操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)---進(jìn)程調(diào)度算法

1、<p><b>　　操作系統(tǒng)</b></p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)</b></p><p>　　題目： 進(jìn)程調(diào)度算法 </p><p><b>　　班級(jí)： xxx</b></p><p><b>　　姓名： xxx</b></p

2、><p><b>　　學(xué)號(hào)： xxx</b></p><p><b>　　序號(hào)： xxx</b></p><p><b>　　指導(dǎo)老師：xxx</b></p><p><b>　　進(jìn)程調(diào)度算法</b></p><p><b&g

3、t;　　實(shí)驗(yàn)名稱</b></p><p><b>　　進(jìn)程調(diào)度</b></p><p><b>　　二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?lt;/b></p><p>　　通過(guò)優(yōu)先權(quán)法與輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法的模擬加深對(duì)進(jìn)程概念和進(jìn)程調(diào)度過(guò)程的理解，掌握進(jìn)程狀態(tài)之間的切換，同時(shí)掌握進(jìn)程調(diào)度算法的實(shí)現(xiàn)方法和技巧。</p><p>

4、;<b>　　三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容</b></p><p>　　1、用C語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)N個(gè)進(jìn)程采用優(yōu)先算法以及輪轉(zhuǎn)算法的進(jìn)程調(diào)度。</p><p>　　每個(gè)用來(lái)標(biāo)示進(jìn)程的進(jìn)程控制塊PCB用結(jié)果來(lái)描述，包括以下字段</p><p>　　進(jìn)程標(biāo)識(shí)ID，其中0為閑逛進(jìn)程，用戶進(jìn)程的標(biāo)識(shí)數(shù)為1、2、3、、、、、、、。（2）進(jìn)程優(yōu)先級(jí)Priority，閑逛進(jìn)程（i

5、dle）的優(yōu)先級(jí)為0，用戶有進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)大于0，且隨機(jī)產(chǎn)生，標(biāo)識(shí)數(shù)越大，優(yōu)先級(jí)越高。</p><p>　　進(jìn)程占用的CPU時(shí)間CPUtime，進(jìn)程每運(yùn)一次，累積等于4.</p><p>　　（4）進(jìn)程總共需要運(yùn)行時(shí)間Alltime，利用隨機(jī)函數(shù)產(chǎn)生。</p><p>　?。?）進(jìn)程狀態(tài)，0—就緒態(tài)，1—運(yùn)行態(tài)，2—阻塞態(tài)。</p><p>　

6、?。?）隊(duì)列指針next，用來(lái)將多個(gè)進(jìn)程控制塊PCB鏈接為隊(duì)列。</p><p>　　3、優(yōu)先數(shù)改變的原則</p><p>　　（1）進(jìn)程在就緒隊(duì)列中每呆一個(gè)時(shí)間片，優(yōu)先數(shù)增加1.</p><p>　?。?）進(jìn)程每運(yùn)行一個(gè)時(shí)間片，優(yōu)先數(shù)增加1.</p><p>　　4、在調(diào)度前，系統(tǒng)中擁有的進(jìn)程數(shù)PCB_number有鍵盤輸入，進(jìn)初始化后，所

7、有的進(jìn)程控制塊PCB連接成就緒隊(duì)列。</p><p>　　5、為了清楚的觀察諸進(jìn)程的調(diào)度過(guò)程，程序應(yīng)將每個(gè)時(shí)間片內(nèi)的進(jìn)程的情況顯示出來(lái)。</p><p><b>　　四、實(shí)驗(yàn)步驟</b></p><p>　　1、進(jìn)程管理程序調(diào)式好后，運(yùn)行進(jìn)程管理程序</p><p><b>　　Y</b></

8、p><p><b>　　N</b></p><p><b>　　N</b></p><p>　　Y </p><p><b>　　Y</b></p><p><b>　　N </b></p><p

9、><b>　　N</b></p><p><b>　　Y </b></p><p>　　Y Y</p><p>　　N </p><p><b>　　N </b></p&g

10、t;<p><b>　　Y</b></p><p><b>　　2、優(yōu)先權(quán)調(diào)度</b></p><p>　　（1）輸入1選擇優(yōu)先權(quán)調(diào)度算法模擬。</p><p>　　（2）輸入開(kāi)始進(jìn)程個(gè)數(shù)n，創(chuàng)建n個(gè)PCB并加入就緒隊(duì)列ready_queue中。</p><p>　　（3）就緒隊(duì)列re

11、ady_queue不為空，調(diào)度就緒隊(duì)列中第一個(gè)進(jìn)程運(yùn)行，否則，從閑逛隊(duì)列idleprocess中調(diào)度閑逛進(jìn)程運(yùn)行。</p><p>　　（4）在運(yùn)行過(guò)程中，當(dāng)遇到阻塞，則該進(jìn)程插入到阻塞隊(duì)列block_queue中，且將該進(jìn)程從ready_queue中刪除。</p><p>　?。?）如果運(yùn)行時(shí)間CPUtime大于等于Alltime，該進(jìn)程運(yùn)行完畢，釋放該進(jìn)程；否則插入到就緒隊(duì)列中。<

