操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)-對(duì)處理機(jī)的調(diào)度

1、<p><b>　　課程設(shè)計(jì)報(bào)告</b></p><p>　　2013年12月31日</p><p>　　目 錄</p><p>　　1設(shè)計(jì)目的………………………………………………………………………4</p><p>　　2設(shè)計(jì)要求………………………………………………………………………4</

2、p><p>　　3設(shè)計(jì)方案………………………………………………………………………4</p><p>　　3.1先到先服務(wù)算法…………………………………………………………… …4</p><p>　　3.2短進(jìn)程優(yōu)先算法…………………………………………………………… …6</p><p>　　4設(shè)計(jì)內(nèi)容……………………………………………………………

3、…………8</p><p>　　4.1輸入進(jìn)程信息………………………………………………………… …8</p><p>　　4.2先到先服務(wù)算法輸出……………………………………………………… …9</p><p>　　4.3短進(jìn)程優(yōu)先算法輸出……………………………………………………… …9</p><p>　　5總結(jié)……………………………………

4、…………………………………10</p><p>　　6參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………10</p><p><b>　　對(duì)處理機(jī)的調(diào)度</b></p><p><b>　　1.設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　　進(jìn)程是操作系統(tǒng)最重要的概念之一，進(jìn)程調(diào)度是操作系統(tǒng)內(nèi)核的重

5、要功能，本實(shí)驗(yàn)要求用C語言編寫一個(gè)進(jìn)程調(diào)度模擬程序，使用短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法，高響應(yīng)比調(diào)度算法，先到先服務(wù)算法實(shí)現(xiàn)進(jìn)程調(diào)度?？梢允謩?dòng)阻塞與喚醒。本實(shí)驗(yàn)可加深對(duì)進(jìn)程調(diào)度算法的理解。</p><p>　　在OS中，調(diào)度的實(shí)質(zhì)是一種資源分配，調(diào)度算法即指：根據(jù)系統(tǒng)的資源分配策略所規(guī)定的資源分配算法。對(duì)于不同的系統(tǒng)和系統(tǒng)目標(biāo)，通常采用不同的調(diào)度算法，如在批處理系統(tǒng)中，為照顧為數(shù)眾多的短作業(yè)，采用短作業(yè)有限調(diào)度算法；把當(dāng)前處

6、于就緒隊(duì)列之首的那個(gè)進(jìn)程調(diào)度到運(yùn)行狀態(tài)，采用先到先服務(wù)算法。采用算法時(shí)，則要考慮多方面因素，以便達(dá)到最佳效果。</p><p><b>　　2.設(shè)計(jì)要求</b></p><p><b>　　對(duì)處理機(jī)的調(diào)度</b></p><p>　　設(shè)計(jì)一個(gè)有多個(gè)進(jìn)程共行的進(jìn)程調(diào)度程序。</p><p>　　進(jìn)程調(diào)

7、度算法：先到先服務(wù)算法，短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法</p><p>　　每個(gè)進(jìn)程有一個(gè)進(jìn)程控制塊（ PCB）表示。進(jìn)程控制塊可以包含如下信息：到達(dá)時(shí)間，服務(wù)時(shí)間，完成時(shí)間，周轉(zhuǎn)時(shí)間，帯權(quán)周莊時(shí)間，平均周轉(zhuǎn)時(shí)間，平均帯權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間。</p><p>　　int ArrivalTime[Max];//到達(dá)時(shí)間</p><p>　　int ServiceTime[Max];//

8、服務(wù)時(shí)間</p><p>　　int FinishTime[Max];//完成時(shí)間</p><p>　　int WholeTime[Max];//周轉(zhuǎn)時(shí)間</p><p>　　double WeightWholeTime[Max];//帯權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間</p><p>　　double AverageWT_FCFS,AverageWT_SJF

9、; //平均周轉(zhuǎn)時(shí)間</p><p>　　double AverageWWT_FCFS,AverageWWT_SJF;//平均帯權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間</p><p><b>　　3.設(shè)計(jì)方案</b></p><p>　　3.1 先到先服務(wù)算法</p><p>　　采用先來先服務(wù)FCFS調(diào)度進(jìn)程運(yùn)行，計(jì)算每個(gè)進(jìn)程的周轉(zhuǎn)時(shí)間，帶權(quán)周轉(zhuǎn)

10、時(shí)間，并且計(jì)算所有進(jìn)程的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間，帶權(quán)平均周轉(zhuǎn)時(shí)間</p><p>　　void FCFS()//找最早到達(dá)的。</p><p><b>　　{</b></p><p>　　cout<<endl<<"——————先到先服務(wù)算法(FCFS)——————"<<endl<<end

