2022年广工操作系统课程设计（源代码+课设报告）（Java版）

package com.yixin.java; import java.util.LinkedList; import java.util.Random; public class ProcessMemoryScheduling { private static int PROCESS_NUM = 10; // 进程数 private int blocked = 0; // 阻塞进程的标识，表示是否有进程属于阻塞状态 private int blockIndex = -1; // 阻塞进程的下标，没有阻塞进程则为-1 private PCB[] pcb = new PCB[PROCESS_NUM]; // 进程数组，存放所有进程 private LinkedList<MemoryBlock> memoryBlockList = new LinkedList<>(); private double timeSlice; // 时间片的大小 private int runningIndex; // 当前运行的进程的下标（索引），没有则为-1 private long lastTime; // 每次调度程序都记录当前时间 private long beginTime; // 程序开始运行的时间 /** * @Description 用于判断所有进程是否运行完 * @Author yixin */ private boolean isFinishALLProcess() { for (int i = 0; i < PROCESS_NUM; i++) { if (!pcb[i].status.equals("Finish")) { return false; } } return true; } /** * @Description 初始化测试数据 * @Author yixin */ private void initData() { runningIndex = -1; Random r = new Random(); for (int n = 0; n < PROCESS_NUM; n++) { pcb[n] = new PCB(); pcb[n].name = "P" + Integer.toString(n + 1); // 设置进程名 pcb[n].needTime = r.nextDouble() * 4 + 12; // 随机产生服务时间， 4到12秒 pcb[n].needMemory = r.nextInt(122) + 38; // 随机产生需要的内存 ，38到150KB if (n == 0) { pcb[n].arriveTime = 0; // 第一个作业默认0时刻到达 pcb[0].needMemory = 50; } else { pcb[n].arriveTime = r.nextDouble() * 5 + 1; // 随机设置到达时间 pcb[n].needMemory = r.nextInt(122) + 38; // 随机产生需要的内存 ，38到150KB } } for (int n = 0; n < PROCESS_NUM; n++) { pcb[n].hasUsedTime = 0; pcb[n].address = 0; pcb[n].status = "U"; } MemoryBlock firstBlock = new MemoryBlock(0, 1024); // 设置用户内存在0到1024之间 memoryBlockList.add(firstBlock); print(); } /** * @Description 精确度位数的截图 * @Author yixin */ private String d2s(double d) { String tmp = d + ""; int index = tmp.indexOf("."); int EXACT_DIGIT = 1; // double型变量小数点后精确的尾数 return tmp.substring(0, index + EXACT_DIGIT + 1); } /** * @Description 一次划分算法，为快排做准备 * @Author yixin */ private int getStandard(int i, int j) { PCB key = pcb[i]; // 基准数据 while (i < j) { // 因为默认基准是从左边开始，所以从右边开始比较 // 当队尾的元素大于等于基准数据 时,就一直向前挪动 j 指针 while (i < j && pcb[j].arriveTime >= key.arriveTime) { j--; } // 当找到比 array[i] 小的时，就把后面的值 array[j] 赋给它 if (i < j) { pcb[i] = pcb[j]; } // 当队首元素小于等于基准数据 时,就一直向后挪动 i 指针 while (i < j && pcb[i].arriveTime <= key.arriveTime) { i++; } // 当找到比 array[j] 大的时，就把前面的值 array[i] 赋给它 if (i < j) { pcb[j] = pcb[i]; } } // 跳出循环时 i 和 j 相等,此时的 i 或 j 就是 key 的正确索引位置 // 把基准数据赋给正确位置 pcb[i] = key; return i; } /** * @Description 根据到达时间使用快排算法进行排序 * @Author yixin */ private void quickSortByArriTime(int low, int high) { // 开始默认基准为 low if (low < high) { int standard = getStandard( low, high); // 分段位置下标 quickSortByArriTime( low, standard - 1); // 左边排序 quickSortByArriTime(standard + 1, high); // 右边排序 } } /** * @Description 结果显示函数 * @Author yixin */ private void print() { System.out.println("\n-----------------------------------------------------------------------------"); System.out.println("内存分区表(Busy:占用 Free:空闲)："); System.out.println("起址(K) 长度（KB） 状态"); for (MemoryBlock memoryBlock : memoryBlockList) { System.out.printf("%-8d %-10d %-6s\n", memoryBlock.address, memoryBlock.length, memoryBlock.status); } /* 打印后备队列中的作业 */ System.out.println("\n后备队列中的作业:"); for (int i = 0; i < PROCESS_NUM; i++) { if (pcb[i].status.equals("U")) { System.out.print(pcb[i].name + "\t"); } } /* 打印就绪队列、运行中、阻塞状态、完成调度这几个状态的进程 */ System.out.println("\n当前各进程PCB信息："); System.out.print("进程名 到达时间/s 需要时间/s 已用时间/s 所需内存/KB 内存起址 进程状态\n"); for (int i = 0; i < PROCESS_NUM; i++) { if (!pcb[i].status.equals("U")) { System.out.printf("%-6s %-10s %-10s %-10s %-11d %-8d %-8s\n", pcb[i].name, d2s(pcb[i].arriveTime) , d2s(pcb[i].needTime), d2s(pcb[i].hasUsedTime), pcb[i].needMemory, pcb[i].address, pcb[i].status); } } System.out.println("-----------------------------------------------------------------------------"); lastTime = System.currentTimeMillis(); // 更新上次调度时间 } /** * @Description 获取后续等待进程信息 * @Author yixin */ private int getNextWaiting(int curr) { int p = curr; while ((p = ++p % PROCESS_NUM) != curr) { if (pcb[p].status.equals( "Waiting") ) { return p; } } return -1; } /** * @Description 从后备队列中选择作业并申请内存 * @Author yixin */ private void getNextOnDisk(double allTime) { int memoryProcessNum = 0; // 在内存中的进程个数 for (PCB aPcb : pcb) { if (aPcb.status.equals("Waiting") || aPcb.status.equals("Running") || aPcb.status.equals("Blocking")) { memoryProcessNum++; } } int MAX_OCCURS = 5; // 允许并发的进程数量，小于这个数时从后备队列调入进程 if (memoryProcessNum < MAX_OCCURS) { // 如果内存中程序数少于最大并发数，从后备队列找到最先到达的进程调入内存 for (int p = 0; p < pcb.length && memoryProcessNum < MAX_OCCURS; p++) { if (pcb[p].status.equals("U") && allTime >= pcb[p].arriveTime) { int address = applyMemory(p); if (address != -2) { // 分配内存成功才修改状态 pcb[p].address = address; pcb[p].status = "Waiting"; memoryProcessNum++; } } } } } /** * @Description 申请内存 * @Author yixin */ private int applyMemory(int curr) { if (!pcb[curr].status.equals("U")) { return -2; } MemoryBlock target