06060111-王江-先來先服務和短進程優(yōu)先調度算法模擬

1、西安建筑科技大學華清學院課程設計（論文）第 頁 共16頁課程設計（論文）題 目:先來先服務和短進程優(yōu)先調度算法模擬院 （系）： 華清學院專業(yè)班級：計算機2011姓 名：王江學 號：11指導教師：曾應員2013年 12 月 18日西安建筑科技大學華清學院課程設計（論文）任務書專業(yè)班級： 計算機1101 學生姓名： 王江 指導教師（簽名）：一、課程設計（論文）題目先來先服務和短進程優(yōu)先調度算法模擬（進程調度）：編寫一個進程調度程序，允許多個進程并行執(zhí)行，并能選擇是先來先服務算法還是短進程優(yōu)先算法。二、本次課程設計（論文）應達到的目的操作系統課程實踐性比較強。課程設計是加強學生實踐能力的一個強有力手

2、段。課程設計要求學生在完成程序設計的同時能夠寫出比較規(guī)范的設計報告。嚴格實施課程設計這一環(huán)節(jié)，對于學生基本程序設計素養(yǎng)的培養(yǎng)和軟件工作者工作作風的訓練，將起到顯著的促進作用。本題目要達到目的：深入掌握進程調度的概念原理和實現方法。三、本次課程設計（論文）任務的主要內容和要求（包括原始數據、技術參數、設計要求等）先來先服務調度算法是以進程的到達時間為判斷標準，按各個進程所的到達時間先后順序進行調度。短進程優(yōu)先調度算法是按進程的預計運行時間長短進行排序，先執(zhí)行短進程。四、應收集的資料及主要參考文獻：操作系統經典算法的編程實現資料非常豐富，可以在圖書館找書籍或在因特網上找資料，都很容易找到，但是大部

3、分代碼是不全的，不能直接運行，希望大家只是把它當參考，編碼還是自己做。參考文獻：【1】湯小丹、梁紅兵、哲鳳屏、湯子瀛 編著.計算機操作系統（第三版）.西安：西安電子科技大學出版社，2007.5【2】史美林編.計算機操作系統教程.北京：清華大學出版社，1999.11【3】徐甲同編著.操作系統教程.西安：西安電子科技大學出版社，1996.8【4】Clifford，A.Shaffer編著.數決結構與算法分析(C+版).北京：電子工業(yè)出版社，2005.7【5】蔣立翔編著.C+程序設計技能百練.北京：中國鐵道出版社，2004.1五、審核批準意見教研室主任（簽字）設計總說明能夠選擇不同的調度算法（先來先服

4、務，非強占式短進程優(yōu)先算法），通過給出進程名、進程的到達時間和進程的運行時間，根據調度算法計算出進程的平均周轉時間和平均帶權周轉時間，比較調度算法的優(yōu)劣。關鍵字：先來先服務 短進程優(yōu)先調度 進程 平均周轉時間平均帶權周轉時間目錄TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc367713036 1.設計目的 PAGEREF _Toc367713036 h 1 HYPERLINK l _Toc367713037 2.問題描述2 HYPERLINK l _Toc367713038 3.需求分析2HYPERLINK l _4.概要設計4.概要設計3 HYPERLINK l _Toc3

5、67713040 5.詳細設計4 HYPERLINK l _Toc367713041 6.調試分析7 HYPERLINK l _Toc367713042 7.使用說明8 HYPERLINK l _Toc367713043 8.設計總結10 HYPERLINK l _Toc367713044 9.參考文獻11HYPERLINK l _10程序源代碼10.程序源代碼12操作系統課程設計先來先服務和短進程優(yōu)先調度算法模擬1.設計目的“操作系統”是計算機專業(yè)的核心專業(yè)課，“操作系統課程設計”是理解和鞏固操作系統基本理論、原理和方法的重要的實踐環(huán)節(jié)。 操作系統課程主要講述的內容是多道操作系統的原理與技術

