操作系統(tǒng)進(jìn)程調(diào)度課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　課 程 設(shè) 計(jì)</b></p><p>　　課程名稱(chēng) 操作系統(tǒng) </p><p>　　題目名稱(chēng) 進(jìn)程調(diào)度 </p><p>　　學(xué)生學(xué)院 計(jì)算機(jī)學(xué)院 </p><p>　　2015 年 1 月 13

2、 日</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1.設(shè)計(jì)目的4</b></p><p><b>　　2.設(shè)計(jì)內(nèi)容4</b></p><p><b>　　3.設(shè)計(jì)步驟5</b></p><p>

3、;　　3.1．需求分析5</p><p>　　3.2．概要設(shè)計(jì)5</p><p>　　3.2.1 設(shè)計(jì)思想5</p><p>　　3.2.2 模型定義5</p><p>　　3.3.3 主程序流程圖5</p><p>　　3.3.4 各程序模塊之間的層次(調(diào)用)關(guān)系6</p><p>

4、;　　3.3 詳細(xì)設(shè)計(jì)7</p><p>　　3.3.1 功能類(lèi)定義7</p><p>　　3.3.2 函數(shù)調(diào)用關(guān)系圖7</p><p>　　3.3.3 各模塊流程圖8</p><p>　　3.4 調(diào)式分析8</p><p>　　3.5 系統(tǒng)測(cè)試9</p><p>　　3.6 使用說(shuō)

5、明13</p><p>　　4. 經(jīng)驗(yàn)與體會(huì)14</p><p>　　5.重要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或源程序中的疑難部分說(shuō)明14</p><p><b>　　設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　　設(shè)計(jì)編程進(jìn)程調(diào)度的四個(gè)算法。通過(guò)具體的進(jìn)程調(diào)度算法的實(shí)現(xiàn)，加深對(duì)進(jìn)程調(diào)度算法實(shí)現(xiàn)過(guò)程的理解，并且采用Android端動(dòng)態(tài)顯示，加深

6、MVC模式的理解與使用。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)內(nèi)容</b></p><p>　　進(jìn)程調(diào)度是低級(jí)調(diào)度，它的主要功能是根據(jù)一定的算法將CPU分派給就緒隊(duì)列中的一個(gè)進(jìn)程。</p><p>　　設(shè)計(jì)一個(gè)系統(tǒng)中有5個(gè)進(jìn)程，它們的到達(dá)時(shí)間和服務(wù)時(shí)間如下表所示，忽略I/O以及其他開(kāi)銷(xiāo)時(shí)間。</p><p>　　進(jìn)程到達(dá)時(shí)

7、間服務(wù)時(shí)間</p><p><b>　　A03</b></p><p><b>　　B26</b></p><p><b>　　C44</b></p><p><b>　　D65</b></p><p><b

8、>　　E82</b></p><p>　　算法實(shí)現(xiàn)：先來(lái)先服務(wù)（FCFS）、非搶占及搶占的短進(jìn)程優(yōu)先（SPF）、高響應(yīng)比優(yōu)先（HRRN）以及時(shí)間片輪轉(zhuǎn)（時(shí)間片=1）調(diào)度算法。</p><p>　　計(jì)算顯示：各進(jìn)程的完成時(shí)間、周轉(zhuǎn)時(shí)間、帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間和平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間。（計(jì)算到小數(shù)點(diǎn)后兩位）</p><p>　　上述設(shè)計(jì)采用java程序語(yǔ)言編程&l

9、t;/p><p>　　硬件環(huán)境：win8-PC 和Android4.4.2系統(tǒng)手機(jī)</p><p>　　軟件環(huán)境：eclipse+adt</p><p><b>　　設(shè)計(jì)步驟</b></p><p><b>　　3.1．需求分析</b></p><p>　　要求實(shí)現(xiàn)4個(gè)算法演示進(jìn)

10、程調(diào)度過(guò)程，其中短作業(yè)優(yōu)先算法可拆分成非搶占式和搶占式（合計(jì)成5個(gè)）。用戶(hù)生成任務(wù)要求的測(cè)試數(shù)據(jù)后，選擇對(duì)應(yīng)的算法啟動(dòng)進(jìn)程調(diào)度，Android端界面動(dòng)態(tài)顯示調(diào)度過(guò)程，并記錄各狀態(tài)的個(gè)數(shù)及其各進(jìn)程的完成時(shí)間、周轉(zhuǎn)時(shí)間、帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間和平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間。</p><p><b>　　3.2．概要設(shè)計(jì)</b></p><p>　　3.2.1 設(shè)計(jì)思想</p>&

11、lt;p>　　由于需要在Android端動(dòng)態(tài)演示過(guò)程，把整個(gè)流程的邏輯處理和界面顯示分離開(kāi)來(lái)，結(jié)合MVC分層思想，線(xiàn)程通信機(jī)制，使用Android中的適配器來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理和界面顯示的結(jié)合。首先定義計(jì)時(shí)器，每隔一秒運(yùn)行一次子任務(wù)。該子任務(wù)處理好變化的數(shù)據(jù)后發(fā)送一個(gè)消息給UI線(xiàn)程。UI線(xiàn)程接受消息后，把處理的數(shù)據(jù)放進(jìn)適配器后進(jìn)行顯示。所有任務(wù)處理完后重置計(jì)時(shí)器。</p><p>　　3.2.2 模型定義<

