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《操作系统》课程设计 指导书 电子信息学院 课程设计任务（一、二）： 使用简单轮转法实现操作系统的进程调度 使用优先数法实现操作系统的进程调度 一、目的与要求 1、目的 进程是操作系统最重要的概念之一，进程调度又是操作系统核心的主要内容。本实习要求学生独立地用高级语言编写和调试一个简单的进程调度程序。调度算法可任意选择或自行设计。任务一采用简单轮转法，任务二采用优先数法等。本课题可以加深对进程调度和各种调度算法的理解。 要求 设计一个有n个进程并发的进程调度程序。每个进程由一个进程控制块（PCB）表示。进程控制块一般应该包含下述信息：进程名、进程优先数、进程需要运行的时间、占用CPU的时间以及进程的状态等，且可按调度算法的不同而增删。 调度程序应包含2～3种不同的调度算法，运行时可任意选一种，以利于各种算法的分析比较。 算法应能显示或打印各个进程的PID、状态（运行状态R、等待状态W等）和参数（已运行时间等）的变化情况，便于观察诸进程的调度过程 二、示例 1、题目 本程序可选用优先数法或简单轮转法对五个进程进行调度。每个进程处于运行R(run)、就绪W(wait)和完成F(finish)三种状态之一，并假设起始状态都是就绪状态W。为了便于处理，程序进程的运行时间以时间片为单位计算。各进程的优先数或轮转时间片数、以及进程需要运行的时间片数，均由伪随机数发生器产生。 进程控制块结构如下： PCB 进程ID 链指针 优先数/轮转时间片数 占用CPU时间片数 进程所需时间片数 进程状态 进程控制块链结构如下： 其中：RUN—当前运行进程指针； HEAD—进程就绪链链首指针； TAID—进程就绪链链尾指针。 算法与框图 优先数法。进程就绪链按优先数大小从高到低排列，链首进程首先投入运行。每过一个时间片，运行进程所需运行的时间片数减1，说明它已运行了一个时间片，优先数也减3，理由是该进程如果在一个时间片中完成不了，优先级应该降低一级。接着比较现行进程和就绪链链首进程的优先数，如果仍是现行进程高或者相同，就让现行进程继续进行，否则，调度就绪链链首进程投入运行。原运行进程再按其优先数大小插入就绪链，且改变它们对应的进程状态，直至所有进程都运行完各自的时间片数。 简单轮转法。进程就绪链按各进程进入的先后次序排列，进程每次占用处理机的轮转时间按其重要程度登入进程控制块中的轮转时间片数记录项（相当于优先数法的优先数记录项位置）。每过一个时间片，运行进程占用处理机的时间片数加1，然后比较占用处理机的时间片数是否与该进程的轮转时间片数相等，若相等说明已到达轮转时间，应将现运行进程排到就绪链末尾，调度链首进程占用处理机，且改变它们的进程状态，直至所有进程完成各自的时间片。 程序框图如下图1所示。 图1 进程调度框图 程序运行结果格式 （1）程序运行结果格式 TYPE THE ALGORITHM:PRIORITY OUTPUT OF PRIORITY = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = RUNNING PROC. WAITING QUEUE 3 4 1 5 = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = ID 1 2 3 4 5 PRIORITY 9 38 30 29 0 CPUTIME 0 0 0 0 0 ALLTIME 3 3 6 3 4 STATE W R W W W NEXT 5 3 4 1 0 = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = …… …… …… = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = SYSTEM FINISHED （2）说明： 程序启动后，屏幕上显示“TYPE THE ALGORTITHM”，要求用户打入使用何种调度算法。本程序只编制了优先数法（“priority”）和简单轮转法（“Round Robin”）两种。打入某一算法后，系统自动形成各进程控制块