基于JAVA的进程调度算法

一、需求分析

在Java开发环境下，模拟进程调度算法，其中该算法所需要的具体功能为：采用最高优先数优先的调度算法（即把处理机分配给优先数最高的进程）和先来先服务算法（将用户作业和就绪进程按提交顺序或变为就绪状态的先后排成队列，并按照先来先服务的方式进行调度处理）。

算法的具体描述为：每个进程有一个进程控制块（ PCB）表示。进程控制块可以包含如下信息：进程名、优先数、到达时间、需要运行时间、已用CPU时间、进程状态等等。进程的优先数、需要的运行时间及到达时间可以事先人为地指定（也可以由随机数产生）。进程的运行时间以时间片为单位进行计算。每个进程的状态可以是就绪 W（Wait）、运行R（Run）、或完成F（Finish）三种状态之一。就绪进程获得 CPU后都只能运行一个时间片。用已占用CPU时间加1来表示。 如果运行一个时间片后，进程的已占用 CPU时间已达到所需要的运行时间，则撤消该进程，如果运行一个时间片后进程的已占用CPU时间还未达所需要的运行时间，也就是进程还需要继续运行，此时应将进程的优先数减1（即降低一级），然后把它插入就绪队列等待CPU。每进行一次调度程序都打印一次运行进程、就绪队列、以及各个进程的 PCB，以便进行检查。 重复以上过程，直到所要进程都完成为止。

二、概要设计

为了符合题目需求，该工程主要有三个实现类：

Process（进程类），主要用来实例化各个不同的进程

ProcessBlock（进程控制块类），用来为每个进程分配PCB，该类实例化后为进程类的类成员变量

ProcessControl（进程控制类），为主类，用来调度进程。

其中，在进程调度中，声明了三个队列，分别为待插入进程队列（按到达时间从小到大排序），就绪队列（按优先级从大到小排序，按照到达时间先后进行排序），完成队列。都ArrayList<Process>类型变量。

调度算法描述：

程序开始时随机为初始化5个进程（程序太多不容易观察运行结果）

声明时间变量t，while循环下调度程序一直运行，每运行一次，t++

然后循环判断待插入队列队首进程是否到达，若到达，则将该进程插入到就绪队列中，并从待插入队列删除该进程；若没有到达，则从该循环中跳出

然后从就绪队列中取出队首进程并分配时间片。当该进程时间片用完后，判断该进程是否已经完成，若完成，则将该进程插入到完成队列；若没有完成，则将该进程的优先级减一并重新插入到就绪队列中

一直重复该循环，一直到待插入队列和就绪队列都为空为止

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