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目录
1. 代码
2. 代码详细解析
2.1 结构体 processing
2.2 进程信息的输入
2.3 进程数据预处理
2.4 进程执行计算
2.5 计算平均时间
2.6 结果输出
3. 测试
4. 总结
1. 代码
实现时间片轮转调度（Round Robin, RR）算法，适用于分时系统，其主要特点是：
- 进程按照到达时间排序，进入就绪队列（
queue）。 - 进程依次执行 一个时间片（Time Quantum），若在时间片内未完成，则重新进入队列。
- 计算并输出：
-
- 完成时间（Completion Time, CT）
- 周转时间（Turnaround Time, TAT）
- 带权周转时间（Weighted Turnaround Time, WTAT）
- 平均周转时间（Avg TAT）
- 平均带权周转时间（Avg WTAT）
#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<queue>
using namespace std;
#define MAXSIZE 5
int ID[MAXSIZE], COME_TIME[MAXSIZE], RUN_TIME[MAXSIZE];
struct processing
{int pid; //作业号int sequence; //顺序号double come_time; //到达时double run_time; //运行时double last_run_time; //剩余运行时间double over_time; //完成时double round_time; //周转时double avg_time; //带权周转时
}pc[MAXSIZE]; //作业数
queue<processing > q;
bool CmpByComeTime(processing p1, processing p2) {return p1.come_time<p2.come_time;
}
void push_in_queue() { //进程入队列for (int i = 0; i < MAXSIZE; ++i){q.push(pc[i]);}
}
void info_to_process() {for (int i = 0; i<MAXSIZE; ++i) {pc[i].sequence = i;pc[i].pid = ID[i];pc[i].come_time = COME_TIME[i];pc[i].run_time = RUN_TIME[i];pc[i].last_run_time = pc[i].run_time;}sort(pc, pc + MAXSIZE, CmpByComeTime);push_in_queue();
}
void get_info() { //输入进程信息for (int i = 0; i<MAXSIZE; i++) {cin >> ID[i] >> COME_TIME[i] >> RUN_TIME[i];}info_to_process();}
void print(double avg_sum_round_time, double avg_sum_avg_time) {cout << "执行顺序：" << endl;for (int i = 0; i < MAXSIZE; ++i){/* code */cout << pc[i].pid << " ";}cout << endl;cout << "作业号" << '\t' << "到达时" << '\t' << "运行时" << '\t' << "完成时" << '\t' << "周转时" << '\t' << "带权周转时" << '\t' << endl;for (int i = 0; i < MAXSIZE; ++i){cout << pc[i].pid << '\t' << pc[i].come_time << '\t'<< pc[i].run_time << '\t' << pc[i].over_time << '\t'<< pc[i].round_time << '\t'<< pc[i].avg_time << endl;}cout << "平均周转时: " << avg_sum_round_time << endl<< "平均带权周转时: " << avg_sum_avg_time << endl << endl;
}
void get_RoundAndAvgTime() {double sum_round_time = 0;double avg_sum_round_time = 0.0;double sum_avg_time = 0.0;double avg_sum_avg_time = 0.0;for (int i = 0; i<MAXSIZE; i++) {sum_round_time += pc[i].round_time;sum_avg_time += pc[i].avg_time;}avg_sum_round_time = sum_round_time * 1.0 / MAXSIZE;avg_sum_avg_time = sum_avg_time * 1.0 / MAXSIZE;print(avg_sum_round_time, avg_sum_avg_time);
}
void calculate(int TimePeace) {int NowTime = 0;while (!q.empty()) {int NowPcNum = q.front().sequence;if (TimePeace >= pc[NowPcNum].last_run_time) {pc[NowPcNum].over_time = NowTime + pc[NowPcNum].last_run_time; //完成时间pc[NowPcNum].round_time = pc[NowPcNum].over_time - pc[NowPcNum].come_time; //周转时 = 完成时 - 到达时pc[NowPcNum].avg_time = pc[NowPcNum].round_time / pc[NowPcNum].run_time; //带权周转时 = 周转时 / 运行时NowTime += pc[NowPcNum].last_run_time;q.pop();}else {pc[NowPcNum].last_run_time -= TimePeace; //该进程剩余需要运行的时间NowTime += TimePeace;q.push(pc[NowPcNum]);q.pop();}}get_RoundAndAvgTime();
}int main(int argc, char const *argv[])
