操作系统课程设计模板.doc

操作系统课程设计报告 时间：2015-1-5～2015-1-9 地点：信息工程学院324 班级：计科1201 学号： 姓名： 2015-1-9  操作系统课程设计成员：俞晶晶 周涛 彭朝展 王钟苹 谢国超 俞晶晶 进程调度算法模拟时间片轮转算法 周涛 进程调度算法模拟先来先服务 彭朝展 主存空间的回收与分配 王钟苹 页面置换算法 谢国超 磁盘调度 一、课程设计的目的和意义 本次课程设计的主要任务是进行系统级的程序设计。本课程设计是操作系统原理课程的延伸。通过该课程设计，使学生更好地掌握操作系统各部分结构、实现机理和各种典型算法，加深对操作系统的设计和实现思路的理解，培养学生的系统设计和动手能力，学会分析和编写程序。课程设计的实施将使学生在以下几个方面有所收获：加深对操作系统原理的理解，提高综合运用所学知识的能力；培养学生自主查阅参考资料的习惯，增强独立思考和解决问题的能力；通过课程设计，培养严谨的科学态度和协作精神。 1 设计目的 （1）要求学生设计并实现模拟进程调度的算法时间片轮转及先来先服务。 （2）理解进程控制块的结构。 （3）理解进程运行的并发性。 （4）掌握进程调度算法。 2 设计要求 在多道程序运行环境下，进程数目一般多于处理机数目，使得进程要通过竞争来使用处理机。这就要求系统能按某种算法，动态地把处理机分配给就绪队列中的一个进程，使之运行，分配处理机的任务是由进程调度程序完成的。一个进程被创建后，系统为了便于对进程进行管理，将系统中的所有进程按其状态，将其组织成不同的进程队列。于是系统中有运行进程队列、就绪队列和各种事件的进程等待队列。进程调度的功能就是从就绪队列中挑选一个进程到处理机上运行。进程调度的算法有多种，常用的有优先级调度算法、先来先服务算法、时间片轮转算法。进程是程序在处理机上的执行过程。进程存在的标识是进程控制块（PCB），进程控制块结构如下： typedef struct node { char name[10]; /* 进程标识符 */ int prio; /* 进程优先数 */ int round; /* 进程时间轮转时间片 */ int cputime; /* 进程占用 CPU 时间*/ int needtime; /* 进程到完成还需要的时间*/ int count; /* 计数器*/ char state; /* 进程的状态*/ struct node *next /*链指针*/ }PCB; 系统创建一个进程，就是由系统为某个程序设置一个PCB，用于对该进程进行控制和管理，进程任务完成，由系统收回其PCB，该进程便消亡。每个进程可以有三个状态：运行状态、就绪状态和完成状态。 用C语言、C++或者Java语言编写一个程序实现进程调度的算法，模拟进程调度的过程，加深对进程控制块概念和进程调度算法的理解。 本任务要求完成时间片轮转及先来先服务两个算法。 时间片轮转算法完成进程的调度 设计要求： （1）进程的调度采用时间片轮转算法。 （2）设计三个链队列，分别用来表示运行队列、就绪队列和完成队列。 （3）用户输入进程标识符以及进程所需的时间，申请空间存放进程 PCB信息。 （4）输出的格式和上面的运行结果分析中的格式相同。 时间片轮转调度，具体做法是调度程序每次把 CPU 分配给就绪队列首进程使用一个时间片。当这个时间片结束时，就强迫一个进程让出处理器，让它排列到就绪队列的尾部，等候下一轮调度。实现这种调度要使用一个间隔时钟。当一个进程开始运行时，就将时间片的值置入间隔时钟内，当发生间隔时钟中断时，就表明该进程连续运行的时间已超过一个规定的时间片。此时，中断处理程序就通知处理器调度进行处理器的切换工作。数据结构及变量说明完成功能的主要函数用先来先服务算法完成进程的调度 设计要求： （1）进程的调度采用先来先服务算法。 （2）设计三个链队列，分别用来表示运行队列、就绪队列和完成队列。 （3）用户输入进程标识符以及进程所需的时间，申请空间存放进程PCB信息。 （4）输出的格式和上面的运行结果分析中的格式相同。 先来先服务：按照进程进入就绪队列的先后次