操作系統——進程調度模擬實驗Java實現（先來先服務、最高優先數）

【實驗目的】

1.  掌握進程控制塊的作用和實現技術；
2.  熟悉操作系統的進程調度算法及實現方法。 

【實驗原理】

每個進程有一個進程控制塊（PCB）表示。進程控制塊可以包含如下信息：進程名、優先數、到達時間、需要運行時間、已用CPU時間、進程狀態等等。

進程的優先數及需要的運行時間可以事先人爲地指定（也可以由隨機數產生）。進程的到達時間爲進程輸入的時間。

進程的運行時間以時間片爲單位進行計算。

每個進程的狀態可以是就緒 W（Wait）、運行R（Run）、或完成F（Finish）三種狀態之一。

就緒進程獲得 CPU後都只能運行一個時間片。用已佔用CPU時間加1來表示。

如果運行一個時間片後，進程的已佔用 CPU時間已達到所需要的運行時間，則撤消該進程，如果運行一個時間片後進程的已佔用CPU時間還未達所需要的運行時間，也就是進程還需要繼續運行，此時應將進程的優先數減1（即降低一級），然後把它插入就緒隊列等待CPU。

每進行一次調度程序都打印一次運行進程、就緒隊列、以及各個進程的 PCB，以便進行檢查。 　　

重複以上過程，直到所要進程都完成爲止。

【代碼（Java實現）】

首先是一個輔助類：

public class Shuru {
	String name;
	int Super;
	int zxTime;
	int ddtime;//到達時間
	int runtime;//剩餘執行時間
	String zt;//進程狀態
}

 

正式代碼：

import java.util.Scanner;

public class Jincheng {
	Scanner s = new Scanner(System.in);
	public void begin1(int n) {
		Scanner sr[] = new Scanner[n];
		Shuru shuru[] = new Shuru[n];
		int yxj[] = new int[n];
		int zzxtime = 0;// 總執行時間
		for (int i = 0; i < n; i++) {
			System.out.println("進程" + (i + 1) + "信息輸入：");
			shuru[i] = new Shuru();
			sr[i] = new Scanner(System.in);
			System.out.print("請輸入進程名：");
			shuru[i].name = sr[i].nextLine();
			System.out.print("請輸入優先級：");
			shuru[i].Super = sr[i].nextInt();
			yxj[i] = shuru[i].Super;// 每次將優先級傳給數組
			System.out.print("請輸入執行時間:");
			shuru[i].zxTime = sr[i].nextInt();
			System.out.print("請輸入到達時間：");
			shuru[i].ddtime=sr[i].nextInt();
			zzxtime += shuru[i].zxTime;
			shuru[i].runtime = shuru[i].zxTime;
		}
		System.out.println("***************************************");
		for (int i = 0; i < zzxtime; i++) {
			System.out.println("*******************************這是第"+(i+1)+"次執行*****"
					+ "***************************************");
			sort(shuru);// 將優先級進行排序
			shuru[n - 1].Super -= 1;// 優先級減一
			shuru[n - 1].runtime = shuru[n - 1].runtime - 1;// 剩餘執行次數減一
			System.out.println("現在正在執行的進程是：" + shuru[n - 1].name);
			System.out.println("進程名\t 優先級 \t 剩餘執行時間 \t狀態");
			shuru[n-1].zt="r";
			show(shuru[n - 1]);
			System.out.println("就緒中的進程有：");
			System.out.println("進程名\t 優先級 \t 剩餘執行時間\t狀態");
			for (int j = 0; j < n - 1; j++) {
				if (shuru[j].runtime != 0 && shuru[j].Super != 0) {
					for (int k = j; k < n - 1; k++) {
						shuru[k].zt="w";
						show(shuru[k]);
						break;
					}
				}
			}
			if (shuru[n - 1].runtime == 0) {// 如果剩餘執行次數爲0，進程結束
				System.out.println("__________進程" + shuru[n - 1].name + "結束_____________");
				shuru[n - 1].Super = 0;// 如果一個進程執行完畢，將它的優先級置零
			}
		}
	}
	public void sort(Shuru shuru[]) {// 比較優先級
		for (int i = 1; i <= shuru.length; i++) {// 計數，第幾輪比較
			for (int j = 0; j < shuru.length - i; j++) {// 注意這一步，第一趟比較length次，第二趟比較length-1次,以此類推
				if (shuru[j].Super > shuru[j + 1].Super) {
					Shuru t = shuru[j];
					shuru[j] = shuru[j + 1];
					shuru[j + 1] = t;// 交換
				}
			}
		}
	}
	