11、l;</p><p>　　for(i=0;i<Num;i++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(ArrivalTime[i]>NowTime)//假如進(jìn)程到達(dá)的時(shí)間比現(xiàn)在已經(jīng)運(yùn)行的時(shí)間NowTime大，說明在NowTime時(shí)刻進(jìn)程未到達(dá)</p><p><b>　　

12、{</b></p><p>　　NowTime=ArrivalTime[i];//把進(jìn)程的到達(dá)時(shí)間賦給NowTime</p><p><b>　　}</b></p><p>　　NowTime+=ServiceTime[i];//把進(jìn)程的服務(wù)時(shí)間加到NowTime上</p><p>　　FinishTime[

13、i]=NowTime;//計(jì)算完成時(shí)間</p><p>　　WholeTime[i]=FinishTime[i]-ArrivalTime[i];//計(jì)算周轉(zhuǎn)時(shí)間=完成時(shí)間-到達(dá)時(shí)間</p><p>　　WeightWholeTime[i]=(double)WholeTime[i]/ServiceTime[i];//計(jì)算帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間=周轉(zhuǎn)時(shí)間/服務(wù)時(shí)間</p><p>

14、;　　SumWT+=WholeTime[i];//計(jì)算總的周轉(zhuǎn)時(shí)間</p><p>　　SumWWT+=WeightWholeTime[i];//計(jì)算總的帯權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間</p><p><b>　　}</b></p><p>　　AverageWT_FCFS=SumWT/Num;//平均周轉(zhuǎn)時(shí)間</p><p>　　Ave

15、rageWWT_FCFS=SumWWT/Num;//平均帯權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間</p><p>　　for(i=0;i<Num;i++)//依次輸出結(jié)果</p><p><b>　　{</b></p><p>　　cout<<"時(shí)刻"<<FinishTime[i]-ServiceTime[i]</p

16、><p>　　<<": 進(jìn)程"<<i+1<<"開始運(yùn)行 "<<" 其完成時(shí)間："</p><p>　　<<FinishTime[i]<<" 周轉(zhuǎn)時(shí)間："<<WholeTime[i]</p><p>　　&

17、lt;<setprecision(3)<<" 帯權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間："<<WeightWholeTime[i]</p><p>　　<<setprecision(3)<<endl;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　cout<<"

18、平均周轉(zhuǎn)時(shí)間："<<AverageWT_FCFS<<endl;</p><p>　　cout<<"平均帯權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間："<<AverageWWT_FCFS<<endl;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　3.2短進(jìn)程優(yōu)先算法<

19、/p><p>　　void SJF()//找已經(jīng)到達(dá)的且服務(wù)時(shí)間最短的進(jìn)程（假定輸入的進(jìn)程是按照到達(dá)時(shí)間先后輸入的）</p><p><b>　　{</b></p><p>　　cout<<endl<<"——————短進(jìn)程優(yōu)先算法(SJF)——————"<<endl;</p>&

20、lt;p>　　int min=0;</p><p>　　NowTime=ArrivalTime[0]+ServiceTime[0];//計(jì)算第一次的NowTIme</p><p>　　FinishTime[0]=NowTime;//計(jì)算第一個(gè)進(jìn)程的完成時(shí)間</p><p>　　ServiceTime_SJF[0]=1000;//賦初值。</p>

21、<p>　　cout<<"時(shí)刻"<<FinishTime[0]-ServiceTime[0]<<": 進(jìn)程"<<1<<"開始運(yùn)行。";</p><p>　　int allin=0,j,k;</p><p>　　for(i=1;i<Num;i++)//進(jìn)入循

22、環(huán)，從第二個(gè)到達(dá)的進(jìn)程開始</p><p><b>　　{</b></p><p>　　k=1;min=0;</p><p>　　if(allin==0)//找到已經(jīng)到達(dá)的進(jìn)程個(gè)數(shù)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　j=0;<

23、/b></p><p>　　while(ArrivalTime[j]<=NowTime && j<Num)//已經(jīng)到達(dá)的進(jìn)程</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　j++;</b></p><p>　　if(j>=Num)<

24、/p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　allin=1;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b>&l

25、t;/p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　j=Num;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　j=j-1;//j是已經(jīng)到達(dá)的進(jìn)程數(shù)&

