操作系统进程调度说明书.docxVIP

PAGE  PAGE 19 中北大学 中北大学软件学院 实训说明书 实训名称: 操作系统课程设计 题目名称：基于Linux的模拟进程调度算法的实现 软件工程 专 业： ______ 班 级： 12210A03班 小组成员 学号： 1221010821 姓名：__严 晗 成绩： 学号： 1221010916 姓名： 许 钰 成绩： 学号： 1221011024 姓名： 张 悦 成绩： 康 珺 指导教师： ____ 2015 年 1 月 需求分析 在操作系统中，进程调度实际就是给进程分配内存资源，随着计算机系统的发展，为了更充分的利用系统资源以及提高计算机的运行效率，因此需要在不同的环境下采用不同的调度算法，使得系统具有合理的响应时间，就要求系统能按照某种算法，动态的把处理机分配给就绪队列中的一个进程，使之执行。因此，就需要设计出几种不同的算法，通过比较，选出一种最优的。 本程序主要实现基于linux的进程调度算法的实现。共实现了三种不同的调度算法，分别是：先来先服务调度算法，短作业优先调度，高响应比调度算法。 在程序的执行过程中，可以自主输入进程的个数以及进程必要的信息，如：进程的创建时间，服务时间等，然后通过不同的调度算法实现进程的调度，每一种算法都能动态的演示进程调度的过程，时间间隔为一秒钟，并且可以计算出每种调度算法下的平均周转时间和平均带权周转时间，通过排序比较各种调度算法的优劣。 总体设计 本程序主要分为四大模块： 创建进程：可以手动创建进程，用户可以自主决定进程的个数，并且在创建进程时自主决定进程名，进程的创建时间以及执行时间。 几种不同的调度算法：分别是先来先服务调度算法，短作业优先调度和高响应比调度算法。 显示结果函数：在各个调度算法中，每一步执行完后都会以表格的形式显示出进程的信息，包括：进程名，创建时间，服务时间，开始执行时间，完成时间，周转时间，带权周转时间。 比较各算法的优劣：对平均周转时间和平均带权周转时间按照由小到大的顺序进行排序比较。 程序中采用结构体???存储进程信息，其中包括：进程名，进程的创建时间，服务时间，执行时间，完成时间，周转时间，带权周转时间，等待时间，优先权，时候完成等，各个进程共同组成一个结构体数组。 结构图如下： 基于linux的进程调度算法 三种调度 算法 显示结果 先来先服务 FCFS 短作业优先 SJF 高响应比调度 HHRN 存放PCB信息结构体数组 录入PCB信息 比较各算法的优劣 数据结构如下： struct Pro//进程调度信息结构体 { char name;//进程名 float creat_time;//创建时间 float serve_time;//服务时间 float excute_time;//执行时间 float finish_time;//完成时间 float zhou_time;//周转时间 float d_time;//带权周转时间 float wait_time;//等待时间 float priority;//优先权 int finish;//是否已经完成 }; 3．详细设计 先来先服务FCFS是最简单的调度算法，按先后顺序进行调度。按照作业提交或进程变为就绪状态的先后次序，分派CPU。当前作业或进程占用CPU，直到执行完或阻塞，才出让CPU（非抢占方式）。在作业或进程唤醒后（如I/O完成），并不立即恢复执行通常等到当前作业或进程出让CPU。 根据先来先服务的算法，作业A开始时间为0，需要4个单位时间才能完成，作业A开始运行之后，随后到的作业，谁先来谁排在前面，当A执行完毕之后即执行其次到达的作业，即B到达的时间是1，B执行时C才到达，所以C在B之后执行……依次执行下去，直到全部完成为止，这个算法和作业运行所需时间的长短没有关系，只和作业到达的先后顺序有关系，先到达的作业先被执行，这就是先来先服务算法的核心思想。 短作业优先SJF又称为“短进程优先”；这是对FCFS算法的改进，其目标是减少平均周转时间。对预计执行时间短的作业（进程）优先分派处理机。通常后来的短作业不抢先正在执行的作业。 短作业优先调度算法，是指对短作业或短进程优先调度的算法。他们可以分别用于作业调度和进程调度，短作业优先的调度算法是从后备队列中选择一个或若干个估计运行时间最短的作业，将他们调入内