抢占式SJF算法

一、实验目的：

通过实验抢占式短作业优先调度算法（Preemptive Shortest Job First, PSJF），加深对操作系统调度算法的理解，掌握抢占式调度算法的设计与实现。

实验设备与实验环境：

计算机,Java编译系统,idea,ChatGPT

二、实验程序设计内容：

实现抢占式短作业优先调度算法（PSJF）。
设计一个模拟环境，包括进程的到达时间和执行时间，用于测试PSJF算法的效果。
运行模拟环境，观察PSJF算法在不同进程情况下的调度表现。
收集实验数据，分析不同参数对PSJF算法性能的影响。

三、实验程序设计思路及流程图

初始化进程列表，包括进程的到达时间和执行时间。
使用优先队列（PriorityQueue）实现PSJF算法，根据进程的剩余执行时间动态调度进程执行顺序。
模拟时间片轮转，按时间片依次执行进程，当一个进程执行完毕或被抢占时，重新调度进程执行顺序。
输出每个进程的执行情况，包括开始执行时间和完成执行时间，以及整体的调度情况。

四、实验源程序及注释：

package homework.os;

/**
 * Date：2024/3/25  10:14
 * Description：SJF
 *
 * @author Leon
 * @version 1.0
 */

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.PriorityQueue;
import java.util.Scanner;

class Process {
    int id;
    int arrivalTime;
    int burstTime;

    public Process(int id, int arrivalTime, int burstTime) {
        this.id = id;
        this.arrivalTime = arrivalTime;
        this.burstTime = burstTime;
    }
}

public class exm3 {
    public static void main(String[] args) {
        List<Process> processes = new ArrayList<>();
        init(processes);
        SJF(processes);
    }
    static void init(List<Process> processes){
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.println("Plz input the number of process:");
        int n=scanner.nextInt();
        for(int i=1;i<=n;i++){
            System.out.println("input the arrivalTime and burstTime of process"+i);
            int arrivalTime=scanner.nextInt();
            int burstTime=scanner.nextInt();
            processes.add(new Process(i,arrivalTime,burstTime));
        }
    }

    public static void SJF(List<Process> processes) {
        PriorityQueue<Process> queue = new PriorityQueue<>((p1, p2) -> p1.burstTime - p2.burstTime);

        int currentTime = 0;
        int completedProcesses = 0;

        while (completedProcesses < processes.size()) {
            for (Process p : processes) {
                if (p.arrivalTime == currentTime) {
                    queue.add(p);
                }
            }

            if (!queue.isEmpty()) {
                Process currentProcess = queue.poll();
                System.out.println("Executing Process " + currentProcess.id + " at time " + currentTime);

                currentProcess.burstTime--;

                if (currentProcess.burstTime == 0) {
                    completedProcesses++;
                    System.out.println("Process " + currentProcess.id + " completed at time " + (currentTime + 1));
                } else {
                    queue.add(currentProcess);
                }
            }

            currentTime++;
        }
    }
}

五、实验程序测试过程及解释说明

Plz input the number of process:

input the arrivalTime and burstTime of process1

0 6

input the arrivalTime and burstTime of process2

1 4

input the arrivalTime and burstTime of process3

2 8

input the arrivalTime and burstTime of process4

3 5

六、实验程序测试过程与结果分析、

Executing Process 1 at time 0