操作系統(tǒng)課程設(shè)計——進(jìn)程調(diào)度模擬算法

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1、　　計算機與信息學(xué)院　　課程設(shè)計報告　　2014年1月16日　　目錄　　1.進(jìn)程調(diào)度算法模擬課程設(shè)計的目的……………………………………………1

2、　　2.進(jìn)程調(diào)度算法模擬課程設(shè)計的要求……………………………………………1　　3.進(jìn)程調(diào)度算法模擬課程設(shè)計報告內(nèi)容…………………………………………1　　3．1前言 ………………………………………………………………………1　　3．2進(jìn)程調(diào)度算法模擬設(shè)計的環(huán)境 …………………………………………1

3、　　3．3系統(tǒng)流程圖及各模塊 ……………………………………………………2　　4．總結(jié) …………………………………………………………………………18　　參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………19　　參考網(wǎng)站…………………………………………………………

4、……………19　　進(jìn)程調(diào)度算法模擬　　1.進(jìn)程調(diào)度算法模擬課程設(shè)計的目的和意義　　2013-2014學(xué)年，在學(xué)習(xí)了《操作系統(tǒng)》這門課后，對當(dāng)中的進(jìn)程調(diào)度算法產(chǎn)生了濃厚的興趣。各種調(diào)度算法，理論上比較好理解。為了加深印象，我決定把各種調(diào)度算法用C語言寫出來。于是便產(chǎn)生這份從頭到

5、尾都讓我絞盡腦汁的課程設(shè)計。　　做這份課程設(shè)計，對從事系統(tǒng)開發(fā)的人員來說，是必要的，可以在一定程度上為自己以后的發(fā)展鋪路。雖然用處不是特別明顯，但對加深系統(tǒng)調(diào)用算法的理解無疑用處是巨大的。　　2.進(jìn)程調(diào)度算法模擬課程設(shè)計的要求　　用C語言寫出至少兩種進(jìn)程調(diào)度算法。<

6、b>　　畫出大概流程圖。　　對算法過程出現(xiàn)的bug進(jìn)行調(diào)試。　　展示最后的算法結(jié)果　　3.1前言：　　目前比較常見的幾種進(jìn)程調(diào)度算法有：<p

7、>　　先到先服務(wù)(FCFS)　　短進(jìn)程優(yōu)先（非搶占和搶占）算法(SPF)　　高響應(yīng)比優(yōu)先算法　　時間片輪轉(zhuǎn)算法　　我選出其中三種即先到先服務(wù)，短進(jìn)程優(yōu)先（2種）和時間片輪轉(zhuǎn)算法進(jìn)行C語言描&

8、lt;/p>　　述以加深對這三種算法的理解。　　3.2進(jìn)程調(diào)度算法模擬設(shè)計的環(huán)境　　VC++6.0及CodeBlocks，32位計算機WIN7操作系統(tǒng)。　　3.3流程圖　　定義進(jìn)程結(jié)構(gòu)體：

9、　　struct Pro{　　int num;//進(jìn)程號　　int time_in;//進(jìn)程到達(dá)時間　　int work_time;//進(jìn)程服務(wù)時間　　int btime;//用于搶占式進(jìn)程優(yōu)先記錄該進(jìn)程

10、開始時間　　int l_w_time;//用于搶占式進(jìn)程優(yōu)先記錄剩余服務(wù)時間　　int end_time; //記錄該進(jìn)程結(jié)束時間，（需要時時監(jiān)測）　　int judge;//用于需要時的標(biāo)記　　}pro[10];//進(jìn)程結(jié)構(gòu)體<

11、p>　　1先到先服務(wù)　　算法描述：把所有進(jìn)程按到達(dá)先后排序，每次取最先到的進(jìn)程執(zhí)行后淘汰，再取下一個，直到所有進(jìn)程調(diào)度完畢。　　主要代碼：　　void FCFS() //先到先服務(wù)<b

