用java实现操作系统进程调度问题 pcb rq bq

2024-02-07 11:18
文章标签 java 实现 问题 pcb 进程 操作系统 调度 rq bq

本文主要是介绍用java实现操作系统进程调度问题 pcb rq bq，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

用java实现操作系统进程调度问题
pcb.java   main.java readyqueue,java blocked.java 

package Process;
/*
进程就绪队列：fifo，实现进程调度，处理器从就绪队列选择进程，
是进程从就绪态转为运行态，
数据结构：队列，（用链式存储实现）
只允许在头部删除，在尾部插入队列：另一种被限制的线性表
数据结构-逻辑结构：线性结构物理结构：顺序，链式队列：使用固定的一端插入元素，固定的一段删除元素只允许在表的前端（front)进行删除操作，只允许在表的后端(rear)进行插入操作队尾：进行插入操作的一段队售：进行删除操作的一端空队列：队列中没有任何的数据元素*/public class readyQueue<T> {private class Node{//节点n内部类，用于表示链式存储队列中的每个节点private T data;//节点的数据private Node next;//保存指向下一个节点的引用public Node(){}//构造函数，初始化public Node(T data,Node next){this.data=data;this.next=next;//构造函数，初始化}}/*就绪队列的属性*/private Node front;//保存就绪队列的头节点，即下一个会被处理机调度的进程，private Node rear;//保存就绪队列的伪结点，即就绪队列中新进来的进程都在这里插入private int size;//保存目前进程就绪队列中的进程数目/*就绪队列的方法*///1创建一个空的进程就绪队列，没有任何进程处于就绪状态public readyQueue(){//构造函数，初始化front=null;rear=null;size=0;}//2创建一个非空的就绪队列，以一个指定的进程来创建进程就绪队列public readyQueue(T element){front=new Node(element,null);rear=front;size=1;}//3返回目前进程就绪队列中进程的个数，，处于就绪状态进程的个数public int getSize(){return size;}//4返回进程就绪队列中的最后一个进程，即处于尾部的进程的数据public T getData(){return rear.data;}//5判断进程就绪队列是否为空public boolean isEmpty(){return size==0;}//6清空进程就绪队列public void clear(){front=null;rear=null;size=0;}//7将进程就绪队列中的所有进程的信息打印处理public String toString(){if(isEmpty())return "[]";else{StringBuilder sb=new StringBuilder("[");Node current=front;for(int i=0;i<size&¤t!=null;i++){sb.append(current.data.toString()+",");current=current.next;}sb.append("]");return  sb.toString();}}//8进程就绪队列从首部移除元素，即处于就绪队列头部的进程由就绪态转为运行态public T removeFromFront(){if(isEmpty()){throw new RuntimeException("就绪队列为空，无法从就绪队列中移除就绪进程，");}else{Node del=front;front=del.next;T value=del.data;del=null;size--;return value;}}//9向就绪队列的尾部插入进程，这些进程可能是timeout的进程，也可能是♥调度来的进程public void addAtRear(T element){if(front==null){front=new Node(element,null);rear=front;}else{Node newNode=new Node(element,null);rear.next=newNode;rear=newNode;}size++;}
}


package Process;
/*
2018/05/23:pcb进程控制块类，操作系统利用进程控制块，实现对进程的调度*/
public class pcb {private int id;//进程标识符private int status;//进程状态(1表示运行态，2表示就绪态，3表示阻塞态）//保护进程现场信息private int ax,bx,cx,dx;//通用寄存器ax，bx，cx，dx的内容private int pc;//程序计数器内容private int psw;//程序状态字内容private int next;//下一个pcb的位置private int execute_time;//进程执行总共需要用的时间private int arrival_time;//进程目前已经占用处理器的时间public int getExecute_time() {return execute_time;}public void setExecute_time(int execute_time) {this.execute_time = execute_time;}public int getArrival_time() {return arrival_time;}public void setArrival_time(int arrival_time) {this.arrival_time = arrival_time;}public int getId() {return id;}public void setId(int id) {this.id = id;}public int getStatus() {return status;}public void setStatus(int status) {this.status = status;}public int getAx() {return ax;}public void setAx(int ax) {this.ax = ax;}public int getBx() {return bx;}public void setBx(int bx) {this.bx = bx;}public int getCx() {return cx;}public void setCx(int cx) {this.cx = cx;}public int getDx() {return dx;}public void setDx(int dx) {this.dx = dx;}public int getPc() {return pc;}public void setPc(int pc) {this.pc = pc;}public int getPsw() {return psw;}public void setPsw(int psw) {this.psw = psw;}public int getNext() {return next;}public void setNext(int next) {this.next = next;}public String toString(){return "进程信息"+"id:"+id+"  status:"+status+"  ax:"+ax+"  bx:"+bx+"  cx:"+cx+"  dx:"+dx+"  pc:"+pc+"  psw:"+psw+"  next:"+next+"  execute_time:"+execute_time+"  arrival_time:"+arrival_time;}
}

