作業系統的又一次作業，模擬程序排程。這次用JAVA 實現了三種排程演算法，包括FCFS（先到先服務）,SJF（短作業優先）,RR（輪轉排程演算法）。
eclipse匯入了阿里的一個jar包，用於實現josn資料的轉換。

廢話就不多說了，直接上程式碼吧。

no.1

package com.box.process;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.InputStreamReader;
import java.net.URL
 
;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Scanner;

import com.alibaba.fastjson.JSONArray;
import com.alibaba.fastjson.JSONObject;
import com.box.process.tools.PCB;


public class MainRun {

    static int allTime=0;

    public static void main(String[] args) {
        while(true)
        {
        Scanner scanner=new Scanner(System.in
 
);

        String processMessage=loadProcess();
        List<PCB> pcbs=new ArrayList<>();
        JSONArray jsonArray=JSONArray.parseArray(processMessage);
        pcbs=JSONArray2ObjectList(jsonArray);

        System.out.println("請選擇排程方法");
        System.out.println("1.優先數演算法                    2.時間片輪轉演算法                   3.短作業優先演算法                 4.退出"
 
);
        int choose = Integer.parseInt(scanner.next());
        if(choose==4)
            break;
        allTime = getAllTime(pcbs);
        switch (choose) {
        case 1:
            Cls();
            priority(pcbs);
            System.out.println();
            System.out.println();
            break;
        case 2:
            Cls();
            changeByTime(pcbs);
            System.out.println();
            System.out.println();
            break;
        case 3:
            Cls();
            shortTaskFrist(pcbs);
            System.out.println();
            System.out.println();
            break;
        default:
            return;
        }

        }

    }   



//返回所有程序執行時間的總和
    private static int getAllTime(List<PCB> pcbs) {
        int allTime=0;

        for(PCB pcb:pcbs){
            allTime+=pcb.getRunTime();
        }
        return allTime;
    }




    private static void changeByTime(List<PCB> pcbs) {
        List<String> queueList=new ArrayList<>(); 
        List<PCB> oldPcbs=new ArrayList<>();
        oldPcbs=pcbs;
        Scanner scanner=new Scanner(System.in);
        System.out.println("請輸入時間片大小：");
        int time=scanner.nextInt();
        //原始資訊
        System.out.println("原始資訊：");
        System.out.println("\n程序名:\t"+"到達時間:\t"+"執行時間:\t"+"優先順序:\t");
        for(int i=0;i<pcbs.size();i++){
            System.out.print(pcbs.get(i).getName()+"\t");
            System.out.print(pcbs.get(i).getStartTime()+"\t");
            System.out.print(pcbs.get(i).getRunTime()+"\t");
            System.out.print(pcbs.get(i).getPriority()+"\t");
            System.out.println();
        }

        System.out.println();
        System.out.println("一個週期內，排程佇列中每秒執行的程序如下：");
        //以一個時間片時間到或者在時間片內process執行完成，為一次迴圈進行。
        //直至所有process皆執行結束
        for(int i=0;i<allTime;i++) {
            PCB current=null;
            int k=0;        
            for(int j=0;j<pcbs.size();j++){
                PCB pcb=pcbs.get(j);
                if(pcb.getIsOver()==false){
                    if(pcb.getStartTime()<=i){
                        if(current==null){
                            current=pcb;
                            k=j;
                            break;
                        }
                    }
                }
            }
            pcbs.get(k).decrease();//當前程序的執行時間-1
            queueList.add(current.getName());
            System.out.print(current.getName());
            i++;//當前時間增加
            //該時間片內，該程序的運轉情況，若提前結束，則跳出。時間片到，但未結束，則中止當前程序，進行下一程序。
            int j=1;    
            for(j=1;j<time;j++){
                if(pcbs.get(k).getIsOver()==false){
                    pcbs.get(k).decrease();
                    queueList.add(current.getName());
                    System.out.print(current.getName());
                    i++;//時間增加
                }
            }
            //當前程序未結束，但時間片到時，重新調整所有程序的就緒佇列。
            //各個程序按照原來佇列依次向前，中止程序放於佇列最後（建立一個新的佇列list，並賦值給pcbs）
            if(j==time&&pcbs.get(k).getIsOver()==false){    

                List<PCB> newPcbs=new ArrayList<>();

                for(int n=0;n<pcbs.size();n++){
                    if(n!=k&&pcbs.get(n).getIsOver()==false){
                        newPcbs.add(pcbs.get(n));
                    }
                }
                newPcbs.add(pcbs.get(k));
                pcbs=newPcbs;
            }

