C++实现时间片轮转调度算法详解

本文档主要探讨了时间片轮转调度算法（Round Robin，简称RR），这是一种在多道程序设计中常见的进程调度策略。该算法将CPU时间划分为固定大小的时间片，每个进程分配一个时间片来执行，当时间片用完后，进程会被换出CPU，让其他等待的进程有机会运行。以下是对文档内容的详细解析： 1. **数据结构**： 文档定义了两个关键的数据结构：`PCBNode` 和 `QueueNode`。`PCBNode` 结构体包含了进程的基本属性，如进程ID、状态（RUN, READY, WAIT, FINISH）、优先级、请求时间、剩余时间、到达时间、开始时间、结束时间和总时间，以及权重总时间。`QueueNode` 则用于实现队列，包含进程ID和指向下一个节点的指针。 2. **函数**： - `Fcfs(LinkQueue& Q, int& totalTimeSum, int& weightTotalTimeSum, PCBNode* ProcessTable)`: 先来先服务（First-Come, First-Served, FCFS）调度函数，不是时间片轮转算法，但可能是调度算法的一种辅助方法。 - `RR_Run(LinkQueue& Q, QueueNode* q, QueueNode* p, const int Round, int& currentTime, PCBNode* ProcessTable)`: 这是时间片轮转的核心函数，它负责在一个特定的时间片内运行进程，并根据进程的到达顺序和优先级进行切换。 - `RoundRobin(LinkQueue& Q, const int Round, int& totalTimeSum, int& weightTotalTimeSum, PCBNode* ProcessTable)`: 主函数，接收一个队列、时间片数、累计时间总和和权重总时间的引用，调用 RR_Run 函数进行调度，并更新统计信息。 - `InitialQueue(LinkQueue& Q, PCBNode* ProcessTable, const int processnum)`: 初始化队列函数，设置进程表和队列头指针。 - `Input(PCBNode* ProcessTable, const int processnum)`: 输入进程信息函数，读取进程表中的数据。 3. **主函数**： `main()` 函数中，创建了一个名为 `Q` 的链接队列，设置进程数量、时间片数和初始化全局变量。之后调用 `InitialQueue` 函数，接着通过 `Input` 函数加载进程数据，最后调用 `RoundRobin` 函数执行时间片轮转调度算法，并在过程中累加进程的总时间和权重总时间。 总结： 本文档提供了时间片轮转调度算法的基础实现，包括数据结构的定义、关键函数的代码以及调度过程的控制流程。理解并实现这个算法有助于在多任务操作系统中管理并发进程，确保每个进程公平地分享CPU资源。通过对时间片的精确划分，时间片轮转调度能够在提高系统效率的同时，避免长时间占用CPU导致的系统响应迟钝问题。