操作系統(tǒng)進程調(diào)度課程設計報告

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文檔簡介

1、　　設計時間： 2012-1-1至2012-1-08 　　姓名：學號： 　　組員：　　專業(yè)年級： 　　一.設計目的：

2、　　通過課程設計, 加深對操作系統(tǒng)各資源管理模塊的理解,掌握操作系統(tǒng)的基本原理及功能, 具有初步分析實際操作系統(tǒng)、設計、構(gòu)造和開發(fā)現(xiàn)代操作系統(tǒng)的基本能力。　　二.設計內(nèi)容：　　2．題目：進程調(diào)度算法的設計　　設計要求：&

3、lt;/p>　?、僭O計進程控制塊PCB表結(jié)構(gòu)，分別適用于優(yōu)先數(shù)調(diào)度算法和循環(huán)輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法。　?、诮⑦M程就緒隊列。對兩種不同算法編制入鏈子程序。　　③編制兩種進程調(diào)度算法：1）優(yōu)先數(shù)調(diào)度；2）循環(huán)輪轉(zhuǎn)調(diào)度　　開發(fā)環(huán)境：VC++6.0<b&

4、gt;　　設計技術參數(shù):　　①本程序用兩種算法對五個進程進行調(diào)度，每個進程可有三個狀態(tài)，并假設初始狀態(tài)為就緒狀態(tài)。　?、跒榱吮阌谔幚?，程序中的某進程運行時間以時間片為單位計算。各進程的優(yōu)先數(shù)或輪轉(zhuǎn)時間數(shù)以及進程需運行的時間片數(shù)的初始值均由用戶給定。　?、墼趦?yōu)先數(shù)算法中，優(yōu)先數(shù)的值為50與運行時

5、間的差值，即P_TIME-process->needtime。進程每執(zhí)行一次，優(yōu)先數(shù)減3，CPU時間片數(shù)加1，進程還需要的時間片數(shù)減1。在輪轉(zhuǎn)算法中，采用固定時間片（即：每執(zhí)行一次進程，該進程的執(zhí)行時間片數(shù)為已執(zhí)行了2個單位），這時，CPU時間片數(shù)加2，進程還需要的時間片數(shù)減2，并排列到就緒隊列的尾上。　?、軐τ谟龅絻?yōu)先數(shù)一致的情況，采用FIFO策略解決。<p

6、>　　三．設計過程　　個人負責實現(xiàn)的功能：　　/函數(shù)功能：優(yōu)先級法調(diào)度將進程插入到就緒隊列算法 　　void FirstInsert(PCB *q)　　{<p&

7、gt;　　PCB *p,*s,*r; /*p,*r用來控制就緒隊列滾動，S指向插入的隊列*/　　int b; /*b作為插入控制標志的*/ 　　s=q;　　p=READY;　　r

8、=p;　　b=1;　　if(s->PRIO>=READY->PRIO)　　{　　s->next=READY;

9、　READY=s; 　　}　　else　　{　　while((p!=NULL)&&b)<p&g

10、t;　　{　　if(p->PRIO>=s->PRIO)　　{　　r=p;　　p=p->next;<p&g

11、t;　　}　　else　　{　　b=0;　　}<p&

12、gt;　　} 　　s->next=p;　　r->next=s;　　}　　}　　//函數(shù)功能：時間片輪轉(zhuǎn)算

13、法調(diào)度將進程插入到就緒隊列算法 　　void SecondInsert(PCB *q)　　{　　tail->next=q;　　tail=q;　　q-

14、>next=NULL;　　}　　設計思路　　首先設計分成兩個主要部分：　　1、優(yōu)先級法調(diào)度將進程插入到就緒隊列算法:　　*p,*r用來控制就緒隊列滾

15、動，*S指向插入的隊列，再比較p和s的進程的優(yōu)先度大小，如果大于等于則直接加到首部。否則和第二個再比較，p指向下一個進程，r指向p的上一個進程，如果p==NULL,則將新進程插到隊尾。否則s的next指向p,r的next指向s。　　2時間片輪轉(zhuǎn)算法調(diào)度將進程插入到就緒隊列算法:　　直接將要插進的進程插進就緒隊尾即可，也就是將尾部的進程的next指向新插進

16、隊列。tail指向新插進程的地址。　　算法和流程圖　　Main函數(shù)流程圖：　　P R　　優(yōu)先數(shù)算法流程圖：

17、　　Y　　N　　Y　　N　　N<b

18、>　　Y　　循環(huán)輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法流程圖：　　Y　　N　　Y　　N</b

19、>　　N　　Y　　Y　　N　　四．操作界面截圖及分析

20、　　優(yōu)先數(shù)調(diào)度算法運行過程：　　回車直至結(jié)束：　　時間輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法運行過程：　　回車直至結(jié)束：　　五.設計總結(jié)：

