#include<stdio.h> 
#include <dos.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
#include<conio.h> 
#include<iostream.h> 
const int MAX=100; //定義最大進程數 
struct PCB //定義進程結構體
{
	char name[20];//進程名
	int  stime;//進程啟動時間
	int  ltime;//進程cpu時間
	int  IOstime;//I/O的開始時間
	int  IOltime;//I/O的持續時間
	int  right;//優先級
	char  state;//進程狀態
}pcbs[MAX];
int round=2;
int t=0;//計時器
int count=0;//記錄進程總數
int complete=0;//已完成的進程數
int time=0;//系統時間
int unstarthead=0;//未開始隊列的隊頭
int ready[MAX];//就緒隊列
int readynum=0;//就緒隊列中的進程個數
int wait[MAX];//等待隊列
int waitnum;//等待隊列中的進程個數
int run=-1;//沒有進程在運行

//讀數據函數 
int readData()
{ 
 FILE *fp; 
 char fname[20]; 
 cout<<"請輸入進程流文件名:"; 
 cin>>fname; 
 if((fp=fopen(fname,"r"))==NULL)
 {cout<<"錯誤,文件打不開,請檢查文件名."<<endl;}
 else 
 {while(!feof(fp))
    {fscanf(fp,"%s %d,%d,%d,%d,%d",pcbs[count].name,&pcbs[count].stime,&pcbs[count].ltime,&pcbs[count].IOstime,&pcbs[count].IOltime,&pcbs[count].right); 
     count++;
    }
  cout<<endl<<"*******************************************************"<<endl;
  cout<<"輸出所讀入的數據:"<<endl;
  cout<<"  name stime ltime IOstime IOltime right"<<endl;
  for(int i=0;i<count;i++)
  {cout<<"  "<<pcbs[i].name<<"   "<<pcbs[i].stime<<"     "<<pcbs[i].ltime<<"      "<<pcbs[i].IOstime<<"       "<<pcbs[i].IOltime<<"      "<<pcbs[i].right<<endl;}     
  return(1); 
 }
 return(0); 
}
//初始化函數，讓進程按開始時間先后排列      
void init()
{
	int i,j;
	for(i=0;i<count;i++)
	{
		for(j=0;j<count-i-1;j++)
		{
			if(pcbs[j].stime>pcbs[j+1].stime)
			{
				pcbs[-1]=pcbs[j];
				pcbs[j]=pcbs[j+1];
				pcbs[j+1]=pcbs[-1];
			}
		}
	}	
}
//將進程投入就緒態
void inready(int i)
{
	ready[readynum]=i;
	readynum++;
}
//檢查未開始隊列中是否有進程可進入就緒態
void checkstart()
{
	while(unstarthead<count&&pcbs[unstarthead].stime==time)//未開始隊列不空且進程的開始時間與系統時間一致
	{
		inready(unstarthead);//將進程調入就緒態
		unstarthead++;//隊頭后移
	}
}
//檢查等待隊列中是否有進程可進入就緒態
void checkwait()
{
	for(int i=0;i<waitnum;i++)
	{
		if(--pcbs[wait[i]].IOltime==0)//隊列中I/O等待時間為零時
		{
			inready(wait[i]);//該進程調入就緒隊列
			waitnum--;
			for(int j=i;j<waitnum;j++)
			{
				wait[j]=wait[j+1];
			}
			i--;
		}
		
	}
}
//從就緒隊列中調出進程
void outready()
{
	if(readynum>0)//如果就緒隊列不空，將第一個進程投入運行
	{
		run=ready[0];
		readynum--;
		for(int i=0;i<readynum;i++)
		{
			ready[i]=ready[i+1];//隊列向前移一個單位
		}
	}
	else if(readynum<=0)
		run=-1;
}
//FIFO進程調度算法
void checkrun1()//檢查運行中的進程是否發生狀態轉換
{
	if(run==-1)//沒有進程正在運行，則從就緒隊列中調入
	{
		outready();
	}
	else//有進程運行中
	{
		if(--pcbs[run].ltime==0)//進程運行完調入完成隊列
		{
			complete++;
			run=-1;//沒有進程運行
			outready();//從就緒隊列調入
		}
		else if(--pcbs[run].IOstime==0)//I/O時間到調入等待隊列
		{
			wait[waitnum]=run;
			waitnum++;
			outready();//沒有進程正在運行，則從就緒隊列中調入
		}
	}
}
//優先級算法
void init2()//初始化就緒隊列并按優先級從高到低排列
{	if(readynum>0)

