操作系统SPF算法Java实现

前几天上课操作系统实验课课用java做了实现一下SPF短进程优先调度算法，代码水平很低，适合新手理解，在这里分享一下我的代码，希望能帮助到同学们，(彭彩虹老师的操作系统实验课速进)

算法描述

进程类

class ProcessData {//作业号public int id;// 到达时间public int arriveTime;// 服务时间public int serviceTime;//开始时间public int runtime;// 完成时间public int finishTime;// 周转时间public int turnTime;// 带权周转时间public double powerTime;//判断是否处理过public boolean finish=false;// 作业的构造方法中传来的初值为到达时间和服务时间public ProcessData(int id,int arriveTime, int serviceTime) {this.id=id;this.arriveTime = arriveTime;this.serviceTime = serviceTime;}// 重写toString方法便于之后的数据展示@Overridepublic String toString() {return  id + "\t" +arriveTime + "\t" +serviceTime + "\t" + runtime + "\t" +finishTime + "\t" + turnTime + "\t" + powerTime;}public String qString() {return  id + "\t" +arriveTime + "\t" +serviceTime + "\t" ;}
}

运行主类

主要的算法思想是，设置一个从零到所有作业结束的时间节点，循环每个时间点，判断当前时间系统是否空闲且是否有作业到达，有作业到达则将到达的作业根据服务时间排好序，设置相应的系统释放时间即下一个系统空闲时间，在下一个系统空闲时间重复该步骤。

代码很长，但注释尽可能详细了


import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;public class ProcessProject {// 平均周转时间public static double avgTotalTime;// 平均带权周转时间public static double avgPowerTime;public static void main(String[] args) {// 定义长度为4，类型为作业数据类的作业数组用于存储4个作业ProcessData[] processData = new ProcessData[4];// 定义三个个作业作业号，到达时间，服务时间processData[0] = new ProcessData(1,0,2);processData[1] = new ProcessData(2,1,3);processData[2] = new ProcessData(3,2,1);processData[3] = new ProcessData(4,4,3);// 调用SPF算法SPF(processData);}//SPF算法方法private static void SPF(ProcessData[] processData) {int preFinished = 0; // 前一个作业的完成时间即为下一个作业的开始时间int nextrelease=0;//下一次的释放时间int end=0;//运行总时间boolean isrelease=false;//判断系统当前是否释放即判断能否运行作业avgTotalTime = 0;    // 平均周转时间  avgPowerTime = 0;  // 平均带权周转时间ProcessData p;//用于队列位置交换的对象// 初始化完成时间、周转时间、带权周转时间的初值为0for (int i = 0; i < processData.length; i++) {processData[i].finishTime = 0; // 设置初始完成时间为0processData[i].turnTime = 0; // 设置初始周转时间为0processData[i].powerTime = 0; // 设置初始带权周转时间为0}//初始化结束时间for(int i=0;i<processData.length;i++) {end=end+processData[i].serviceTime;}//一下两个list用于临时排序List<ProcessData> list=new ArrayList<ProcessData>();List<ProcessData> temp=new ArrayList<ProcessData>();//SPF排序算法for(int time=0;time<=end;time++) {//time为时间//判断当前是否释放if(time==0||time>=nextrelease) {isrelease=true;}//如果释放了则跳到下个时间节点if (!isrelease) {continue;}//将队列中的作业在该时间下已经到达的作业加入到临时队列for(int i=0;i<processData.length;i++) {if(processData[i].arriveTime<=time&&!processData[i].finish) {temp.add(processData[i]);}}//同一时间下根据服务时间排序if(temp.size()==0) {continue;}if (temp.size()==1) {//用于跳过服务时间排序}else {for(int j=0;j<temp.size()-1;j++) {for(int k=0;k<temp.size()-1;k++) {if(temp.get(k).serviceTime>temp.get(k+1).serviceTime) {p=temp.get(k);temp.set(k, temp.get(k+1));temp.set(k+1, p);}}}}//将临时队列中的最服务时间最短的作业处理if(temp.size()>0) {temp.get(0).finish=true;//将作业的finsh属性设置为true，代表该作业已经被处理，下一个时间节点将不会考虑nextrelease=nextrelease+temp.get(0).serviceTime;//设置下一次系统空闲的时间节点list.add(temp.get(0));}if (time<nextrelease) {//决定系统是否释放isrelease=false;}temp=new ArrayList<ProcessData>();//清空temp，用于下一个时间节点}//将作业处理顺序重新存入processDa[]队列中for(int i=0;i<list.size();i++) {processData[i]=list.get(i);}// 如果第一个作业的到达时间不等于前一个作业的完成时间，就将前一个作业的完成时间定义为当前作业的到达时间if (processData[0].arriveTime != preFinished) {preFinished = processData[0].arriveTime;}for (int i = 0; i < processData.length; i++) {//开始时间计算if(preFinished<processData[i].arriveTime) {//当前一个作业已完成，而且第二个作业未到时processData[i].runtime=processData[i].arriveTime;preFinished=processData[i].arriveTime;}else {//否则该作业的开始时间为上一个作业的完成时间processData[i].runtime=preFinished;}// 作业的完成时间为上一个作业的完成时间加当前作业的服务时间processData[i].finishTime = preFinished + processData[i].serviceTime;preFinished = processData[i].finishTime;// 周转时间 = 完成时间 - 到达时间processData[i].turnTime = processData[i].finishTime - processData[i].arriveTime;// 带权周转时间 = 作业的周转时间 / 系统提供服务的时间processData[i].powerTime = (double) processData[i].turnTime / (double) processData[i].serviceTime;}System.out.println("SPF算法：");// 打印进程的信息Display(processData);}private static void Display(ProcessData[] processData) {System.out.println("进程号\t" +"到达时间\t" + "运行时间\t" + "开始时间\t"+ "结束时间\t" + "周转时间\t" + "带权周转时间\t");for (int i = 0; i < processData.length; i++) {System.out.println(processData[i]);avgTotalTime += processData[i].turnTime; // 求总周转时间，此时avgTotalTime中存储的值为总周转时间avgPowerTime += processData[i].powerTime; // 求总带权周转时间，此时avgPowerTime中存储的值为总带权周转时间}avgTotalTime = avgTotalTime / processData.length; // 平均周转时间avgPowerTime = avgPowerTime / processData.length; // 平均带权周转时间System.out.println("平均周转时间：" + avgTotalTime);System.out.println("平均带权周转时间：" + avgPowerTime);}
}

效果图

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