{get_info();int TimePeace;char ch;while (true) {cout << "时间片大小" << endl;cin >> TimePeace;calculate(TimePeace);cout << "continue? [y/n]" << endl;cin >> ch;if (ch == 'y') {info_to_process();continue;}else {break;}}system("pause");return 0;}2. 代码详细解析
2.1 结构体 processing
struct processing {int pid; // 进程IDint sequence; // 进程顺序号double come_time; // 到达时间double run_time; // 运行时间double last_run_time; // 剩余运行时间double over_time; // 完成时间double round_time; // 周转时间double avg_time; // 带权周转时间
};pid：进程IDcome_time：进程的到达时间run_time：进程需要的CPU运行时间last_run_time：进程尚未执行完的时间over_time：进程最终完成的时间round_time：周转时间 = 完成时间 - 到达时间avg_time：带权周转时间 = 周转时间 / 运行时间
2.2 进程信息的输入
void get_info() { for (int i = 0; i < MAXSIZE; i++) {cin >> ID[i] >> COME_TIME[i] >> RUN_TIME[i]; // 读入进程数据}info_to_process();
}- 功能：获取用户输入的进程ID、到达时间、运行时间，然后存入全局数组
ID、COME_TIME、RUN_TIME。 - 调用：
info_to_process()处理输入数据。
2.3 进程数据预处理
void info_to_process() {for (int i = 0; i < MAXSIZE; ++i) {pc[i].sequence = i; // 进程顺序号pc[i].pid = ID[i]; // 进程IDpc[i].come_time = COME_TIME[i]; // 进程到达时间pc[i].run_time = RUN_TIME[i]; // 运行时间pc[i].last_run_time = pc[i].run_time; // 剩余时间初始化为运行时间}sort(pc, pc + MAXSIZE, CmpByComeTime); // 按到达时间排序push_in_queue(); // 进程入队
}- 数据存储：
-
- 读取用户输入的
ID、COME_TIME、RUN_TIME - 按到达时间 (
come_time) 升序排序 - 将进程推入队列（queue）
- 读取用户输入的
2.4 进程执行计算
void calculate(int TimePeace) { int NowTime = 0; // 记录当前时间while (!q.empty()) { // 队列不为空int NowPcNum = q.front().sequence; // 获取当前队列头的进程if (TimePeace >= pc[NowPcNum].last_run_time) { pc[NowPcNum].over_time = NowTime + pc[NowPcNum].last_run_time; // 计算完成时间pc[NowPcNum].round_time = pc[NowPcNum].over_time - pc[NowPcNum].come_time; // 计算周转时间pc[NowPcNum].avg_time = pc[NowPcNum].round_time / pc[NowPcNum].run_time; // 计算带权周转时间NowTime += pc[NowPcNum].last_run_time; // 更新时间q.pop(); // 进程完成，出队} else {pc[NowPcNum].last_run_time -= TimePeace; // 进程未执行完，减少运行时间NowTime += TimePeace;q.push(pc[NowPcNum]); // 进程重新入队q.pop();}}get_RoundAndAvgTime(); // 计算平均时间
}- 执行逻辑：
-
- 从队列头部取出进程
- 若剩余执行时间 ≤ 时间片：进程执行完毕，计算完成时间、周转时间、带权周转时间，并出队。
- 若剩余执行时间 > 时间片：执行时间片后，减少
last_run_time，进程重新入队。
2.5 计算平均时间
void get_RoundAndAvgTime() {double sum_round_time = 0, sum_avg_time = 0;for (int i = 0; i < MAXSIZE; i++) {sum_round_time += pc[i].round_time;sum_avg_time += pc[i].avg_time;}double avg_sum_round_time = sum_round_time / MAXSIZE;double avg_sum_avg_time = sum_avg_time / MAXSIZE;print(avg_sum_round_time, avg_sum_avg_time); // 输出结果
}- 计算公式：
-
- 平均周转时间 = 总周转时间 / 进程数
- 平均带权周转时间 = 总带权周转时间 / 进程数
2.6 结果输出
void print(double avg_sum_round_time, double avg_sum_avg_time) {cout << "执行顺序：" << endl;for (int i = 0; i < MAXSIZE; ++i) {cout << pc[i].pid << " ";}cout << endl;cout << "作业号" << '\t' << "到达时" << '\t' << "运行时" << '\t' << "完成时" << '\t' << "周转时" << '\t' << "带权周转时" << endl;for (int i = 0; i < MAXSIZE; ++i) {cout << pc[i].pid << '\t' << pc[i].come_time << '\t'<< pc[i].run_time << '\t' << pc[i].over_time << '\t'<< pc[i].round_time << '\t' << pc[i].avg_time << endl;}cout << "平均周转时: " << avg_sum_round_time << endl<< "平均带权周转时: " << avg_sum_avg_time << endl << endl;
}- 输出格式：
-
- 进程执行顺序
- 各进程的完成时间、周转时间、带权周转时间
- 平均值
3. 测试
4. 总结
- 时间片大小影响：
-
- 过小：频繁切换，开销大。
- 过大：趋近于 FCFS（先来先服务）。
- 适用场景：
-
- 适用于交互式系统，保证每个进程公平地获得 CPU 资源。