"模拟进程调度功能的JAVA版本是操作系统课程设计的一部分,旨在通过编程实现操作系统进程调度子系统的功能。这个实验涵盖了进程的插入、删除等基本操作,并模拟了不同的调度算法,如先来先服务、时间片轮转和多级反馈轮转法。通过这个设计,学生可以深化对进程调度、进程控制块、资源管理和状态转换的理解,并提升Java编程技能。"
在这个模拟进程调度的JAVA实现中,关键知识点包括:
1. **进程的插入**:`addPreProc`方法按照优先级将进程添加到就绪队列。队列使用列表存储,并通过遍历找到合适的位置将新进程插入,确保队列始终按照优先级排序。
2. **进程的删除**:`delPreProc`方法用于取出优先级最高的进程,即就绪队列的第一个进程。如果队列为空,则返回null,表示没有可执行的进程。
3. **进程控制块(PCB)**:PCB用于保存进程的详细信息,如进程ID、进程名、用户、优先级、提交时间、总执行时间、已运行时间和设备需求等。这些信息在调度和状态转换时至关重要。
4. **调度算法**:
- **先来先服务(FCFS)**:根据进程到达的顺序进行调度,是最简单的调度算法。
- **时间片轮转**:将CPU时间划分为固定的时间片,每个进程获得一个时间片的执行机会,然后移到队尾,直到完成。
- **多级反馈轮转法**:结合了FCFS和时间片轮转,根据进程执行的时间和资源需求动态调整时间片大小。
5. **进程状态转换**:进程可能处于就绪、运行、等待和完成四种状态。通过调度器在这些状态间转换,如当进程需要资源时,从运行状态变为等待状态,资源分配后则从等待变为就绪。
6. **系统设备表和队列管理**:系统设备表记录了可用资源,而等待队列、就绪队列和完成队列分别保存了不同状态的进程。调度进程在这些队列间进行操作,例如将执行阻塞的进程从就绪队列移动到等待队列。
7. **调度类**:负责进程调度的核心逻辑,包括添加新进程、选择下一个执行的进程、处理设备分配和释放、更新队列状态等。
8. **视图类**:提供用户交互界面,允许用户选择调度策略,创建进程,并展示队列的状态信息。
9. **程序总控流程**:涉及用户操作、调度算法的选择和执行,以及进程状态的可视化。
10. **数据结构**:PCB的类结构设计包含必要的字段,如进程ID、名称、用户、优先级、时间和设备需求,这些字段用于维护进程状态和调度决策。
通过这个模拟实验,学生不仅可以学习到基本的进程调度概念,还能实际操作并理解各种调度算法如何影响系统的性能和效率,同时加深对数据结构和面向对象编程的运用。