21、　　通過這次課程設計,加深了對進程調(diào)度算法的理解,掌握了操作系統(tǒng)中利用軟件工程的方法和思想來設計大型軟件的過程。基本掌握實際操作系統(tǒng)、設計、構(gòu)造和開發(fā)的基本能力。將課本上學習到的理論知識與實際編程想結(jié)合，提高了實踐的能力和經(jīng)驗，為以后進一步深造和鉆研有關操作系統(tǒng)的學科建立了扎實的基礎。　　但是，我發(fā)現(xiàn)這個程序還有很多缺點，例如界面不好，進程允許重命名的情況，這個都是需要做進一步

22、的改進的，但是時間比較倡促，現(xiàn)在就不進行改進了。　　還有如果自己親手寫還需要很長時間！　　附錄：　　各程序主要函數(shù)及注釋　　#include <stdio.h>　　#include

23、 <stdlib.h>　　#include <string.h>　　#include <ctype.h>　　//進程控制塊PCB的設計　　typedef struct node

24、;　　{　　char Name[10]; //進程名　　int PRIO; //進程的優(yōu)先級　　int ROUND; //進程分配的時間片 　　int CpuTime; //進程消耗的CUP時間

25、　　int NeedTime; //進程需要的CUP時間　　int Count; //進程運行時間　　char State; //進程的狀態(tài)：'R':運行,'W'：等待,'F'：結(jié)束　　struct node *next;//指向下一個進程的指針

26、　　}PCB;　　void Begin(void); //將進程就緒隊列中第一個放進運行隊列 　　void PRINTF1(char a); //打印進程標志信息　　void PRINTF2(char a); //輸出單個進程信

27、息的函數(shù)　　void PRINTF(char CH); // 輸出所有進程信息的函數(shù)------1　　void pcreate_task(char CH);//采用優(yōu)先級進程調(diào)度法時，進程初始化函數(shù) 　　void rcreate_task(char CH); //采用時間片輪轉(zhuǎn)法進程調(diào)度法時，進程初始化函數(shù)&

28、lt;/p>　　void PRIOrity(char CH);//采用優(yōu)先級進程調(diào)度法時，進程調(diào)度函數(shù) 　　void RoundRun(char CH); //采用時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度函數(shù)--------2 　　void FirstInsert(PCB *q); //優(yōu)先級法調(diào)度將進程插入到就緒隊列 <

29、p>　　void SecondInsert(PCB *q);//時間片輪轉(zhuǎn)算法調(diào)度將進程插入到就緒隊列-----3　　PCB *Finish,*READY,*tail,*RUN;/*指向三個隊列的隊首的指針，tail為就緒隊列的隊尾指針*/ 　　int N;/*定義進程的數(shù)目*/ 　　/*main 函數(shù)，運

30、行直到用戶退出*/　　int main()　　{　　char CH;　　char flag='Y'; //設定標志位初始值為 ‘Y’

31、　char f=1; 　　while(toupper(flag)=='Y') // toupper（int c）返回對應字母的大寫值。　　{　　printf("| O(∩_∩)O 選擇菜單

33、/p>　　if(f==0)　　{　　getchar();　　}　　scanf("%c",&CH);&l

34、t;/p>　　printf("請輸入進程的數(shù)目：\n");　　if(f==0)　　{　　getchar();　　}</b&g

35、t;　　scanf("%d",&N);　　if((CH=='p')||(CH=='P')) //如果選擇p 則執(zhí)行優(yōu)先級調(diào)度算法　　{　　pcreate_task(CH

36、); 　　PRIOrity(CH);　　} 　　else if((CH=='r')||(CH=='R')) //如果選擇r 則選擇執(zhí)行時間片輪轉(zhuǎn)算法　　{&l

37、t;/b>　　rcreate_task(CH);　　RoundRun(CH);　　}　　printf("繼續(xù)請按 Y，按任意鍵退出。 \n ");　　scanf(&q

38、uot;%c",&flag);　　f=0;　　}　　return 0;　　}&

39、lt;p>　　//函數(shù)功能：將優(yōu)先級調(diào)度算法的進程就緒隊列中第一個運行，插入運行隊列。 　　void Begin(void) //將就緒態(tài)的進程，調(diào)入cpu運行，并將狀態(tài)改為運行態(tài) R　　{　　if(READY!=NULL) <p&g

40、t;　　{　　RUN=READY; //就緒態(tài)改為運行態(tài)　　READY=READY->next; //等待隊列中，刪除被改為運行態(tài)的進程　　RUN->State='R'; //狀態(tài)改為運行態(tài)　　RUN-

