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Der hier vorgestellte Scheduler soll am Ende folgende Rahmenbedingungen erfüllen:

• Jeder Thread darf nur maximal eine Anfrage in der Warteschlange haben.
• Ein Thread stoppt falls alle seine Anfragen bearbeitet wurden.
• Der Scheduler arbeitet nach dem SJF (Shortest Job First) Verfahren
• Die Warteschlangengröße muss beim Programmstart festlegbar sein

Als Eingabe erhält das Programm die Warteschlangenlänge und eine Liste von Eingabedateien. Jede Eingabedatei entspricht einem anfragenden Thread und beinhaltet eine Liste von Nummern die die Joblänge symbolisieren sollen.

Der erste Teil besteht aus der Implementierung des Rahmenprogramm der sich der später zu implementierenden Schedulerklasse bedient.
Der erste Teil der main() Methode besteht aus den Auslese- und Initialisierungaufrufen. Insbesondere wird der Scheduler mit der Anzahl der Threads und der maximalen Warteschlangenlänge initialisiert.

  //get queue-size
  int maxQueue=atoi(argv[1]);
   
  if(maxQueue<=0) {
     std::cout << "min. queue size is 1" << std::endl;
     return 0;
  }
   
   
  //vector so store filenames   
  std::vector<std::string> files;
   
  //count #threads
  int numOfThreads=0;
   
  //save filenames 
  for (int i = 2; i < argc; i++) {
     files.push_back(std::string(argv[i]));
     //every file is one thread
     numOfThreads++;
  }
   
  //create new scheduler
  scheduler= new Scheduler(maxQueue, numOfThreads);  
  
  //just temp storage for reading file
  std::string line;
  
  //iterate through parameters
  for(int i = 0; i< argc-2; i++){
    //new parameter => new thread
    jobs.push_back(std::vector<int>());
    //open file
    std::ifstream myfile(files.at(i).c_str());
    if (myfile.is_open())
    {
      //push all job lengthes in vector
      while (! myfile.eof() )
      {
        std::getline (myfile,line);
        (jobs.at(i)).push_back(atoi(line.c_str()));
      }
      //close file
      myfile.close();
    }
  }

Im nächsten Schritt müssen alle anfragenden Threads gestartet werden, in diesem Fall kommen einfache pthreads zur Anwendung. Zu beachten ist dass &run_thread der Funktionspointer auf die sogenannte run-Methode darstellt.

   //array of threads
   pthread_t th[numOfThreads];
   
   //array of int* to transfer thread nr. to thread
   int* numbers[numOfThreads];
     
   for (int i = 0; i < numOfThreads; i++) {
      //save thread nr.
      numbers[i]=new int(i);
      //create thread and transfer parameter
      pthread_create (&th[i], NULL, &run_thread, numbers[i]);
   }

Im main() Thread läuft auch der Scheduler der solange Anfragen abarbeitet bis die Warteschlange leer ist. Danach muss um ein sauberes Programmende zu gewährleisten noch auf alle Threads gewartet werden.

   //process jobs until Queue is empty
   while(!scheduler->isQueueEmpty()){
       scheduler->processNextJob();
   }
  
  
   //wait until all threads are finished
   for (int i = 0; i < numOfThreads; i++){
      pthread_join (th[i], NULL);
   }

   return 0;
 

Die von den Anfragethreads ausgeführte Methode run_thread(void *number) hat ein paar Stolperfallen; hier ist zu beachten dass an pthreads übergebene Funktionen nur void* Pointer als Parameter haben dürfen, deshalb muss auch innerhalb der Methode die Threadnummer wieder auf int* gecastet werden. Nach dem einreihen aller Anfragen in die Warteschlange des Schedulers kann sich der Thread beenden.

static void* run_thread (void *number) {

   for(unsigned int i=0; i< (jobs.at(*( (int*) number))).size()-1;i++){
    //enqueue all jobs in waiting queue
    scheduler->enqueue(*( (int*) number), (jobs.at(*( (int*) number))).at(i) );
   }
   //all jobs are enqueued => thread has done his work
   scheduler->decreaseThreads();
   pthread_exit (NULL);
}

In nächsten Teil wird detailliert auf die Funktionsweise und den Aufbau eines des hier benutzten Schedulers eingegangen.