26、lt;/p><p>　　while(k<=j)//從已經(jīng)到達(dá)的進(jìn)程里找到服務(wù)時(shí)間最短的進(jìn)程</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(ServiceTime_SJF[k]==0)//進(jìn)程的服務(wù)時(shí)間如果等于0，則跳過該進(jìn)程</p><p><b>　　k++;</b><

27、/p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(ServiceTime_SJF[min]>ServiceTime_SJF[k])//比較，找到服務(wù)時(shí)間最短的進(jìn)程</p><p><b>　　min=k;</b>&l

28、t;/p><p><b>　　k++;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　ServiceTime_SJF[min]=0;//找完后置零，便于下一次循環(huán)時(shí)使用</p><p>　　Now

29、Time+=ServiceTime[min];//累加當(dāng)前時(shí)間</p><p>　　FinishTime[min]=NowTime;//完成時(shí)間</p><p><b>　　}</b></p><p>　　for(i=0;i<Num;i++)//計(jì)算周轉(zhuǎn)時(shí)間，帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間，總的周轉(zhuǎn)時(shí)間和總的帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間</p><p&

30、gt;<b>　　{</b></p><p>　　WholeTime[i]=FinishTime[i]-ArrivalTime[i];</p><p>　　WeightWholeTime[i]=(double)WholeTime[i]/ServiceTime[i];</p><p>　　SumWT+=WholeTime[i];</p>

31、;<p>　　SumWWT+=WeightWholeTime[i];</p><p><b>　　}</b></p><p>　　AverageWT_SJF=SumWT/Num;//平均周轉(zhuǎn)時(shí)間</p><p>　　AverageWWT_SJF=SumWWT/Num;//平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間</p><p>　

32、　cout<<" 其完成時(shí)間："<<FinishTime[0]<<" 周轉(zhuǎn)時(shí)間："<<WholeTime[0]<<setprecision(3)<<" 帯權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間："<<WeightWholeTime[0]<<setprecision(3)<<endl;</

33、p><p>　　for(i=1;i<Num;i++)//輸出結(jié)果</p><p><b>　　{</b></p><p>　　cout<<"時(shí)刻"<<FinishTime[i]-ServiceTime[i]<<": 進(jìn)程"<<i+1<<&quo

34、t;開始運(yùn)行 "<<" 其完成時(shí)間："<<FinishTime[i]<<" 周轉(zhuǎn)時(shí)間："<<WholeTime[i]<<setprecision(3)<<" 帯權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間："<<WeightWholeTime[i]<<setprecision(3)<<en

35、dl;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　cout<<"平均周轉(zhuǎn)時(shí)間："<<AverageWT_SJF<<endl;</p><p>　　cout<<"平均帯權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間："<<AverageWWT_SJF<<

36、endl;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　4.設(shè)計(jì)內(nèi)容</b></p><p>　　4.1 輸入進(jìn)程信息</p><p>　　4.2 先到先服務(wù)算法輸出</p><p>　　4.3 短進(jìn)程優(yōu)先算法輸出</p><p&g

37、t;<b>　　5.總結(jié)</b></p><p>　　通過此次課程設(shè)計(jì)，更深入的理解了各個(gè)進(jìn)程調(diào)度算法，及實(shí)現(xiàn)過程。增進(jìn)了VC編程的水平。對(duì)進(jìn)程或作業(yè)先來先服務(wù)、短作業(yè)優(yōu)先算法以及進(jìn)程調(diào)度的概念和算法，有了更深入的認(rèn)識(shí)！初步理解了操作系統(tǒng)對(duì)于作業(yè)處理的基本思想！并加深了我對(duì)于操作系統(tǒng)理論的理解。在此過程中，遇到了困難，能及時(shí)請(qǐng)教同學(xué)，查詢相關(guān)資料，及時(shí)解決了問題，但仍有不足之處，將會(huì)在今后學(xué)

38、習(xí)中更加努力。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 張堯?qū)W主編．計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)教程（第三版）．北京:清華大學(xué)出版社，2006 </p><p>　　[2] 張堯?qū)W編．計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)教程（第三版）習(xí)題解答與實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)．北京:清華大學(xué)出版社，2006 </p><p>　　[3] 湯子瀛

39、主編．計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)（第三版）．西安:西安電子科技大學(xué)出版社，2001 </p><p>　　[4] 張坤等編．操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教程．北京:清華大學(xué)出版社，2008 </p><p>　　[5] 張麗芬等編．操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教程．北京:清華大學(xué)出版社，2006</p><p>　　[6] 屠祁等編.操作系統(tǒng)基礎(chǔ)（第三版）．北京:清華大學(xué)出版社，2000 </p&g