        }

        //等待時間=程序開始執行時間-程序到達時間
        //週轉時間=程序最後一次執行時間-開始執行時間+1
        pcbs=oldPcbs;
        System.out.println();
        System.out.println("\n程序名:\t"+"等待時間:\t"+"週轉時間:\t");
        for(int i=0;i<pcbs.size();i++){
            System.out.print(pcbs.get(i).getName()+"\t");
            for(int k=0;k<queueList.size();k++){
                if(pcbs.get(i).getName().equals(queueList.get(k))){
                    System.out.print(k-pcbs.get(i).getStartTime());
                    System.out.print("\t");
                    break;
                }
            }

            for(int k=queueList.size()-1;k>=0;k--){
                if(pcbs.get(i).getName().equals(queueList.get(k))){
                    System.out.print((k-pcbs.get(i).getStartTime())+1);
                    System.out.print("\t");
                    break;
                }
            }
            System.out.println();
        }
    }




    private static void shortTaskFrist(List<PCB> pcbs) {
        List<String> queueList=new ArrayList<>(); 
        System.out.println("排程佇列中每秒執行的程序如下：");

        //原始資訊
                System.out.println("原始資訊：");
                System.out.println("\n程序名:\t"+"到達時間:\t"+"執行時間:\t"+"優先順序:\t");
                for(int i=0;i<pcbs.size();i++){
                    System.out.print(pcbs.get(i).getName()+"\t");
                    System.out.print(pcbs.get(i).getStartTime()+"\t");
                    System.out.print(pcbs.get(i).getRunTime()+"\t");
                    System.out.print(pcbs.get(i).getPriority()+"\t");
                    System.out.println();
                }

        System.out.println();
        //1秒迴圈一次，每次執行執行時間最短的process,且該process的RunTime-1
        for(int i=0;i<allTime;i++){
            PCB current=null;
            int k=0;
            //find the shortest process
            //i表示當前時間
            for(int j=0;j<pcbs.size();j++){
                PCB pcb=pcbs.get(j);

                if(pcb.getIsOver()==false){
                    if(pcb.getStartTime()<=i){
                        if(current==null){
                            current=pcb;
                        }else{
                            if (current.getRunTime()>pcb.getRunTime()){
                                current=pcb;
                                k=j;
                            }
                        }
                    }
                }
            }
            pcbs.get(k).decrease();
            queueList.add(current.getName());
            System.out.print(current.getName());
        }

        System.out.println();
        System.out.println("\n程序名:\t"+"等待時間:\t"+"週轉時間:\t");
        for(int i=0;i<pcbs.size();i++){
            System.out.print(pcbs.get(i).getName()+"\t");
            for(int k=0;k<queueList.size();k++){
                if(pcbs.get(i).getName().equals(queueList.get(k))){
                    System.out.print(k-pcbs.get(i).getStartTime());
                    System.out.print("\t");
                    break;
                }
            }

            for(int k=queueList.size()-1;k>=0;k--){
                if(pcbs.get(i).getName().equals(queueList.get(k))){
                    System.out.print((k-pcbs.get(i).getStartTime())+1);
                    System.out.print("\t");
                    break;
                }
            }
            System.out.println();
        }
    }




    private static void priority(List<PCB> pcbs) {
        List<String> queueList=new ArrayList<>(); 

        //原始資訊
                System.out.println("原始資訊：");
                System.out.println("\n程序名:\t"+"到達時間:\t"+"執行時間:\t"+"優先順序:\t");
                for(int i=0;i<pcbs.size();i++){
                    System.out.print(pcbs.get(i).getName()+"\t");
                    System.out.print(pcbs.get(i).getStartTime()+"\t");
                    System.out.print(pcbs.get(i).getRunTime()+"\t");
                    System.out.print(pcbs.get(i).getPriority()+"\t");
                    System.out.println();
                }

        System.out.println();
        System.out.println("排程佇列中每秒執行的程序如下：");
        //1秒迴圈一次，每次執行優先順序最高的process,且該process的RunTime-1
        for(int i=0;i<allTime;i++){
            PCB current=null;
            int k=0;
            //find the highest Priority process
            //i表示當前時間
            for(int j=0;j<pcbs.size();j++){
                PCB pcb=pcbs.get(j);

                if(pcb.getIsOver()==false){
                    if(pcb.getStartTime()<=i){
                        if(current==null){
                            current=pcb;
                        }else{
                            if (current.getPriority()>pcb.getPriority()){
                                current=pcb;
                                k=j;
                            }
                        }
                    }
                }
            }
            pcbs.get(k).decrease();
            queueList.add(current.getName());
            System.out.print(current.getName());
        }