12、;/p><p>　?。?）更新就緒隊(duì)列中的優(yōu)先級(jí)數(shù)。</p><p>　　（7）隨機(jī)對(duì)阻塞隊(duì)列block_queue中的進(jìn)程PCB詢問(wèn)是否要喚醒，喚醒，即從喚醒隊(duì)列中選擇第一個(gè)進(jìn)程，且插入就緒隊(duì)列中；阻塞隊(duì)列中沒(méi)有阻塞進(jìn)程返回。</p><p>　?。?）重復(fù)上述步驟，直到本次調(diào)度結(jié)束。</p><p><b>　　3、輪轉(zhuǎn)調(diào)度<

13、/b></p><p>　　（1）輸入2選擇優(yōu)先權(quán)調(diào)度算法模擬。</p><p>　?。?）輸入開(kāi)始進(jìn)程個(gè)數(shù)n，創(chuàng)建n個(gè)PCB并加入就緒隊(duì)列ready_queue中。</p><p>　?。?）就緒隊(duì)列ready_queue不為空，調(diào)度就緒隊(duì)列中第一個(gè)進(jìn)程運(yùn)行，否則，從閑逛隊(duì)列idleprocess中調(diào)度閑逛進(jìn)程運(yùn)行。</p><p>

14、　　（4）在運(yùn)行過(guò)程中，當(dāng)遇到阻塞，則該進(jìn)程插入到阻塞隊(duì)列block_queue中，且將該進(jìn)程從ready_queue中刪除。</p><p>　　（5）如果運(yùn)行時(shí)間CPUtime大于等于Alltime，該進(jìn)程運(yùn)行完畢，釋放該進(jìn)程；否則插入到就緒隊(duì)列中。</p><p>　　（6）隨機(jī)對(duì)阻塞隊(duì)列block_queue中的進(jìn)程PCB詢問(wèn)是否要喚醒，喚醒，即從喚醒隊(duì)列中選擇第一個(gè)進(jìn)程，且插入就

15、緒隊(duì)列中；阻塞隊(duì)列中沒(méi)有阻塞進(jìn)程返回。</p><p>　?。?）如果時(shí)間到，本次調(diào)度結(jié)束，否則重復(fù)上述步驟，直到本次調(diào)度結(jié)束。</p><p>　　四、實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的問(wèn)題及解決方案</p><p>　　1、請(qǐng)仔細(xì)閱讀動(dòng)態(tài)優(yōu)先權(quán)的進(jìn)程調(diào)度算法的模擬實(shí)現(xiàn)代碼,說(shuō)明該算法與教材中介紹的算法做了哪些簡(jiǎn)單化處理.</p><p>　　優(yōu)先權(quán)模擬時(shí)優(yōu)

16、先權(quán)是隨機(jī)產(chǎn)生，在實(shí)際的系統(tǒng)中，系統(tǒng)進(jìn)程的優(yōu)先權(quán)高于一般用戶進(jìn)程的優(yōu)先權(quán)。</p><p>　　2、為什么對(duì)進(jìn)程的優(yōu)先數(shù)可按上述原則進(jìn)行修改?</p><p>　　最高優(yōu)先權(quán)調(diào)度算法僅照顧了優(yōu)先權(quán)高的進(jìn)程，當(dāng)不斷有優(yōu)先權(quán)高的進(jìn)程需調(diào)度時(shí)，而優(yōu)先權(quán)低的進(jìn)程將很難得到處理機(jī)的調(diào)度，所以進(jìn)程在就緒隊(duì)列中每呆一個(gè)時(shí)間片，優(yōu)先數(shù)增加1，使優(yōu)先權(quán)低的進(jìn)程不總是忙等。</p><p&

17、gt;　　3、請(qǐng)給出設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的輪轉(zhuǎn)發(fā)進(jìn)程調(diào)度算法的設(shè)計(jì)思想.</p><p>　　時(shí)間輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法：系統(tǒng)將所有的就像進(jìn)程按先來(lái)先服務(wù)的原則，排成一個(gè)隊(duì)列，每次調(diào)度時(shí)，把CPU分配給首進(jìn)程，并令其執(zhí)行一個(gè)時(shí)間片。當(dāng)執(zhí)行的時(shí)間片用完時(shí)，發(fā)出中斷請(qǐng)求，調(diào)度程序便據(jù)此信號(hào)來(lái)停止該進(jìn)程的執(zhí)行，并將其送到就緒隊(duì)列的末尾，如此反復(fù)，就可以保證就緒隊(duì)列中的所有進(jìn)程在一個(gè)給定的時(shí)間內(nèi)，均能獲得一時(shí)間片處理機(jī)執(zhí)行時(shí)間。</p&