  {int k,j,temp;
	   for(k=0;k<readynum;k++)
	   {
		for(j=0;j<readynum-k-1;j++)
		{
			if(pcbs[ready[j]].right<pcbs[ready[j+1]].right)
			{
				temp=ready[j];
				ready[j]=ready[j+1];
				ready[j+1]=temp;
			}
		}
	   }	
}
}
void checkrun2()//檢查運行中的進程是否發生狀態轉換
{
	if(run==-1)//沒有進程正在運行，則從就緒隊列中調入
	{
		outready();
	}
	else//有進程運行中
	{
       if(--pcbs[run].ltime==0)//進程運行完調入完成隊列
		{
			complete++;
			run=-1;//沒有進程運行
			outready();//從就緒隊列調入
		}
	  else if(--pcbs[run].IOstime==0)//I/O時間到調入等待隊列
	  {     pcbs[run].right--;
			wait[waitnum]=run;
			waitnum++;
			outready();//沒有進程正在運行，則從就緒隊列中調入
		}
	 else if(readynum!=0)
	 {if(--pcbs[run].right<pcbs[ready[0]].right)//如果當前進程的優先級比就緒隊首的低
	 {
		 inready(run);//將運行的進程調入就緒隊列
		 run=-1;//沒有進程運行
	     outready();//從就緒隊列調入
	 }
	}
	}
}
//時間片輪轉算
void checkrun3() //檢查運行中的進程是否發生狀態轉換
{if(run==-1)//沒有進程正在運行，則從就緒隊列中調入
	{
		outready();
	}
else
	{
        if(--pcbs[run].ltime==0)//進程運行完調入完成隊列
		{   t=0;
			complete++;
			run=-1;//沒有進程運行
			outready();//從就緒隊列調入
		}
		if(--pcbs[run].IOstime==0)//I/O時間到調入等待隊列
		{   t=0;
			wait[waitnum]=run;
			waitnum++;
			outready();//沒有進程正在運行，則從就緒隊列中調入
		}
		else if(++t==round)
        { t=0;
		 inready(run);
		 outready();
		}
	}
}

//顯示提示函數
void version1()
{
 cout<<"                       進  程  調  度  課  程  設  計"<<endl;
 cout<<"                       ++++++++++++++++++++++++++++++"<<endl;
 cout<<"                          (FIFO,優先數,時間片輪轉)"<<endl;
 cout<<"                          ------------------------"<<endl;
}
//顯示輸出結果
void version2()
{
	printf("\n*********** time: %d ************\n",time);
	if(run!=-1)
		printf("On running: %s",pcbs[run].name);
	printf("\nOn ready: ");
	for(int i=0;i<readynum;i++)
	{
		printf("%s  ",pcbs[ready[i]].name);
	}
	printf("\nOn waiting: ");
	for(int j=0;j<waitnum;j++)
	{
		printf("%s  ",pcbs[wait[j]].name);
	}
}
//顯示版權信息函數 
void version3() 
{ 
cout<<endl<<endl;

cout<<"             * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *"<<endl; 
cout<<"             *　　　 　　   辛苦工作人員名單　 　 　  　 *"<<endl; 
cout<<"             * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *"<<endl; 
cout<<"             *　 　             　　　     *"<<endl; 
cout<<"             *　　　      　　　　　　　                       *"<<endl; 
cout<<"             *　　　           　　　　　      *"<<endl; 
cout<<"             * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *"<<endl; 
cout<<endl<<endl; 
} 
void FIFO()//先級先出調度算法
{   
	init();//初始化，按開始時間排序
    while(complete!=count)
	{
		checkstart();//檢查是否有進程要開始
		checkwait();//檢查等待隊列中的進程是否進入就緒隊列
		checkrun1();//檢查運行中的進程是否發生狀態轉換
        version2();
		time++;
	}
  version3();
}
void privilege()//優先級調度算法
{  init();//初始化，按開始時間排序

     while(complete!=count)
	{
		checkstart();//檢查是否有進程要開始
		checkwait();//檢查等待隊列中的進程是否進入就緒隊列
		init2();//初始化就緒隊列，按優先級高低排列
		checkrun2();//檢查運行中的進程是否發生狀態轉換
        version2();
		time++;
	}
  version3();
}
void roundrun()//時間片輪轉調度算法
{
 init();//初始化，按時間開始先后排序
 while(complete!=count)
 { 
   checkstart();//檢查是否有進程要開始
   checkwait();//檢查等待隊列中的進程是否進入就緒隊列
   
   checkrun3();//檢查運行中的進程是否發生狀態轉換
   version2();   
   time++;
 }
version3();
}
void main()//主函數 
{ 
int flag; 
version1(); 
init(); 
flag=readData();
cout<<""<<endl;
cout<<"(F－FIFO算法,P－優先數算法,R-時間片輪轉),請選擇(F/P/R)："<<endl;
if(flag==1)
{
  char c;	
  scanf("%c",&c);
  switch(c)
  { case 'F':FIFO();break;
    case 'P':privilege();break;
	case 'R':roundrun();break;
   default:printf("error");
  }
} 
}