多级反馈队列调度算法的模拟实现 【设计要求】 1.设计三级队列,每一队列至少三个进程; 2.定义PCB数据结构; 3.为每一队列设置不同的时间片,后一队列通常是前一队列的2倍,依次类推; 4.采用链表管理就绪队列; 5.结果要能够显示进程的调度过程。。用Java实现
时间: 2024-05-17 17:16:49 浏览: 186
多级反馈队列调度算法实现
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好的,这是一个比较复杂的课程设计,需要比较深入的了解多级反馈队列调度算法和Java编程知识。我可以为你提供一些指导,希望能够帮到你。
首先,多级反馈队列调度算法是一种常用的调度算法,它可以提高系统的响应速度和吞吐量。该算法将进程按优先级分成多个队列,并给每个队列分配不同的时间片。当进程运行时间超过分配给它的时间片时,它会被移到下一个队列中,直到最后一个队列。这样可以保证高优先级的进程优先执行,同时也可以保证低优先级的进程有机会执行。
接下来,我们来看一下如何实现多级反馈队列调度算法的模拟。首先,我们需要定义PCB数据结构,该数据结构包含进程的ID、优先级、状态等信息。下面是一个简单的PCB类的定义:
```
public class PCB {
private int id; // 进程ID
private int priority; // 优先级
private int state; // 状态,0表示就绪,1表示运行,2表示完成
private int time; // 已运行时间
public PCB(int id, int priority) {
this.id = id;
this.priority = priority;
this.state = 0;
this.time = 0;
}
// 省略getter和setter方法
}
```
接下来,我们需要定义多个队列,并为每个队列设置不同的时间片。我们可以使用Java中的LinkedList类来实现队列,并使用数组来存储多个队列。下面是一个简单的队列管理类的定义:
```
import java.util.LinkedList;
public class QueueManager {
private LinkedList<PCB>[] queues; // 多级队列
private int[] timeSlice; // 每个队列的时间片
public QueueManager(int queueNum, int baseTimeSlice) {
queues = new LinkedList[queueNum];
timeSlice = new int[queueNum];
for (int i = 0; i < queueNum; i++) {
queues[i] = new LinkedList<PCB>();
timeSlice[i] = baseTimeSlice * (int)Math.pow(2, i);
}
}
// 将进程加入到就绪队列中
public void addProcess(PCB pcb) {
queues[0].addLast(pcb);
}
// 获取当前应该执行的进程
public PCB getCurrentProcess() {
for (int i = 0; i < queues.length; i++) {
LinkedList<PCB> queue = queues[i];
if (queue.size() > 0) {
return queue.getFirst();
}
}
return null;
}
// 进程时间片用完后从当前队列中移动到下一个队列
public void moveProcessToNextQueue(PCB pcb) {
int currentQueue = getCurrentQueueIndex(pcb);
int nextQueue = currentQueue + 1;
if (nextQueue < queues.length) {
queues[nextQueue].addLast(pcb);
} else {
pcb.setState(2); // 完成状态
}
}
// 获取当前进程所在的队列的索引
private int getCurrentQueueIndex(PCB pcb) {
for (int i = 0; i < queues.length; i++) {
LinkedList<PCB> queue = queues[i];
if (queue.contains(pcb)) {
return i;
}
}
return -1;
}
// 获取当前队列的时间片
public int getCurrentTimeSlice(PCB pcb) {
int currentQueue = getCurrentQueueIndex(pcb);
return timeSlice[currentQueue];
}
}
```
最后,我们需要编写一个主类来模拟整个进程调度过程。该类需要不断地从就绪队列中取出一个进程来执行,并根据时间片的情况来判断是否需要将进程移动到下一个队列。下面是一个简单的主类的定义:
```
public class Main {
public static void main(String[] args) {
QueueManager queueManager = new QueueManager(3, 10);
// 创建进程并加入到就绪队列中
for (int i = 0; i < 9; i++) {
int priority = (int)(Math.random() * 10) + 1;
PCB pcb = new PCB(i, priority);
queueManager.addProcess(pcb);
}
// 循环执行进程
while (true) {
PCB currentProcess = queueManager.getCurrentProcess();
if (currentProcess == null) {
break;
}
int timeSlice = queueManager.getCurrentTimeSlice(currentProcess);
currentProcess.setState(1); // 运行状态
currentProcess.setTime(currentProcess.getTime() + timeSlice);
// 模拟进程执行
for (int i = 0; i < timeSlice; i++) {
System.out.println("执行进程" + currentProcess.getId() + ",优先级为" + currentProcess.getPriority() + ",已运行时间为" + currentProcess.getTime());
}
if (currentProcess.getTime() >= 100) {
currentProcess.setState(2); // 完成状态
} else {
queueManager.moveProcessToNextQueue(currentProcess);
}
}
}
}
```
以上就是一个简单的多级反馈队列调度算法的模拟实现,希望能够帮到你。由于空间和时间的限制,上述代码可能无法保证完全正确,请根据实际情况进行修改和优化。
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