12、>　　{　　char s[] = {"先到先服務(wù)"};　　printmat(s);　　PT;　　int i, j;<p&

13、gt;　　int min;　　int t = pro_num;　　int begin_time = 0x7fff;　　for(i = 1; i <= pro_num; i++)　　{<

14、/p>　　if(pro[i].time_in < begin_time)　　begin_time = pro[i].time_in;　　pro[i].judge = 0;//所有進(jìn)程號查找標(biāo)志置0，表示還未查找　　}

15、　　while(t--)　　{　　for(i = 1; i <= pro_num; i++)　　{　　if(pro[i].judge==0)<

16、;p>　　{　　min = i;//設(shè)其為目前最早到達(dá)的時間　　for(j = i+1; j <= pro_num; j++)　　{　　if(pro[j].judge == 0 &a

17、mp;& pro[j].time_in <= pro[min].time_in)//該進(jìn)程號若還未被查找且小于預(yù)設(shè)　　min = j;　　}　　pro[min].judge = 1;//該進(jìn)程號被查找過　　pr

18、intf(Format2,pro[min].num,pro[min].time_in,pro[min].work_time,　　begin_time,begin_time+pro[min].work_time,begin_time+pro[min].work_time-pro[min].time_in);　　begin_time += pro[min].

19、work_time;　　puts("");　　}　　}　　}

20、;　　printmat(s);　　puts("");　　}　　程序截圖：　　2段進(jìn)程優(yōu)先非搶占<

21、;/p>　　算法描述：每次選出最短的進(jìn)程進(jìn)行調(diào)度，調(diào)度完畢則淘汰，直到所有進(jìn)程都調(diào)度完畢；　　void SJF() //短進(jìn)程優(yōu)先(非搶占)　　{　　char s[] = "非搶占短進(jìn)程優(yōu)先";<

22、p>　　printmat(s);　　PT;　　struct Pro *p,*q,*head;　　int t_num,t_work_time,t_time_in;　　head = &pro[1];&

23、lt;p>　　/************************按所有進(jìn)程到達(dá)時間排序*************/　　p = head;　　while(p - head < pro_num)　　{<

24、;p>　　for(q = p+1; q-head < pro_num; q++)　　{　　if(q->time_in < p->time_in || (q->work_time < p->work_time && q->time_in == p-&

25、gt;time_in))　　{　　t_num = p->num,t_time_in = p->time_in,t_work_time = p->work_time;　　p->num = q->num,p->time_in = q->t

26、ime_in,p->work_time = q->work_time;　　q->num = t_num, q->time_in = t_time_in,q->work_time = t_work_time;　　}　　}</

27、b>　　p++;　　}　　/*************************************************************/　　/**********找出第一個執(zhí)

28、行的進(jìn)程，即最先到達(dá)的最短進(jìn)程*********/　　int time = 0;　　p = head;　　for(q = head; q < head + pro_num; q++)　　{&

29、lt;/p>　　q->judge = 0;　　if(q->time_in < p->time_in)　　p = q;　　if(q->time_in == p->time_in && q->w

30、ork_time < p->work_time)　　p = q;　　}　　int cnt = pro_num;　　p = head;</p&

31、gt;　　while(cnt--)　　{　　time = time < p->time_in ? p->time_in:time;　　p->judge = 1;　　p->begin_

32、time = time;　　time += p->work_time;　　p->end_time = time;　　for(q = head; q < head + pro_num; q++)　　{

33、;　　if(p->judge == 1 && q->judge == 0)　　p = q;　　else if(p->judge == 0 &&(q->work_time < p->work_time))&

34、lt;p>　　{　　p = q;　　}　　}　　}&

35、lt;p>　　for(p = head; p < head+pro_num; p++)　　{　　printf(Format2,p->num,p->time_in,p->work_time,p->begin_time,p->end_time,p->end_time-p-&