18、gt;<p>　　4、在實(shí)際的進(jìn)程調(diào)度中，除了按調(diào)度算法選擇下一個(gè)執(zhí)行的進(jìn)程外,還應(yīng)處理哪些工作?</p><p>　　最高優(yōu)先權(quán)調(diào)度算法，常用于批處理系統(tǒng)中，作為作業(yè)調(diào)度算法，也作為多種操作系統(tǒng)中的進(jìn)程調(diào)度算法，還可以用于實(shí)時(shí)系統(tǒng)中：時(shí)間輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法，一般用于分時(shí)系統(tǒng)中。</p><p><b>　　五、課程設(shè)計(jì)總結(jié)</b></p>&l

19、t;p>　　1、當(dāng)把該算法用于作業(yè)調(diào)度時(shí)，系統(tǒng)將從后備隊(duì)列中選擇若干個(gè)優(yōu)先權(quán)最高的作業(yè)，裝入內(nèi)存，當(dāng)用于進(jìn)程調(diào)度算法時(shí)，該算法是把處理及分配給就緒隊(duì)列中優(yōu)先權(quán)最高的進(jìn)程。</p><p>　　2、當(dāng)系統(tǒng)空閑（就緒隊(duì)列為空）時(shí)，系統(tǒng)運(yùn)行閑逛進(jìn)程，否則運(yùn)行其他進(jìn)程，發(fā)生變遷（就緒運(yùn)行）</p><p>　　3、在運(yùn)行進(jìn)程（包括閑逛進(jìn)程）的過(guò)程中，可能發(fā)生變遷2(運(yùn)行阻塞)，即將運(yùn)行進(jìn)程插

20、入到阻塞隊(duì)列（閑逛進(jìn)程不能不被阻塞），可能有其他的進(jìn)程創(chuàng)建PCB，還可能喚醒阻塞隊(duì)列中的某些進(jìn)程PCB，發(fā)生變遷3（阻塞就緒），即從阻塞隊(duì)列中插入就緒隊(duì)列中。</p><p>　　4、時(shí)間片運(yùn)行結(jié)束后，若進(jìn)程累積占用CPU時(shí)間大于等于進(jìn)程需要運(yùn)行時(shí)間，則進(jìn)程執(zhí)行結(jié)束，釋放其PCB。若進(jìn)程累積占用CPU時(shí)間小于進(jìn)程需要運(yùn)行時(shí)間，發(fā)生變遷4（運(yùn)行就緒），即將當(dāng)前運(yùn)行的進(jìn)程插入就緒隊(duì)列中。</p><

21、;p><b>　　六、心得體會(huì)</b></p><p>　　我剛開(kāi)始接觸到這個(gè)題目的時(shí)候就有點(diǎn)蒙了，因?yàn)閷?duì)于操作系統(tǒng)，平時(shí)都是在紙上寫寫畫畫，對(duì)于書本上的理論知識(shí)掌握的還可以，但一想到實(shí)踐，有點(diǎn)膽怯了，就算再膽怯，課程設(shè)計(jì)還是得做的，我只好借助圖書館和網(wǎng)絡(luò)資源來(lái)完成這項(xiàng)課程設(shè)計(jì)。</p><p>　　于是我通過(guò)從圖書館借書、上網(wǎng)查找資料來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)題目，這著實(shí)讓我

22、體會(huì)到軟件工程的艱辛，整個(gè)程序可能因?yàn)橐粋€(gè)細(xì)小部分而花去你數(shù)倍的時(shí)間去調(diào)試，使我明白調(diào)試是開(kāi)發(fā)人員一項(xiàng)非常重要的基本功，通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我對(duì)本專業(yè)有了更多的深刻認(rèn)識(shí)，也收獲了很多的成長(zhǎng)。</p><p>　　通過(guò)課程設(shè)計(jì)使我對(duì)有了對(duì)理論知識(shí)更深的理解，對(duì)以前學(xué)習(xí)中不明白的，不理解的都有了進(jìn)一步的理解。在實(shí)際操作中遇到了很多困難，但通過(guò)找資料，請(qǐng)教同學(xué)，使我的動(dòng)手能力和溝通能力都有了提高。在整個(gè)課程設(shè)計(jì)中總是在編

23、寫程序中發(fā)生錯(cuò)誤，有時(shí)會(huì)很沒(méi)耐性，但都被我一一克服了，編程一定要有耐心，同時(shí)還有認(rèn)真仔細(xì)，盡量保證不出現(xiàn)錯(cuò)誤。編程要有條理，不僅使自己要看懂 ，別人也能看懂，這樣有利于程序的改正。</p><p>　　在做完這個(gè)課程設(shè)計(jì)時(shí)，心里有種說(shuō)不出來(lái)的高興，雖然是通過(guò)看書和上網(wǎng)查找資料完成的設(shè)計(jì)，而且課設(shè)的難度也不是很大，但還是有一種成就感，因?yàn)楫吘棺约簞?dòng)手了，也從中學(xué)到了知識(shí)，還增強(qiáng)了自己的自信心，我相信在今后的學(xué)習(xí)中，