41、>next=NULL;　　}　　else　　{　　RUN=NULL; //如果沒有就緒態(tài)的進程，則無法將進程轉(zhuǎn)為運行態(tài)。&l

42、t;p>　　}　　}　　/*　　函數(shù)功能：輸出進程信息的標題函數(shù) 　　函數(shù)原型：void PRINTF1(char a)<

43、p>　　函數(shù)參數(shù)：char a :a=='p'為優(yōu)先級，=='r'為時間片輪轉(zhuǎn) 　　函數(shù)返回值：void　　*/　　void PRINTF1(char a)　　{</b&g

44、t;　　if(toupper(a)=='P')　　{　　printf("進程名耗時需時優(yōu)先級狀態(tài) \n");　　}<

45、p>　　else　　{　　printf("進程名耗時需時已用時時間片狀態(tài) \n"); 　　}

46、;　　}　　/*　　函數(shù)功能：輸出單個進程信息的函數(shù) 　　函數(shù)原型：void PRINTF2(char a,PCB *p)　　函數(shù)參數(shù)：char a :a=='p'為優(yōu)先級，=='r'

47、;為時間片輪轉(zhuǎn) 　　PCB *p 為指向待輸出的進程控制塊的指針 　　函數(shù)返回值：void　　*/　　void PRINTF2(char a,PCB *p)　　{&l

48、t;/b>　　if(toupper(a)=='P')　　{　　printf("%s %d %d %d %c\n",p->Name,p->CpuTime,p->NeedTime

49、,p->PRIO,p->State);　　}　　else　　{　　printf("%s %d %d

50、%d %d %c\n",p->Name,p->CpuTime,p->NeedTime,p->Count,p->ROUND,p->State);　　}　　}

51、/*　　函數(shù)功能：輸出所有進程信息的函數(shù) 　　函數(shù)原型：void PRINTF(char CH)　　函數(shù)參數(shù)：char a :a=='p'為優(yōu)先級，=='r'為時間片輪轉(zhuǎn) 　　函數(shù)返回值：void

52、　　*/　　void PRINTF(char CH)　　{　　PCB *p;　　PRINTF1(CH);<p&

53、gt;　　if(RUN!=NULL)　　{　　PRINTF2(CH,RUN);　　}　　p=READY;　　whil

54、e(p!=NULL)　　{　　PRINTF2(CH,p);　　p=p->next;　　}　　p=Finish;

55、　　while(p!=NULL)　　{　　PRINTF2(CH,p);　　p=p->next;　　}　　g

56、etchar();　　}　　//函數(shù)功能：優(yōu)先級法調(diào)度將進程插入到就緒隊列算法 　　void FirstInsert(PCB *q)　　{　　PCB *p

57、,*s,*r; /*p,r用來控制就緒隊列滾動，S指向插入的隊列*/　　int b; /*b作為插入控制標志的*/ 　　s=q;　　p=READY;　　r=p;

58、;　　b=1;　　if(s->PRIO>=READY->PRIO)　　{　　s->next=READY;　　READY=s;

59、 　　}　　else　　{　　while((p!=NULL)&&b)

60、　{　　if(p->PRIO>=s->PRIO)　　{　　r=p;　　p=p->next;

61、　}　　else　　{　　b=0;　　}

62、　　} 　　s->next=p;　　r->next=s;　　}　　}　　//函數(shù)功能：時間片輪轉(zhuǎn)算法調(diào)度將進程插入到就緒隊

63、列算法 　　void SecondInsert(PCB *q)　　{　　tail->next=q;　　tail=q;　　q->next=NUL

64、L;　　}　　//函數(shù)功能：采用優(yōu)先級進程調(diào)度法時，進程初始化函數(shù) 　　void pcreate_task(char CH)　　{　　P

65、CB *p;　　int i,time;　　char na[10]; //定義一個數(shù)組　　READY=NULL; //將就緒隊列、運行隊列和運行結(jié)束隊列清空　　Finish=NULL; //

66、隊列清空　　RUN=NULL; //隊列清空　　for(i=0;i<N;i++) //循環(huán)輸入N個進程，插入到隊列中　　{　　p=(PCB*)malloc(sizeof(PCB)); //

67、為進程申請空間　　printf("輸入進程名字：\n");　　scanf("%s",na);　　again: ;　　printf("輸入進程%s的時間：\n",na);&l

68、t;/p>　　scanf("%d",&time); //獲取時間　　if(time<=0) //判斷輸入時間有效性　　{　　printf("輸入出錯！請再次輸入！\n");

69、　　goto again;　　}　　strcpy(p->Name,na);　　p->CpuTime=0; //cpu所用時間設初值為0　　p->NeedTim