36、gt;time_in);　　puts("");　　}　　printmat(s);　　puts("");</p&g

37、t;　　}　　3短進(jìn)程優(yōu)先（搶占）　　算法描述：按時間疊加，當(dāng)新進(jìn)程到達(dá)時，判斷如果比當(dāng)前執(zhí)行的進(jìn)程短，則發(fā)生搶占，執(zhí)行完的淘汰，直到所有進(jìn)程都調(diào)度完畢。　　int find(int pp,int time)&l

38、t;b>　　{　　int i;　　for(i = 1; i <= pro_num; i++)　　{　　if(pro[pp].l_w_time == 0 ||( pr

39、o[i].l_w_time != 0 && pro[i].l_w_time < pro[pp].l_w_time && time >= pro[i].time_in))　　pp = i;　　}

40、　return pp;　　}　　void test()　　{　　int i;　　for(i = 1; i <=

41、 pro_num; i++)　　{　　printf(Format2,pro[i].num,pro[i].time_in,pro[i].work_time,pro[i].btime,pro[i].end_time,pro[i].end_time-pro[i].time_in);

42、　　puts("");　　}　　}　　void SJF2()//搶占式短進(jìn)程優(yōu)先　　{</p

43、>　　char s[] = {"搶占式短進(jìn)程優(yōu)先"};　　printmat(s);　　PT;　　int i;　　struct Pro *p,*q;/

44、/ 先對到達(dá)時間進(jìn)行排序//　　struct Pro *head = &pro[1];　　int t_num, t_time_in,t_work_time;　　int time_cnt = 0,time;　　p = head = &pro[1];</

45、p>　　while(p - head < pro_num)　　{　　for(q = p+1; q-head < pro_num; q++)　　{　　if(q

46、->time_in < p->time_in)　　{　　t_num = p->num,t_time_in = p->time_in,t_work_time = p->work_time;　　p->num = q->num,p-&

47、gt;time_in = q->time_in,p->work_time = q->work_time;　　q->num = t_num, q->time_in = t_time_in,q->work_time = t_work_time;　　}<p&

48、gt;　　}　　p++;　　}　　for(i = 1; i <= pro_num; i++)　　{</p&

49、gt;　　pro[i].l_w_time = pro[i].work_time;　　time_cnt += pro[i].work_time;　　}　　int pp = 1;　　time = pro[pp].ti

50、me_in;　　while(time_cnt--)　　{　　pro[pp].l_w_time--;　　time++;　　if(pro[pp].l_w_ti

51、me==0){pro[pp].end_time = time;}else;　　if(pro[pp].btime == 0 && pro[pp].time_in != 0)pro[pp].btime = time-1;else;　　pp = find(pp,time);　　}<

52、;/b>　　test();　　printmat(s);　　puts("");　　}　　4時

53、間片輪轉(zhuǎn)（以單位1為例）　　取當(dāng)前已經(jīng)到達(dá)的進(jìn)程，執(zhí)行一個時間片，跳轉(zhuǎn)至下一個已經(jīng)到達(dá)的進(jìn)程，再執(zhí)行一個時間片，直到所有進(jìn)程都調(diào)度完畢。　　void TROT()　　{　　char *s = "時間片輪轉(zhuǎn)算法";&

54、lt;/p>　　printmat(s);　　PT;　　struct Pro *p,*q,*head;　　int t_num,t_time_in,t_work_time;　　head = &pro[1

55、];　　p = head;　　/************************給所有進(jìn)程按到達(dá)時間排序*************/　　while(p - head < pro_num)　　{

56、;　　for(q = p+1; q-head < pro_num; q++)　　{　　if(q->time_in < p->time_in)　　{&

57、lt;p>　　t_num = p->num,t_time_in = p->time_in,t_work_time = p->work_time;　　p->num = q->num,p->time_in = q->time_in,p->work_time = q->work_time;　　q-&g