package Process;
import java.util.Scanner;
/*
主函数，实现实验功能*/
public class Main {//定义系统参数public static final int pronum=3;//系统中进程总数,,进程总数不固定，任意，就绪队列阻塞队列用链表实现，依次无所谓public static final int time=50;//时间片大小//进程创建函数public boolean create(){return true;}//进程调度函数public boolean scheduling(){return true;}//主进程，系统初始化public static void main(String[] args){//创建进程就绪对列readyQueue<pcb> rq=new readyQueue<pcb>();//创建进程阻塞队列blockedQueue<pcb> bq=new blockedQueue<pcb>();/*执行流程1录入进程，为进程保存pcb信息*/Scanner sc=new Scanner(System.in);System.out.println("进程标识信息:请输入进程编号(进程标识符)，最多可以创建10个进程");for(int i=0;i<pronum;i++){pcb p=new pcb();System.out.println("请输入数字零进入系统:");int x=sc.nextInt();System.out.println("请按照相应提示输入进程现场信息:");System.out.println("请输入进程标识符id的信息");int id=sc.nextInt();p.setId(id);//进程状态(1表示运行态，2表示就绪态，3表示阻塞态）int status=2;p.setStatus(status);System.out.println("请输入通用寄存器ax的内容");int ax=sc.nextInt();p.setAx(ax);System.out.println("请输入通用寄存器bx的内容");int bx=sc.nextInt();p.setBx(bx);System.out.println("请输入通用寄存器cx的内容");int cx=sc.nextInt();p.setCx(cx);System.out.println("请输入通用寄存器dx的内容");int dx=sc.nextInt();p.setDx(dx);System.out.println("请输入程序计数器pc的内容");int pc=sc.nextInt();p.setPc(pc);System.out.println("请输入程序状态字psw的内容");int psw=sc.nextInt();p.setPsw(psw);System.out.println("请输入下一个pcb的位置信息");int next=sc.nextInt();p.setNext(next);System.out.println("请输入进程执行所需的总时间");int execute_time=sc.nextInt();p.setExecute_time(execute_time);// System.out.println(p);System.out.println("已经成功为进程建立了进程控制块");System.out.println(p.toString());System.out.println("该进程已进入就绪队列");rq.addAtRear(p);System.out.println("查看就绪队列中现有进程"+rq.toString());}System.out.println("给进程分配cpu");pcb pz=rq.removeFromFront();pz.setArrival_time(pz.getArrival_time()+time);pz.setStatus(3);bq.addAtRear(pz);while(!rq.isEmpty()){pcb p0=rq.removeFromFront();p0.setArrival_time(p0.getArrival_time()+time);p0.setStatus(1);if(p0.getExecute_time()>=p0.getArrival_time()){p0.setStatus(2);rq.addAtRear(p0);}System.out.println("查看就绪队列中现有进程"+rq.toString());}System.out.println("就绪队列中进程执行完毕");System.out.println("查看阻塞队列中现有进程"+bq.toString());System.out.println("将进程从阻塞队列中移除，转入相应的就绪队列中");pcb p0=bq.removeFromFront();System.out.println("查看阻塞队列中现有进程"+bq.toString());p0.setStatus(2);rq.addAtRear(p0);System.out.println("查看就绪队列中现有进程"+rq.toString());while(!rq.isEmpty()){pcb px=rq.removeFromFront();px.setArrival_time(px.getArrival_time()+time);px.setStatus(1);if(px.getExecute_time()>=px.getArrival_time()){px.setStatus(2);rq.addAtRear(px);}System.out.println("查看就绪队列中现有进程"+rq.toString());}System.out.println("查看就绪队列中现有进程"+rq.toString());System.out.println("所有进程执行完毕");}
}


package Process;
/*
进程就绪队列：fifo，实现进程调度，处理器从就绪队列选择进程，
是进程从就绪态转为运行态，
数据结构：队列，（用链式存储实现）
只允许在头部删除，在尾部插入队列：另一种被限制的线性表
数据结构-逻辑结构：线性结构物理结构：顺序，链式队列：使用固定的一端插入元素，固定的一段删除元素只允许在表的前端（front)进行删除操作，只允许在表的后端(rear)进行插入操作队尾：进行插入操作的一段队售：进行删除操作的一端空队列：队列中没有任何的数据元素*/public class blockedQueue<T> {private class Node{//节点n内部类，用于表示链式存储队列中的每个节点private T data;//节点的数据private Node next;//保存指向下一个节点的引用public Node(){}//构造函数，初始化public Node(T data,Node next){this.data=data;this.next=next;//构造函数，初始化}}/*就绪队列的属性*/private Node front;//保存就绪队列的头节点，即下一个会被处理机调度的进程，private Node rear;//保存就绪队列的伪结点，即就绪队列中新进来的进程都在这里插入private int size;//保存目前进程就绪队列中的进程数目/*就绪队列的方法*///1创建一个空的进程就绪队列，没有任何进程处于就绪状态public blockedQueue(){//构造函数，初始化front=null;rear=null;size=0;}//2创建一个非空的就绪队列，以一个指定的进程来创建进程就绪队列public blockedQueue(T element){front=new Node(element,null);rear=front;size=1;}//3返回目前进程就绪队列中进程的个数，，处于就绪状态进程的个数public int getSize(){return size;}//4返回进程就绪队列中的最后一个进程，即处于尾部的进程的数据public T getData(){return rear.data;}//5判断进程就绪队列是否为空public boolean isEmpty(){return size==0;}//6清空进程就绪队列public void clear(){front=null;rear=null;size=0;}//7将进程就绪队列中的所有进程的信息打印处理public String toString(){if(isEmpty())return "[]";else{StringBuilder sb=new StringBuilder("[");Node current=front;for(int i=0;i<size&¤t!=null;i++){sb.append(current.data.toString()+",");current=current.next;}sb.append("]");return  sb.toString();}}//8进程就绪队列从首部移除元素，即处于就绪队列头部的进程由就绪态转为运行态public T removeFromFront(){if(isEmpty()){throw new RuntimeException("就绪队列为空，无法从就绪队列中移除就绪进程，");}else{Node del=front;front=del.next;T value=del.data;del=null;size--;return value;}}//9向就绪队列的尾部插入进程，这些进程可能是timeout的进程，也可能是♥调度来的进程public void addAtRear(T element){if(front==null){front=new Node(element,null);rear=front;}else{Node newNode=new Node(element,null);rear.next=newNode;rear=newNode;}size++;}
}

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