操作系统课程设计 进程调度

武汉工程大学计算机科学与工程学院综合设计报告设计名称：操作系统综合设计设计题目：模拟进程调度功能的设计与实现学生学号：专业班级：学生姓名：学生成绩：指导教师（职称）：课题工作时间：2011年6月8日至2011年6月29日说明：1、报告中的第一、二、三项由指导教师在综合设计开始前填写并发给每个学生；四、五两项（中英文摘要）由学生在完成综合设计后填写。2、学生成绩由指导教师根据学生的设计情况给出各项分值及总评成绩。3、指导教师评语一栏由指导教师就学生在整个设计期间的平时表现、设计完成情况、报告的质量及答辩情况，给出客观、全面的评价。4、所有学生必须参加综合设计的答辩环节，凡不参加答辩者，其成绩一律按不及格处理。答辩小组成员应由2人及以上教师组成。5、报告正文字数一般应不少于5000字，也可由指导教师根据本门综合设计的情况另行规定。6、平时表现成绩低于6分的学生，其综合设计成绩按不及格处理。7、此表格式为武汉工程大学计算机科学与工程学院提供的基本格式（适用于学院各类综合设计），各教研室可根据本门综合设计的特点及内容做适当的调整，并上报学院批准。成绩评定表学生姓名：学号：班级：类别合计分值各项分值评分标准实际得分合计得分备注平时表现1010按时参加综合设计，无旷课、迟到、早退、违反实验室纪律等情况。完成情况3020按设计任务书的要求完成了全部任务，能完整演示其设计内容，符合要求。10能对其设计内容进行详细、完整的介绍，并能就指导教师提出的问题进行正确的回答。报告质量3510报告文字通顺，内容翔实，论述充分、完整，立论正确，结构严谨合理；报告字数符合相关要求，工整规范，整齐划一。5课题背景介绍清楚，综述分析充分。5设计方案合理、可行，论证严谨，逻辑性强，具有说服力。5符号统一；图表完备、符合规范要求。5能对整个设计过程进行全面的总结，得出有价值的结论或结果。5参考文献数量在3篇以上，格式符合要求，在正文中正确引用。答辩情况2510在规定时间内能就所设计的内容进行阐述，言简意明，重点突出，论点正确，条理清晰。15在规定时间内能准确、完整、流利地回答教师所提出的问题。总评成绩：分补充说明：指导教师：（签字）日期：年月日答辩记录表学生姓名：学号：班级：答辩地点：答辩内容记录：答辩成绩合计分值各项分值评分标准实际得分合计得分备注2510在规定时间内能就所设计的内容进行阐述，言简意明，重点突出，论点正确，条理清晰。15在规定时间内能准确、完整、流利地回答教师所提出的问题。答辩小组成员（签字）：年月日指导教师评语指导教师：（签字）日期：2011年月日一、综合设计目的、条件、任务和内容要求：课题目的：用java（或C++）编程实现操作模拟操作系统进程调度子系统的基本功能；实现先来先服务、时间片轮转、多级反馈轮转法对进程进行的调度过程。课题条件：一台装有Windows95,WindowsNT4.0或更高的操作系统和某种高级语言开发环境（例如Java或VC++）的PC机，具体细节如下：1．JDK1.52．Eclipse3.3课题任务：一、确定开发的项目名称，并熟悉相关知识，确定开发工具并实现开发环境的安装配置二、实现用户界面的开发三、实现进程调度子系统如下功能模块：1、进程概念：进程是被独立分配资源的最小单位。进程是动态概念，必须程序运行才有进程的产生。2、进程的状态模型：（1）运行：进程已获得处理机，当前处于运行状态。（2）就绪：进程已经准备好，一旦有处理器就可运行。3、处理机调度：在多道程序设计系统中，内存中有多道程序运行，他们相互争夺处理机这一重要的资源。处理机调度就是从就绪队列中，按照一定的算法选择一个进程并将处理机分配给它运行，以实现进程并发地执行。4、进程调度算法的功能记录系统中所有进程的执行情况选择占有处理机的进程进行进程的上下文切换5、进程调度的算法：（1）先来先服务算法（2）优先数算法：即进程的执行顺序由高优先级到低优先级。系统或用户按某种原则为进程指定一个优先级来表示该进程所享有的确调度优先权。该算法核心是确定进程的优先级。（3）时间片轮转算法：固定时间片，每个进程在执行一个时间片后，轮到下一进程执行，知道所有的进程执行完毕。处理器同一个时间只能处理一个任务。处理器在处理多任务的时候，就要看请求的时间顺序，如果时间一致，就要进行预测。挑到一个任务后，需要若干步骤才能做完，这些步骤中有些需要处理器参与，有些不需要（如磁盘控制器的存储过程）。不需要处理器处理的时候，这部分时间就要分配给其他的进程。原来的进程就要处于等待的时间段上。经过周密分配时间，宏观上就象是多个任务一起运行一样，但微观上是有先后的，就是时间片轮换。(4)多级反馈轮转法四、调试并撰写报告指导教师签字：2011年6月29日二、进度安排：12周周五～13周周三，进行学生选题；19～20周，师现场指导学生，完成设计任务和设计报告；20周五，综合设计答辩。三、应收集资料及主要参考文献：著作：[1]张尧学,史美林.计算机操作系统教程第2版.清华大学出版社2000年著作：[2]张尧学.计算机操作系统教程第2版习题与实验指导.2000年四、综合设计（课程设计）摘要（中文）：无论是在批处理系统还是分时系统中，用户进程数一般都多于处理机数、这将导致它们互相争夺处理机。另外，系统进程也同样需要使用处理机。但是处理机在某一时刻只能执行一个进程，这就引入了进程调度这一机制！进程调度程序按一定的策略，动态地把处理机分配给处于就绪队列中的某一个进程，以使之执行。进程调度的主要功能是按照一定的策略选择—个处于就绪状态的进程，使其获得处理机执行。应根据不同的系统设计目的，选择最佳合适的进程调度算法。常用的进程调度算法有：先来先服务调度算法，短作业优先调度算法，优先级调度算法，时间片轮转算法，多级反馈队列调度算法！