58、t;num = t_num, q->time_in = t_time_in,q->work_time = t_work_time;　　}　　}　　p++;<p

59、>　　}　　/*************************************************************/　　int time = pro[1].time_in;　　for(p = head; p < head+pro_num; p

60、++){p->judge = 0;p->left_work = p->work_time;}　　int flag = 1;　　for(p = head; flag; p++)　　{　　if(p->time_i

61、n <= time && p->left_work > 0)　　{　　p->left_work--;　　if(p->judge == 0){p->judge = 1; p->begin_time = time;}&l

62、t;/p>　　if(p->left_work == 0)p->end_time = time+1;　　}　　else continue;　　time++;

63、　　for(q = head; q < head+pro_num; q++)　　{　　if(q->left_work!=0)break;　　}　　if(q == head + pro

64、_num)flag = 0;　　if(p == head + pro_num - 1)//設(shè)從開頭再開始找　　p = head-1;　　}　　for(q = head; q < head + pro_num; q++)</

65、p>　　{　　printf(Format2,q->num,q->time_in,q->work_time,q->begin_time,q->end_time,q->end_time-q->time_in);　　puts("

66、;");　　}　　printmat(s);　　}　　5高響應(yīng)比優(yōu)先　　先對所有進(jìn)程排序

67、，已經(jīng)到達(dá)的進(jìn)程，每次選取響應(yīng)比最高的進(jìn)程進(jìn)行調(diào)度，直到所有進(jìn)程調(diào)度完畢。　　void FPF()　　{　　char *s = "高響應(yīng)比優(yōu)先算法";　　char *ss = "*************

68、***";　　printmat(s);　　PT;　　struct Pro *p,*q,*head;　　int t_num,t_time_in,t_work_time;　　head =

69、 &pro[1];　　p = head;　　/************************給所有進(jìn)程按到達(dá)時間排序*************/　　while(p - head < pro_num)

70、　{　　for(q = p+1; q-head < pro_num; q++)　　{　　if(q->time_in < p->time_in)　　{&l

71、t;/p>　　t_num = p->num,t_time_in = p->time_in,t_work_time = p->work_time;　　p->num = q->num,p->time_in = q->time_in,p->work_time = q->work_time;<

72、p>　　q->num = t_num, q->time_in = t_time_in,q->work_time = t_work_time;　　}　　}　　p++;</p

73、>　　}　　/*************************************************************/　　int time = pro[1].time_in;　　int cnt = pro_num;</p&

74、gt;　　for(p = head; p < head+pro_num; p++){p->judge = 0;p->left_work = p->work_time;}　　p = head;　　while(cnt--)//查找、打印cnt次&l

75、t;p>　　{　　p = head;　　while(1)　　{　　if(p->judge == 0) bre

76、ak;　　else p++;　　}　　time = time < p->time_in?p->time_in:time;　　for(q = head; q < head+p

77、ro_num; q++)　　{　　if(q->judge == 0 && time >= q->time_in && (time-q->time_in)*p->work_time>(time-p->time_in)/q->work_tim

78、e)　　p = q;　　}　　p -> judge = 1;　　p->begin_time = time;　　time += p->wo

79、rk_time;　　p->end_time = time;　　printf(Format2,p->num,p->time_in,p->work_time,p->begin_time,p->end_time,p->end_time - p->time_in);<

80、b>　　puts("");　　}　　printmat(ss);　　}　　4總結(jié)：<

81、p>　　在本次課程設(shè)計過程中，我碰到不少程序調(diào)試的問題，但通過不懈努力一一解決了，從中我也學(xué)到了很多調(diào)試技巧，從而提升了自己在以后程序編寫中的技能。　　另外，進(jìn)程調(diào)度算法，雖然不是很難，但是再寫一次，能加深對算法的理解和運用，好處還是很多的。　　參考文獻(xiàn)：　　《操作系統(tǒng)

眾賞文庫> 全部分類> 畢業(yè)設(shè)計

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