        System.out.println();
        System.out.println("\n程序名:\t"+"等待時間:\t"+"週轉時間:\t");
        for(int i=0;i<pcbs.size();i++){
            System.out.print(pcbs.get(i).getName()+"\t");
            for(int k=0;k<queueList.size();k++){
                if(pcbs.get(i).getName().equals(queueList.get(k))){
                    System.out.print(k-pcbs.get(i).getStartTime());
                    System.out.print("\t");
                    break;
                }
            }

            for(int k=queueList.size()-1;k>=0;k--){
                if(pcbs.get(i).getName().equals(queueList.get(k))){
                    System.out.print((k-pcbs.get(i).getStartTime())+1);
                    System.out.print("\t");
                    break;
                }
            }
            System.out.println();
        }
    }



    //利用阿里的jar包，將JSONArray內容複製給List<PCB>，並返回
    private static List<PCB> JSONArray2ObjectList(JSONArray jsonArray) {
        List<PCB> pcbs=new ArrayList<>();
        for(int i=0;i<jsonArray.size();i++){
            JSONObject jsonObject=jsonArray.getJSONObject(i);
            PCB pcb=new PCB();
            pcb.Json2Object(jsonObject);
            pcbs.add(pcb);
        }
        return pcbs;
    }

    //匯入JOB1檔案到String字串，即將各個process的內容匯入
    private  static String loadProcess() {
        URL xmlpath=MainRun.class.getClassLoader().getResource("");

        String encoding="utf-8";

        try {
            File file=new File(xmlpath.toString().replace("file:/", "")+"com/box/process/JOB1.txt");
            if(file.isFile() && file.exists()){ 
                InputStreamReader read = new InputStreamReader(
                        new FileInputStream(file),encoding);
                BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(read);
                StringBuffer buffer=new StringBuffer();
                String lineTxt = null;
                while((lineTxt = bufferedReader.readLine()) != null){
                    buffer.append(lineTxt);
                }
                String message=buffer.toString();
                read.close();
                return message;
            }else{
                System.out.println("開啟檔案失敗");
            }
        } catch (Exception e) {
            System.out.println("載入檔案失敗");
            e.printStackTrace();
        }

        return null;
    }
    //清屏
    public static void Cls()
    {
        for(int i=0;i<30;i++)
        {
            System.out.println();
        }
    }

}

no.2

package com.box.process.tools;

import com.alibaba.fastjson.JSONObject;

public class PCB {
    private int runTime;  //執行時間
    private  int priority;   //優先順序
    private  String name; //程序名稱
    private boolean isOver; //是否執行結束
    private int startTime;  //開始執行時間


    public int getRunTime() {
        return runTime;
    }

    public void setRunTime(int runTime) {
        this.runTime = runTime;
    }


    public int getPriority() {
        return priority;
    }



    public void setPriority(int priority) {
        this.priority = priority;
    }



    public String getName() {
        return name;
    }



    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }



    public boolean getIsOver() {
        return isOver;
    }


    public void setIsOver(boolean isOver) {
        this.isOver = isOver;
    }


    public int getStartTime() {
        return startTime;
    }

    public void setStartTime(int startTime) {
        this.startTime = startTime;
    }

    public void Json2Object(JSONObject jsonObject) {
        setName(jsonObject.getString("name"));
        setStartTime(jsonObject.getInteger("startTime"));
        setIsOver(jsonObject.getBooleanValue("isOver"));
        setPriority(jsonObject.getIntValue("priority"));
        setRunTime(jsonObject.getIntValue("runTime"));
    }


    public void decrease() {
         runTime--;
         if(runTime<=0){
             isOver=true;
         }
    }


}

文字內容：

 [
        {
            "name": "P1",
            "startTime": 0,
            "runTime": 7,
            "priority": 5,
            "isOver":false
        },
        {
            "name": "P2",
            "startTime": 1,
            "runTime": 1,
            "priority": 1,
             "isOver":false
        },
        {
            "name": "P3",
            "startTime": 1,
            "runTime": 3,
            "priority": 4,
            "is_over":false
        },
        {
            "name": "P4",
            "startTime": 2,
            "runTime": 5,
            "priority": 3,
             "isOver":false
        },
        {
            "name": "P5",
            "startTime": 4,
            "runTime": 4,
            "priority": 2,
            "isOver":false
        }
    ]

注：所參考的部落格資料，因為當時沒有記錄，現在寫的時候返回去怎麼也找不見了，所以前輩看見了，直接私聊我。