12、/p><p>　　定義進(jìn)程類(lèi)，用來(lái)記錄進(jìn)程在調(diào)度中數(shù)據(jù)的變化。</p><p>　　使用多個(gè)泛型鏈表，分別才能不同狀態(tài)的進(jìn)程。</p><p>　　3.3.3 主程序流程圖</p><p>　　3.3.4 各程序模塊之間的層次(調(diào)用)關(guān)系</p><p><b>　　3.3 詳細(xì)設(shè)計(jì)</b></

13、p><p>　　3.3.1 功能類(lèi)定義</p><p>　　3.3.2 函數(shù)調(diào)用關(guān)系圖</p><p>　　3.3.3 各模塊流程圖</p><p><b>　　3.4 調(diào)式分析</b></p><p>　　問(wèn)題一：時(shí)間片控制不當(dāng)導(dǎo)致數(shù)據(jù)顯示混亂。</p><p>　　解決方法

14、：畫(huà)流程圖，在運(yùn)行隊(duì)列中每更換對(duì)象，就重置時(shí)間片。檢查了不止10遍，最后控制好每一個(gè)交換對(duì)象細(xì)節(jié)，終于結(jié)局。</p><p>　　問(wèn)題二：運(yùn)行和就緒隊(duì)列合并成同一個(gè)隊(duì)列出錯(cuò)。</p><p>　　解決方法：Java編程中，對(duì)隊(duì)列使用foreach時(shí)對(duì)泛型對(duì)象移動(dòng)時(shí)，其底層會(huì)處理成迭代器，非線(xiàn)程安全，換成for循環(huán)使用。</p><p>　　問(wèn)題三：達(dá)到時(shí)間的不確定導(dǎo)

15、致編程邏輯混亂。</p><p>　　解決問(wèn)題：因?yàn)椴恢赖贜秒達(dá)到是指第N秒開(kāi)始還是第N秒結(jié)束，所以統(tǒng)一處理成第N秒結(jié)束時(shí)達(dá)到。</p><p>　　問(wèn)題四：兩個(gè)鏈表引用同一個(gè)對(duì)象時(shí)，引用對(duì)象影響同時(shí)影響兩個(gè)鏈表導(dǎo)致顯示出錯(cuò)。</p><p>　　解決問(wèn)題：在重新產(chǎn)生一個(gè)對(duì)象，把原對(duì)象屬性賦給新對(duì)象，分別存進(jìn)去鏈表。遇到處理鏈表，則兩個(gè)對(duì)象同時(shí)處理就好。</

16、p><p><b>　　3.5 系統(tǒng)測(cè)試</b></p><p>　　以下測(cè)試數(shù)據(jù)為演示過(guò)程中某時(shí)刻</p><p><b>　　先來(lái)先服務(wù)</b></p><p><b>　　非搶占式短作業(yè)優(yōu)先</b></p><p><b>　　搶占式短作業(yè)優(yōu)

17、先</b></p><p><b>　　高響應(yīng)比優(yōu)先</b></p><p><b>　　輪轉(zhuǎn)法</b></p><p><b>　　3.6 使用說(shuō)明</b></p><p>　?。?）主界面點(diǎn)擊“進(jìn)程調(diào)度（課程設(shè)計(jì)）”進(jìn)入操作界面，其他為實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不做介紹。<

18、/p><p>　　（2）底部有兩個(gè)按鈕“添加測(cè)試進(jìn)程”和“啟動(dòng)進(jìn)程調(diào)度”，點(diǎn)擊“添加測(cè)試進(jìn)程”添加任務(wù)要求5個(gè)測(cè)試數(shù)據(jù)，其上方有下拉菜單可選擇對(duì)應(yīng)調(diào)度算法后，再點(diǎn)擊“添加測(cè)試進(jìn)程”就可以進(jìn)行調(diào)度演示。</p><p>　?。?）在演示過(guò)程中無(wú)法添加進(jìn)程和啟動(dòng)進(jìn)程。系統(tǒng)自動(dòng)檢測(cè)是否完成，如</p><p><b>　　4. 經(jīng)驗(yàn)與體會(huì)</b><

19、/p><p>　　Android端《操作系統(tǒng)課設(shè)》演示系統(tǒng)經(jīng)歷了UI初步設(shè)計(jì)、任務(wù)要求完成、UI推倒重來(lái)設(shè)計(jì)三個(gè)主要過(guò)程。初期為了演示只能在小小的手機(jī)屏幕隨意添加和布局顯示塊，接下來(lái)任務(wù)的實(shí)現(xiàn)是比較繁瑣的。因?yàn)橛兄皩?shí)驗(yàn)進(jìn)程調(diào)度的基礎(chǔ)，所有5個(gè)算法難度一般，不過(guò)中間出現(xiàn)過(guò)一些小問(wèn)題：操作java對(duì)象時(shí)的對(duì)象修改亂象、鏈表越界等等，不過(guò)經(jīng)過(guò)調(diào)試和思考后都解決了。因?yàn)槠聊惠^小一次只能演示一個(gè)算法，考慮到不讓用戶(hù)退出就可以

