操作系统高响应比优先模拟算法

　　这学期刚开始学习操作系统，收到一个作业，百度关于高响应比优先（HRRN，Highest Response Ratio Next）的CPU进程调度模拟算法，基本思想：短作业优先调度算法 + 动态优先权机制；既考虑作业的执行时间也考虑作业的等待时间，综合了先来先服务（FCFS，First Come First Served）和最短作业优先（SJF，Shortest Job First）两种算法的特点。

　　之后经过多番揣摩... ...决定界面用命令行算了，反正啥也不会...

　　关于响应比:

　　　　RR =  (预计运行时间 + 等待时间) / 预计运行时间 = 1 + 等待时间/预计运行时间；

　　响应比高者优先进行调度；

　　关于要求中的周转时间、带权周转时间、平均周转时间和平均带权周转时间：

　　　　周转时间 =（作业完成的时间 - 作业提交时间）；

　　　　带权周转时间 = 作业周转时间 / 作业运行时间；

　　　　平均周转时间 = （周转时间1+周转时间2+...+周转时间n）/ n；

　　　　平均带权周转时间 = （带权周转时间1+带权周转时间2+...+带权周转时间n）/ n；

　　开始，用vector存储提交的作业结构体指针，自己设置一个系统时间，毕竟模拟不可能时间流速一毛一样，接下来就是毫无技术含量的选择了，关于测试数据，想了想好难输，还得自己编，于是用随机函数产生数据；再在主函数参数中提供一个传递生成数据数量的参数。

　　说到这里得说一下，关于java老师（没错，java老师）说的关于main()的一些情况:

int main(int argc, char** argv){ ////argc为参数个数， argv为接下来传的参数
    ...
    return 0;
}

比如在命令行中调用该函数，***.exe 100，此时有两个参数，一个为"***.exe"， 另一个就是"100"了，分别在argv[0]和argv[1]中。

　　首先是数据生成，用为要求格式，所以要小处理一下，感觉这种方法可以在刷ACM题被题目玄学时使用，一个为标准代码，一个为自己的代码，目前未试过：

#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));   //以系统时间为种子生成真正的随机数
    N = k = ch_to_int(argv[1]);
    while(k--){
        tmp = (rand() + 24)%24 * 100 + (rand() + 6)%6*10 + (rand() + 10)%10;
        printf("%04d %d
", tmp, (rand() + N)%N + 1);
    }
    return 0;
}

　　调度算法：

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

//（所有时间以分钟为单位存储，需要时转化） 

ll systemTime;    //自定义系统当前时间

struct Task{
    int Tij; //提交时间 
    int Ysi; //预计运行时间 
    ll waitingTime;  //等待时间
    int id; //作业号
    
    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("--调度次序: %d --作业号: %04d --调度时间:%02d%02d --周转时间: %d min(s) --带权周转时间%.2f  ...
", 
            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;    ///以不定长数组存储作业队列
    
    int Tij, Ysi, order;
    ll ave_aroundTime = 0;
    double ave_prior_aroundTime = 0;
    
    freopen("test.txt", "r", stdin);
    system(".\生成测试数据.exe 1024");    //调用测试数据生成程序
    
    while(cin>>Tij>>Ysi) taskArr.push_back(new Task(Tij%100 + Tij/100*60, Ysi));
    
    ////按提交时间进行排序并编号 
    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;  //指向即将运行程序 
    systemTime = (*taskArr.begin())->Tij;    ///将系统当前时间设置为最早提交的作业时间 
    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();  //总周转 
        ave_prior_aroundTime += (*willRun)->priorTime();  //总带权周转 
        
        for(pos = taskArr.begin(); pos != taskArr.end(); pos++){  //更新等待时间 
            if((*pos)->Tij < systemTime){
                (*pos)->waitingTime += (*willRun)->Ysi;
            }
        }

        systemTime += (*willRun)->Ysi;  //系统时间增加 

        taskArr.erase(willRun); //结束则删除 
        
        //Sleep(10);
    }
    cout<<ave_aroundTime<<' '<<ave_prior_aroundTime<<endl;
    printf("
----平均周转时间: %.2f --平均带权周转时间: %.2f ...
作业结束..", ave_aroundTime*1.0/order, ave_prior_aroundTime/order);

    return 0;
} 

加油(￣▽￣)"