	public void sort1(Shuru shuru[]) {//比較到達時間
		for (int i = 1; i <= shuru.length; i++) {// 計數，第幾輪比較
			for (int j = 0; j<shuru.length - i; j++) {// 注意這一步，第一趟比較length次，第二趟比較length-1次,以此類推
				if (shuru[j].ddtime >shuru[j + 1].ddtime) {
					Shuru t = shuru[j];
					shuru[j] = shuru[j + 1];
					shuru[j + 1] = t;// 交換
				}
			}
		}
	}
public void begin2(int n) {
	Scanner sr[] = new Scanner[n];
	Shuru shuru[] = new Shuru[n];
	int yxj[] = new int[n];
	int zzxtime = 0;// 總執行時間
	for (int i = 0; i < n; i++) {
		System.out.println("進程" + (i + 1) + "信息輸入：");
		shuru[i] = new Shuru();
		sr[i] = new Scanner(System.in);
		System.out.print("請輸入進程名：");
		shuru[i].name = sr[i].nextLine();
		System.out.print("請輸入執行時間:");
		shuru[i].zxTime = sr[i].nextInt();
		System.out.print("請輸入到達時間：");
		shuru[i].ddtime=sr[i].nextInt();
		zzxtime += shuru[i].zxTime;
		shuru[i].runtime = shuru[i].zxTime;
	}
	int count=0;
	for(int i=0;i<zzxtime;i++) {
		System.out.println("*******************************"
				+ "**這是第"+(i+1)+"次執行**************************************");
		shuru[count].runtime = shuru[count].runtime - 1;// 剩餘執行次數減一
		sort1(shuru);
		System.out.println("現在正在執行的進程是：" + shuru[count].name);
		System.out.println("進程名\t 剩餘執行時間\t 到達時間\t\t狀態");
		shuru[count].zt="r";
		show1(shuru[count]);
		System.out.println("就緒中的進程有：");
		System.out.println("進程名\t 剩餘執行時間 \t到達時間\t\t狀態");
		for(int j=count+1;j<n;j++) {
			shuru[j].zt="w";
			show1(shuru[j]);
		}
		if (shuru[count].runtime == 0) {// 如果剩餘執行次數爲0，進程結束
			System.out.println("__________進程" + shuru[count].name + "結束_____________");
			count++;
		}
	}
}
	public void show(Shuru shuru) {
		System.out.println(shuru.name + "\t" + shuru.Super + "\t " + shuru.runtime+"\t\t"+shuru.zt);
	}
	public void show1(Shuru shuru) {
		System.out.println(shuru.name + "\t"  + shuru.runtime+"\t\t"+shuru.ddtime+"\t\t"+shuru.zt);
	}

	public static void main(String[] args) {
		Jincheng j = new Jincheng();
		Scanner s1 = new Scanner(System.in);
		System.out.print("請輸入進程數目：");
		int n = s1.nextInt();
		System.out.println("請輸入你要選擇的調度算法：（1  最高優先數優先；2  先來先服務）");
		int choice=s1.nextInt();
		if(choice==1) {
		j.begin1(n);
		}else if(choice==2) {
			j.begin2(n);
		}
		else {
			System.out.println("輸入錯誤！請重新輸入！");
		}
		System.out.println("所有進程執行完畢！");
		}
	}

【結果截圖】

還可以選擇先來先服務：

轉載請註明出處~我是一個有夢想的baby girl！