五、综合设计（课程设计）Abstract（英文）：Whetherinabatchsystemortime-sharingsystems,userprocessesaregenerallymorethanthenumberofprocessors,whichwillleadthemtocompeteforprocessor.Inaddition,thesystemprocessesalsoneedtousetheprocessor.Buttheprocessorcanexecuteonlyoneatatimeprocess,whichintroducestheprocessofschedulingthismechanism!Processscheduleraccordingtoacertainstrategy,dynamicallyassignedtotheprocessorinareadyqueueofaprocesstomakeitperform.Themainfunctionofprocessschedulingstrategyisbasedoncertainselection-aprocessinthereadystatetoreceiveprocessorimplementation.Dependingonthesystemshouldbedesignedtoselectthebestsuitableprocessschedulingalgorithm.Theprocesscommonlyusedschedulingalgorithmsare:afirst-comefirst-servedscheduling,priorityschedulingshortjobs,priorityscheduling,round-robinalgorithm,multi-levelfeedbackqueueschedulingalgorithm!武汉工程大学计算机科学与工程学院综合设计报告-I-目录摘要………………………………………………………………………………………...IIAbstract………………………………………………………………………………….....Ⅲ第一章课题概述…………………..……………………………………………………....11.1课题背景…………………………………………………………………………….......11.2进程调度简介………….………………………………..………………………….…..11.2.1进程调度功能……………………………………..………………..………………11.2.2进程调度的三个基本机制…………………………..……………………………...11.2.3进程调度的方式……………………………..……………………………………..11.2.4进程调度的原因……………………………………..……………..……………….21.3课题目的……………………………………………………………………………….21.4课题意义……………………………………………………………………………….2第二章设计简介及设计方案论述……………………………………………………….....32.1设计构想….……………………………………………..………………………….…..32.2问题及技术要求…………………………………………..………………………….…32.3理论依据………………………………………………..………………………….……32.4方案论述…………………………………………………..………………………….…32.4.1数据结构………………………..………………………….………………………..32.4.2算法设计……………………………………………..………………………….…..42.4.3替换思想……………………………………………..………………………….…..5第三章详细设计…………………………………………………………..………………....63.1数据结构…………………………………………………..……………………………63.2功能划分…………………………………………………..……………………………63.3算法流程图………………………………………………..………………………….…63.3.1先来先服务调度……………………………………..………………………….…63.3.2优先级调度………………………………………..………………………….……73.3.3时间片轮转调度…………………………………..………………………….……83.3.4多级反馈队列调度………………………………..………………………….……93.4函数功能定义……………………………………………..………………………….…9武汉工程大学计算机科学与工程学院综合设计报告-II-第四章设计结果及分析…………………………………………………..………………..114.1创建进程测…………………………………….………………………………..….….114.2选择进程调度算法测试………………………..………………………….…………..114.3先来先服务调度测………………………………………..…………………………...114.4时间片轮转调度测试………………………….………………………………..….….124.5优先级调度测试…………………………….………………………………..….…….134.6多级反馈队列调度…………………………….………………………………..….….134.1测试分析…………………………………….………………………………..….…….15总结…….……………………………………………………..……………………………16致谢…….……………………………………………………..……………………….…...17参考文献…….………………..………………………………..……………………….…...18附录主要程序代码………...………………………………..……………………….…...19武汉工程大学计算机科学与工程学院综合设计报告