time + p->next->serve_time;
			p->next->turnover_time = p->next->finish_time - p->next->arrive_time;
			p = p->next;
		}
	}
}

void  FCFS(LinkList &L , int n)
{
	cout<<"                           ";
	cout<<"实现作业调度算法//基于先来先服务,模拟cpu运行环境"<<endl; 
	CreateList_L(L , n);//构造单链表 
	ListSort(L);//单链表排序 
	simulate_cpu_dispatch(L);
	L = L->next;
	int i=5;
	while(L)
	{
		cout<<endl<<endl<<endl;
		cout<<"///////////////////////////第"<<i-5+1<<"个进入cpu的作业://////////////////////////////"<<endl;
		cout<<"                           到达时间"<<L->arrive_time<<endl<<endl;
		cout<<"                           服务时间"<<L->serve_time<<endl<<endl; 
		cout<<"                           完成时间"<<L->finish_time<<endl<<endl;
		cout<<"                           周转时间"<<L->turnover_time<<endl<<endl;
		i++;
		L= L->next;
	}
}

void  SJF(LinkList &L , int n)
{
	cout<<"                           ";
	cout<<"实现作业调度算法//基于短作业优先算法,模拟cpu运行环境"<<endl; 
	CreateList_L(L , n);//构造单链表 
	ListSort2(L);//单链表排序 
	simulate_cpu_dispatch(L);
	L = L->next;
	int i=5;
	while(L)
	{
		cout<<"///////////////////////////第"<<i-5+1<<"个进入cpu的作业://////////////////////////////"<<endl;
		cout<<"                           到达时间"<<L->arrive_time<<endl<<endl;
		cout<<"                           服务时间"<<L->serve_time<<endl<<endl; 
		cout<<"                           完成时间"<<L->finish_time<<endl<<endl;
		cout<<"                           周转时间"<<L->turnover_time<<endl<<endl;
		i++;
		L= L->next;
	}
}

效果图: