操作系统课程设计报告 处理机调度问题.doc

操作系统课程设计 ： ： ： ： ： ： ： 目录 目录 1 1．设计题目与要求 2 1.1设计目的 2 1.2设计要求 2 2． 总体设计思想 2 2.1总体设计思想 2 3． 功能设计 4 3.1 数据结构设计 4 3.2程序清单 4 3.3运行结果 7 4. 设计心得 9 5. 参考资料 9 附录 10 程序源代码： 10 一．设计题目与要求 课题：理机调度模拟程序：选择一个调度算法，实现处理机调度。 1.设计目的： 在多道程序和多任务系统中，系统内同时处于就绪状态的进程可能有若干个。也就是说能运行的进程数大于处理机个数。为了使系统中的进程能有条不紊地工作，必须选用某种调度策略，选择一进程占用处理机。要求学生设计一个模拟处理机调度算法，以巩固和加深处理机调度的概念。 2.设计要求： 1）进程调度算法包括：时间片轮转法，短作业优先算法，最高响应比优先算法。 2）可选择进程数量 3）本程序包括三种算法，可用C语言实现，执行时在主界面选择算法（可用函数实现），进入子页面后输入进程数及每个进程的运行时间，每个进程的优先数由随机函数产生且优先数随等待时间而变化，执行，显示结果。 二．总体设计思想 (1)进程的创建：由系统为某个进程设置一个进程控制块PCB，用于对进程进行控制和管理。进程任务完成，由系统收回其PCB，该进程便消亡。 (2)进程的三种状态：运行、就绪、完成。进程的三种状态可以通过设计三个链队列来实现：finish为完成队列的头指针，ready为就绪队列的头指针，tail为循环轮转法队列的尾指针。因为每一时刻，CPU只能运行一个进程，所以运行队列只有一个run指针指向当前运行进程。 (3)进程调度的功能：按照一定的策略从就绪队列的多个进程中选取一个进程，使其获得CPU而运行。 ①动态优先数调度算法： 思想：为每一个进程设一个优先数，它总是把处理机给就绪队列中具有最高优先级的进程。初始的进程优先数是随机产生的，随着进程的运行对优先数进行调整，每次运行时都是从就绪队列中选取优先数最大的进程运行，所以将就绪队列按照优先数的大小从高到低排序，这样，每次取对首进程即可。将进程按优先数的大小排列在就绪队列中，每次选取就绪队列中优先权最高的进程首先占用处理机。优先数由随机函数产生进程最初的优先数。优先数的动态变化：进程每执行一次优先数-1。优先数随着进程的执行进行调整，每次执行时都从就绪队列中选取优先数最大的进程投入运行。 ②时间片轮转调度算法： 思想：将所有进程按照先来先服务的规则排成一个队列，把CPU分配给就绪队列的队首进程，并规定它的执行时间（称此时间为时间片），当时间片用完但并未执行结束时，剥夺该进程的执行，将其链接到就绪队列的队尾，等待下一次的选择。将就绪队列的队首指针投入运行。 ③短作业优先调度算法（不可剥夺式的） 思想：根据估计运行时间的长短，将各个进程排成一个就绪队列（估计运行时间最短的进程排在队首），每次运行将队首进程投入运行，直到运行结束，将此进程连接到完成队列的队尾。然后，再将下一个队首进程投入运行，直到所有的进程都运行完毕。 三．功能设计 1.数据结构设计 PCB结构体： typedef struct node { char name[10]; /*进程时间轮转时间片*/ int pid; /*进程的标号*/ int prio; /*优先级*/ int round; /*时间片*/ int cputime; /*进程占用cpu的时间*/ int runtime; /*进程运行所用的时间*/ int waittime; /*进程的等待时间*/ int length; /*进程的长度*/ int count; /*计数器*/ char state; /*进程的状态*/ struct node *next;/*链指针*/ }PCB ; PCB结构体用于标识进程的创建与撤消。 链指针： PCB *finish,*ready,*tail,*run;. Finish：完成队列的首指针，用于标识完成队列； Ready：就绪队列的首指针，用于标识就绪队列；； Run：运行队列的首指针，用于标识运行队列；； Tail：循环轮转队列的尾指针； 2.程序清单 （1）Create1（），create2（），create3（）分别为创建进程的函数 Create1（ ）：按照优先级调度算法创建进程，用户输入进程名及进程所需的时间后，创建每个进程的PCB，将每个进程的PCB调用函数inser