Java实现时间片轮转进程调度
流程概述
时间片轮转进程调度是一种常见的进程调度算法，它将CPU的时间划分为若干个时间片，每个进程在一个时间片内运行，当时间片用完后，将CPU资源让给下一个进程。这种调度算法适用于多道程序环境，可以合理利用CPU资源，提高系统的响应速度和吞吐量。
以下是时间片轮转进程调度的基本流程：
- 初始化进程队列，将所有待执行的进程按照到达时间排序，放入就绪队列中。
- 从就绪队列中取出第一个进程，将其执行时间减去一个时间片，并判断其是否已经完成。
- 如果进程已经完成，则将其移出就绪队列，将其结束时间和周转时间记录下来。
- 如果进程还未完成，将其放入队列尾部，继续下一个进程的执行。
- 重复步骤2-4，直到所有进程都完成。
接下来，我们将逐步介绍如何使用Java实现时间片轮转进程调度。
操作步骤
第一步：定义进程类
首先，我们需要定义一个进程类，用于表示每个进程的属性，包括进程名、到达时间、执行时间、结束时间和周转时间等。
public class Process {
private String name; // 进程名
private int arrivalTime; // 到达时间
private int executionTime; // 执行时间
private int finishTime; // 结束时间
private int turnaroundTime; // 周转时间
// 构造方法
public Process(String name, int arrivalTime, int executionTime) {
this.name = name;
this.arrivalTime = arrivalTime;
this.executionTime = executionTime;
}
// 省略getter和setter方法
}
第二步：创建进程队列
在时间片轮转算法中，我们需要维护一个就绪队列，用于存放待执行的进程。我们可以使用Java的ArrayList来实现进程队列。
List<Process> readyQueue = new ArrayList<>();
第三步：初始化进程队列
在实际应用中，进程的到达时间和执行时间可以通过用户输入或其他方式获取。这里我们简化操作，手动初始化几个进程，并按照到达时间进行排序。
Process p1 = new Process("P1", 0, 4);
Process p2 = new Process("P2", 1, 3);
Process p3 = new Process("P3", 2, 5);
Process p4 = new Process("P4", 3, 2);
readyQueue.add(p1);
readyQueue.add(p2);
readyQueue.add(p3);
readyQueue.add(p4);
Collections.sort(readyQueue, Comparator.comparingInt(Process::getArrivalTime));
第四步：实现时间片轮转算法
int timeSlice = 2; // 时间片大小
int currentTime = 0; // 当前时间
while (!readyQueue.isEmpty()) {
Process currentProcess = readyQueue.get(0); // 取出队首进程
readyQueue.remove(0); // 移出队列
int executionTime = Math.min(timeSlice, currentProcess.getExecutionTime()); // 计算本次执行时间
currentTime += executionTime; // 更新当前时间
currentProcess.setExecutionTime(currentProcess.getExecutionTime() - executionTime); // 更新剩余执行时间
if (currentProcess.getExecutionTime() > 0) {
readyQueue.add(currentProcess); // 未完成的进程重新放入队尾
} else {
currentProcess.setFinishTime(currentTime); // 记录结束时间
currentProcess.setTurnaroundTime(currentProcess.getFinishTime() - currentProcess.getArrivalTime()); // 计算周转时间
}
}
第五步：输出结果
最后，我们可以遍历所有进程，输出它们的执行结果。
for (Process process : readyQueue) {
System.out.println("进程名：" + process.getName());
System.out.println("到达时间：" + process.getArrivalTime());
System.out.println("执行时间：" + process.getExecutionTime());
System.out.println("结束时间：" + process.getFinishTime());
System.out.println("周转时间：" + process