20、進(jìn)行過(guò)多次測(cè)試，對(duì)代碼進(jìn)行了優(yōu)化和循環(huán)處理，加上更新Android UI進(jìn)程涉及到跨進(jìn)程通信，交叉處理比較麻煩，不過(guò)經(jīng)過(guò)努力，最后還是解決了，心里蠻開(kāi)心的。</p><p>　　經(jīng)過(guò)本次實(shí)驗(yàn)和課設(shè)的學(xué)習(xí)，自己動(dòng)手實(shí)現(xiàn)了所有功能，對(duì)課設(shè)內(nèi)容進(jìn)程調(diào)度有了更深刻的了解，特別是在處理各種算法時(shí)遇到問(wèn)題，使自己不得不冷靜下來(lái)思考，一定程度上加深了自己的認(rèn)知。</p><p>　　重要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或源程序

21、中的疑難部分說(shuō)明</p><p>　　package com.example.caozuoxitong.model;</p><p><b>　　/**</b></p><p><b>　　* 課程設(shè)計(jì)進(jìn)程類(lèi)</b></p><p>　　* @author yummy</p><

22、p><b>　　* 進(jìn)程名</b></p><p><b>　　* 服務(wù)時(shí)間</b></p><p><b>　　* 達(dá)到時(shí)間</b></p><p><b>　　* 當(dāng)前狀態(tài)</b></p><p><b>　　* 等待時(shí)間</b&

23、gt;</p><p><b>　　*</b></p><p><b>　　*/</b></p><p>　　public class MyCourseProcess implements Comparable {</p><p>　　private String name; </p>

24、<p>　　private int severTime;</p><p>　　private int getTime; </p><p>　　private String state;</p><p>　　private int waitTime;</p><p>　　public String getName() {</

25、p><p>　　return name;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　public void setName(String name) {</p><p>　　this.name = name;</p><p><b>　　}</b></p&

26、gt;<p>　　public int getSeverTime() {</p><p>　　return severTime;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　public void setSeverTime(int severTime) {</p><p>　　this.se

27、verTime = severTime;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　public int getGetTime() {</p><p>　　return getTime;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　publi

28、c void setGetTime(int getTime) {</p><p>　　this.getTime = getTime;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　public String getState() {</p><p>　　return state;</p>&l

29、t;p><b>　　}</b></p><p>　　public void setState(String state) {</p><p>　　this.state = state;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　public int getWaitTime()

30、 {</p><p>　　return waitTime;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　public void setWaitTime(int waitTime) {</p><p>　　this.waitTime = waitTime;</p><p><b

31、>　　}</b></p><p><b>　　/**</b></p><p><b>　　*</b></p><p>　　*實(shí)現(xiàn)Comparable接口</p><p>　　*排序是按照當(dāng)前進(jìn)程服務(wù)時(shí)間從小打到排序</p><p><b>　　*/

32、</b></p><p><b>　　@Override</b></p><p>　　public int compareTo(Object another) {</p><p>　　// TODO Auto-generated method stub</p><p>　　return this.getSev

33、erTime()-((MyCourseProcess)another).getSeverTime();</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　package com.example.caozuoxitong.model;</p><p>

34、　　import android.R.string;</p><p><b>　　/**</b></p><p>　　* 進(jìn)程執(zhí)行情況表表項(xiàng)</p><p>　　* 表項(xiàng)包含：名字、完成時(shí)間、周轉(zhuǎn)時(shí)間、帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間</p><p>　　* @author yummy</p><p><b&g

35、t;　　*</b></p><p><b>　　*/</b></p><p>　　public class MyCourseProcessTime {</p><p>　　private String name; //進(jìn)程名</p><p>　　private double wanchengshijian;

36、//完成時(shí)間</p><p>　　private double zhouzhuanshijian;//周轉(zhuǎn)時(shí)間</p><p>　　private double daiquanzhouzhuan;//帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間</p><p>　　public double getWanchengshijian() {</p><p>　　return w

37、anchengshijian;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　public void setWanchengshijian(double wanchengshijian) {</p><p>　　this.wanchengshijian = wanchengshijian;</p><p>

38、<b>　　}</b></p><p>　　public double getZhouzhuanshijian() {</p><p>　　return zhouzhuanshijian;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　public void setZhouzhuans

39、hijian(double zhouzhuanshijian) {</p><p>　　this.zhouzhuanshijian = zhouzhuanshijian;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　public double getDaiquanzhouzhuan() {</p><p>

40、;　　return daiquanzhouzhuan;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　public void setDaiquanzhouzhuan(double daiquanzhouzhuan) {</p><p>　　this.daiquanzhouzhuan = daiquanzhouzhuan;</

41、p><p><b>　　}</b></p><p>　　public String getName() {</p><p>　　return name;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　public void setName(String string