70、e=time; //將時間傳給所需時間　　p->State='W'; //進程狀態(tài)變?yōu)榫途w態(tài)。　　p->PRIO=50-time; //優(yōu)先級減小　　if(READY==NULL) //如果就緒態(tài)隊列為空，則將該進程作為頭結(jié)點，插入就緒隊

71、列。　　{　　READY=p;　　READY->next=NULL;　　} //如果就緒隊列非空，則插入就緒隊列。<

72、;p>　　else　　{　　FirstInsert(p);　　}　　printf("進程優(yōu)先級調(diào)度信息如下：\n");</p&

73、gt;　　PRINTF(CH); 　　}　　Begin(); //開始運行函數(shù)。　　}　　//函數(shù)功能：采用時間片輪轉(zhuǎn)法進程調(diào)度法時

74、，進程初始化函數(shù) 　　void rcreate_task(char CH)　　{　　PCB *p;　　int i,time; //初始化定義，跟上面的差不多<p&

75、gt;　　char na[10];　　READY=NULL; //定義都初始化為空　　Finish=NULL;　　RUN=NULL;　　for(i=0;i<N;i++)<b&g

76、t;　　{　　p=(PCB*)malloc(sizeof(PCB)); //為進程控制塊申請動態(tài)空間　　printf("請輸入進程名字：\n");　　scanf("%s",na);　　again: ;&

77、lt;/p>　　printf("請輸入該進程%s的運行時間：\n",na);　　scanf("%d",&time);　　if(time<=0)　　{

78、printf("輸入有誤！請再次輸入！\n");　　goto again;　　}　　strcpy(p->Name,na);　　p->CpuTime=0;　　p-

79、>NeedTime=time;　　p->Count=0;　　p->State='W';　　p->ROUND=3; //設時間片為3，可以設置其他數(shù)　　if(READY!=NULL) //如果就緒隊列不為空，則將該進程插入就緒

80、隊列中。　　{　　SecondInsert(p); 　　}　　else //如果就緒隊列為空，則以該進程為頭結(jié)點，初始化就緒隊列。&

81、lt;b>　　{　　p->next=READY;　　READY=p;　　tail=p;　　}<p

82、>　　printf("進程時間片輪轉(zhuǎn)法調(diào)度信息如下：\n ");　　PRINTF(CH);　　}　　RUN=READY; //開始運行　　READY=READY->next;

83、　　RUN->State='R';　　}　　//函數(shù)功能：采用優(yōu)先級進程調(diào)度法時，進程調(diào)度函數(shù) 　　void PRIOrity(char CH)　　{<

84、;/p>　　while(RUN!=NULL) //只要運行態(tài) 不為空則繼續(xù)運行　　{　　RUN->CpuTime+=1; //運行時間加 1　　RUN->NeedTime-=1; //需要時間減1<p

85、>　　RUN->PRIO-=3; //運行后優(yōu)先級減少3　　if(RUN->NeedTime==0) //運行所需時間為0是插入調(diào)度結(jié)束隊列 Finish　　{　　RUN->next=Finish;

86、;　　Finish=RUN;　　RUN->State='F'; //表示結(jié)束　　RUN=NULL; //設置為空　　Begin(); 　　}

87、　　else　　{　　if((READY!=NULL)&&(RUN->PRIO<READY->PRIO)) //如果就緒態(tài)不為空，且優(yōu)先級較低，則為就緒態(tài)等待運行。

88、　{　　RUN->State='W';　　FirstInsert(RUN);　　RUN=NULL;　　Begin();<p&

89、gt;　　}　　}　　PRINTF(CH);　　}　　}　　//函數(shù)功能：采用

90、時間片輪轉(zhuǎn)法進程調(diào)度函數(shù) 　　void RoundRun(char CH)　　{　　while(RUN!=NULL)　　{　　RUN->CpuTim

91、e=RUN->CpuTime+1; //cpu時間+1　　RUN->NeedTime=RUN->NeedTime-1;//需要時間-1　　RUN->Count=RUN->Count+1; //運行時間+1　　if(RUN->NeedTime==0) //直到所需時間為0

92、，則改為Finish態(tài)　　{ 　　RUN->next=Finish;　　Finish=RUN;　　RUN->State='F'; //狀態(tài)改為完成

93、;　　RUN=NULL;　　if(READY!=NULL)　　{　　Begin();　　} 　　}&

94、lt;/b>　　else //所需時間不為0　　{　　if(RUN->Count==RUN->ROUND) //cpu分配的時間和時間片相等則設運行時間為0　　{<

95、/p>　　RUN->Count=0; 　　if(READY!=NULL) //就緒隊列不為空，則將進程改為就緒態(tài)，插入就緒隊列。　　{ 　　RUN->State='W';//運行態(tài)改為就緒態(tài)</p&

96、gt;　　SecondInsert(RUN);　　Begin();　　}　　}　　}</p&

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