Java操作系统进程调度算法——时间片轮转(RR)算法

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Java操作系统进程调度算法——时间片轮转(RR)算法
前言
一、算法思想
二、数据结构
- 1.定义PCB进程控制块
- 2.实现思路
三、流程图
四、完整代码
五、实验结果
- 1、输入示例
- 2、运行截图

前言

一、算法思想

按进程到达顺序将进程依次加入就绪队列当中，然后将 CPU 分配给位于队首的进程，确定一个时间片，让该进程执行一个时间片。当该进程执行时间到时，该进程可能已经执行完毕（可能在时间片未到时就以及执行完毕），或者未执行完毕，如果是前者只需将进程弹出队列即可，如果是后者则将该进程加入队尾，并将 CPU 分配给新的队首进程，如此循环。

二、数据结构

1.定义PCB进程控制块

String name;    //进程名
double AT;      //到达时间
double RT;      //需要运行时间
int CPUT=0;        //已用CPU时间
char State;     //进程状态

2.实现思路

（1）初始化进程控制块、各个队列。
（2）判断就绪队列是否为空；若不空，则就绪队列中首进程开始执行。
（3）设置时间片；时间片到，将运行进程已占用时间片+1。
（4）在该时间片内进程执行完毕，这种情况调度程序将立即把该进程弹出队列，并把 CPU 分配给新的队首进程。
（5）在该时间片内进程未执行完毕，调度程序将立即中断该进程执行，把该进程加入队尾，并将 CPU 分配给新的队首进程。

周转时间 = 进程完成时间 - 进程到达时间
带权周转时间 = 进程周转时间 / 进程实际运行时间
平均周转时间 = （进程1周转时间 + … + 进程n周转时间）/ n
平均带权周转时间 = （进程1带权周转时间 + … + 进程n带权周转时间）/ n

三、流程图

四、完整代码

import java.util.Scanner;//private static void OS_HPF(HPF[] p)
class PCB{       //进程的pcbString name;    //进程名double AT;         //到达时间double RT;           //需要运行时间int CPUT=0;        //已用CPU时间char State;     //进程状态PCB(){}PCB(String a,double b,double c){name=a;AT=b;RT=c;}
}
class Queue{      //队列int a[]=new int[1000];int F=0;int L=0;void come(int num){if(L>=999)System.out.println("队满");a[L]=num;L++; }void out(){if(F>L)System.out.println("队空");F++;}int isexit() {if(L>F)return 1;elsereturn 0;}
}
class RR{String name;    //进程名double AT;         //到达时间double RT;      //需要运行时间double Attime;double AQttime;public RR(){ }public RR(String name, double AT, double RT) { this.name=name;this.AT=AT;this.RT=RT;}     void creat() {Scanner scanner = new Scanner(System.in);System.out.println("输入进程数目: ");int num = scanner.nextInt();   RR[] p = new RR[num];System.out.println("请创建进程对象, 输入进程名称  到达时间  服务时间");System.out.println("请输入进程的信息: ");for (int i= 0; i<p.length; i++){   p[i] = new RR(scanner.next(), scanner.nextDouble(),scanner.nextDouble());
}scanner.close();}void Way(){int i,j;int input;       //进程数Scanner reader=new Scanner(System.in);      System.out.println("请输入进程数");input=reader.nextInt();PCB[] pcb=new PCB[input];Queue Wait=new Queue();     //等待队列Queue Ready=new Queue();     //就绪队列int CPUTIME=5;       //设置时间片为5String a;double b,c;System.out.println("请依次输入进程名、到达时间、需要运行时间");for(i=0;i<input;i++){ a=reader.next();b=reader.nextDouble();c=reader.nextDouble();pcb[i]=new PCB(a,b,c);}PCB t=new PCB();for(i=0;i<input-1;i++){    //排列，先到达的排在前面for(j=0;j<input-1-i;j++){if(pcb[j].AT>pcb[j+1].AT){t=pcb[j];pcb[j]=pcb[j+1];pcb[j+1]=t;}}}System.out.println("进程名  到达时间  需要运行时间");   //输出排序后的进程for(i=0;i<input;i++){    System.out.print("  "+pcb[i].name+"     ");System.out.print(pcb[i].AT+"      ");System.out.println(pcb[i].RT);}double nowtime=pcb[0].AT;  //现在的时间为第一个进程到达的时间for(i=0;i<input;i++){if(pcb[i].AT==nowtime) {         //如果现在的时间大于到达时间就进入就绪队列Ready.come(i);                //否则进入等待队列pcb[i].State='W';}else {                           Wait.come(i);   pcb[i].State='W';}}while( Wait.isexit()==1 || Ready.isexit()==1 ) {while(Ready.isexit()==1) {pcb[Ready.a[Ready.F]].RT=pcb[Ready.a[Ready.F]].RT-CPUTIME;   //一个时间片结束后，进程需要的时间减少pcb[Ready.a[Ready.F]].CPUT++;                              //已占用CPU时间+1pcb[Ready.a[Ready.F]].State='R';                           //状态先置为运行if(pcb[Ready.a[Ready.F]].RT>0) {                           //如果进程需要的时间大于0，则进入就绪队列Ready.come(Ready.a[Ready.F]);                             //否则把进程需要的时间置为0、把状态置为结束                    }else {                                                   pcb[Ready.a[Ready.F]].RT=0;pcb[Ready.a[Ready.F]].State='F';Ready.out();}System.out.println("现在的时间为："+nowtime);System.out.println("进程名  到达时间  需要运行时间  已占用CPU时间  进程状态");  //输出进程名、到达时间、需要运行时间、 已占用CPU时间、进程状态for(i=0;i<input;i++){ System.out.print("  "+pcb[i].name+"     ");System.out.print(pcb[i].AT+"      ");System.out.print(pcb[i].RT+"        ");System.out.print(pcb[i].CPUT+"         ");System.out.println(pcb[i].State);}if(pcb[Ready.a[Ready.F]].State=='R'){pcb[Ready.a[Ready.F]].State='W';Ready.out();}             nowtime=nowtime+CPUTIME;                      //现在的时间为一个时间片后for(i=Wait.F;i<Wait.L;i++) {                //如果等待队列里的进程的等待条件满足了，就进入就绪队列if(nowtime>=pcb[Wait.a[i]].AT) {Ready.come(Wait.a[i]);Wait.out();                        }   }}System.out.println("现在的时间为："+nowtime);        //现在的时间为一个时间片后nowtime=nowtime+CPUTIME;                         //如果等待队列里的进程的等待条件满足了，就进入就绪队列for(i=Wait.F;i<Wait.L;i++) {if(nowtime>=pcb[Wait.a[i]].AT) {Ready.come(Wait.a[i]);Wait.out();   }}System.out.println("调用进程优先级的平均周转时间为: "+Attime);//  System.out.printf("%.3f\n",AQttime);System.out.println("调用进程优先级的平均带权周转时间为: "+AQttime);}reader.close();}public static void main(String[] args) {System.out.println("======================时间片调度算法========================");RR t=new RR();t.Way();//调用进程优先级算法}
}

五、实验结果

1、输入示例

p1  9.40     20
p4  10.10    10
p5  10.05    30
p2  9.55     15
p3  9.45     25

2、运行截图

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一、算法思想

二、数据结构

1.定义PCB进程控制块

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1、输入示例

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