用java实现先来先服务算法、短作业优先算法、时间片轮转算法、优先级算法,将他们整合到一起,并可以在键盘上输入1、2、3等控制选择这些算法。
时间: 2023-12-01 13:10:22 浏览: 71
Java模拟最短作业优先、时间片轮转、最高响应比和先来先服务进程调度算法
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好的,这是一个比较复杂的问题,需要详细讲解。首先,先来先服务算法(FCFS)、短作业优先算法(SJF)、时间片轮转算法(RR)和优先级算法(Priority)是常见的 CPU 调度算法,用于决定操作系统中多个进程的执行顺序。这些算法各有特点,可以根据具体情况选择使用。
下面,我来简单介绍一下这几种算法的原理:
1. 先来先服务算法(FCFS):按照进程到达的先后顺序进行调度,即先到先服务。当一个进程进入就绪队列后,它将按照到达的顺序排在队列的末尾,等待 CPU 的分配。
2. 短作业优先算法(SJF):按照进程的执行时间长短进行调度,即短作业优先。当一个进程进入就绪队列后,它将按照需要的 CPU 时间的大小排序,需要时间短的进程先执行。
3. 时间片轮转算法(RR):按照时间片轮流分配 CPU 时间进行调度。当一个进程进入就绪队列后,它将获得一个时间片,如果在这个时间片内没有完成,就会被放回队列末尾等待下一次调度。
4. 优先级算法(Priority):按照进程的优先级进行调度。每个进程都有一个优先级,优先级高的进程先执行。如果有多个进程优先级相同,则按照 FCFS 原则进行调度。
Java 语言可以实现这几种算法,我们可以通过编写一个调度器类来实现这些算法的功能,并在主程序中调用。下面是一个简单的示例代码:
```java
// 定义进程类
class Process {
private String name; // 进程名称
private int arriveTime; // 到达时间
private int executeTime; // 执行时间
private int priority; // 优先级
public Process(String name, int arriveTime, int executeTime, int priority) {
this.name = name;
this.arriveTime = arriveTime;
this.executeTime = executeTime;
this.priority = priority;
}
// 省略 getter 和 setter 方法
}
// 定义调度器类
class Scheduler {
private List<Process> processes; // 进程列表
public Scheduler(List<Process> processes) {
this.processes = processes;
}
// 先来先服务算法
public void fcfs() {
// 按照到达时间排序
processes.sort(Comparator.comparing(Process::getArriveTime));
// 按照顺序执行进程
for (Process process : processes) {
execute(process);
}
}
// 短作业优先算法
public void sjf() {
// 按照执行时间排序
processes.sort(Comparator.comparing(Process::getExecuteTime));
// 按照顺序执行进程
for (Process process : processes) {
execute(process);
}
}
// 时间片轮转算法
public void rr(int timeSlice) {
List<Process> queue = new ArrayList<>(processes); // 就绪队列
int index = 0; // 当前执行的进程下标
int currentTime = 0; // 当前时间
while (!queue.isEmpty()) {
// 获取当前进程
Process currentProcess = queue.get(index);
// 执行该进程
execute(currentProcess, timeSlice);
// 更新当前时间
currentTime += timeSlice;
// 更新进程状态
if (currentProcess.getExecuteTime() == 0) {
queue.remove(currentProcess);
index--;
}
// 更新下标
index = (index + 1) % queue.size();
}
}
// 优先级算法
public void priority() {
// 按照优先级排序
processes.sort(Comparator.comparing(Process::getPriority));
// 按照顺序执行进程
for (Process process : processes) {
execute(process);
}
}
// 执行进程
private void execute(Process process) {
System.out.println("正在执行进程:" + process.getName());
try {
Thread.sleep(process.getExecuteTime());
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
// 执行进程(时间片轮转算法)
private void execute(Process process, int timeSlice) {
System.out.println("正在执行进程:" + process.getName());
try {
Thread.sleep(Math.min(process.getExecuteTime(), timeSlice));
process.setExecuteTime(process.getExecuteTime() - timeSlice);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
// 主程序
public class Main {
public static void main(String[] args) {
List<Process> processes = new ArrayList<>();
processes.add(new Process("P1", 0, 500, 1));
processes.add(new Process("P2", 0, 300, 2));
processes.add(new Process("P3", 0, 400, 3));
processes.add(new Process("P4", 0, 600, 4));
Scheduler scheduler = new Scheduler(processes);
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
System.out.println("请选择调度算法(1:先来先服务,2:短作业优先,3:时间片轮转,4:优先级):");
int choice = scanner.nextInt();
switch (choice) {
case 1:
scheduler.fcfs();
break;
case 2:
scheduler.sjf();
break;
case 3:
System.out.println("请输入时间片大小:");
int timeSlice = scanner.nextInt();
scheduler.rr(timeSlice);
break;
case 4:
scheduler.priority();
break;
default:
System.out.println("无效选择!");
}
}
}
```
以上代码实现了进程类、调度器类和主程序的定义,可以在主程序中选择要使用的算法,并根据需要输入时间片大小等参数。
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