6、，與其它計算機原理、編譯原理、匯編語言、計算機網絡、程序設計等專業(yè)課程關系十分密切。本課程設計的目的綜合應用學生所學知識，建立系統和完整的計算機系統概念，理解和鞏固操作系統基本理論、原理和方法，掌握操作系統基本理論與管理方式。在算法基礎上，解決實際的管理功能的問題，提高學生實際應用、編程的能力。課程設計要求學生在完成程序設計的同時能夠撰寫比較規(guī)范的設計報告。嚴格實施課程設計這一環(huán)節(jié)，對于學生基本程序設計素養(yǎng)的培養(yǎng)和軟件工作者工作作風的訓練，將起到顯著的促進作用。2.問題描述此次做的進程調度模擬系統，用戶可以輸入各進程信息（包含進程名、到達時間、運行時間）。輸入進程數，然后輸入進程的提交時間和運

7、行時間，顯示先來先服務調度算法和非強占式短進程優(yōu)先調度算法的作業(yè)號、提交時間、運行時間、開始時間、結束時間、周轉時間、帶權周轉時間、執(zhí)行時間、平均周轉時間和平均帶權周轉時間。3.需求分析3.1 數據需求需要用戶自行鍵入進程數,進程提交時間和運行時間.3.2 基本功能需求模擬進程調度，能夠處理以下的情形：能夠選擇不同的調度算法（要求中給出的調度算法）； 能夠輸入進程的基本信息，如進程名、到達時間和運行時間等； 根據選擇的調度算法顯示進程調度隊列； 根據選擇的調度算法計算平均周轉時間和平均帶權周轉時間。3.3 非功能性需求用戶界面需求：簡潔、易用、易懂、友好的用戶界面。硬件要求：裝有Visual

8、C+6.0的計算機?？煽啃孕枨螅罕ＷC用戶在正常使用本系統時，用戶的操作或誤操作不會產生數據的丟失。4.概要設計4.1 數據結構此次程序從大的方面來說是利用鏈表來實現的，在程序中定義了一個結構體struct PCB用來保存每一條記錄，每個結點包括進程名（作業(yè)名）、進程的提交時間、運行時間、開始時間、結束時間、周轉時間、帶權周轉時間、平均周轉時間和平均帶權周轉時間。定義一個double型的handtime（提交時間），一個double型的asktime（運行時間）、starttime（開始時間）、endtime（結束時間）、usetime（周轉時間）、right（帶權周轉時間）以及整型的runor

9、der（執(zhí)行的順序）和num（進程數），還定義一個指針next。4.2 系統包含的函數4.2.1先來先服務調度算法：void FCFS(pro p,int n)4.2.2非強占式短進程優(yōu)先調度算法：void SJF(pro p,int n)4.2.3主函數:int main()4.3 函數間的關系函數SJF和函數FCFS都在主函數中進行調用4.4 系統功能模塊圖圖4-1系統功能模塊圖5.詳細設計5.1 結構體的詳細定義Struct pro的定義如下：struct prodouble handtime;double asktime;double starttime;double endtime;

10、double usetime;double right;int runorder;int num;pro *next;5.2 系統函數詳細介紹先來先服務調度算法有兩種情況：一是進程的提交時間不一樣，是根據到達的先后順序來執(zhí)行的，先到達先執(zhí)行；二是進程的提交時間一樣，即所有的進程的到達時間是一樣的，要看進程的執(zhí)行順序，在前的進程先執(zhí)行。非強占式短進程優(yōu)先調度算法，有兩種情況：一是進程的到達的時間不一樣，那么首先執(zhí)行第一個到達的進程，執(zhí)行完后，然后比較剩下進程的到達時間和運行時間，先到達的和運行時間短的進程先運行；二是進程的到達時間一樣，比較所有的進程的運行時間，運行時間短的進程先執(zhí)行。5.3 系

11、統功能模塊介紹系統功能模塊主要分為兩大部分:先來先服務調度算法和非強占式短進程優(yōu)先調度算法.5.4 具體模塊設計5.4.1先來先服務調度算法(圖1)圖5-1先來先服務調度5.4.2非強占式短進程優(yōu)先調度算法圖5-2非強占式短進程優(yōu)先調度6.調試分析測試數據:到達時間不一樣進程3（1.2 2.4 3.2）進程4（1.3 2.5 3.1 4.2）到達時間一樣進程3（1.2 1.1 1.3）進程4（1.4 1.1 1.2 1.0.5）7.使用說明7.1到達時間不一樣7.1.1進程數為：3圖7-17.1.2進程數為：4圖7-27.2到達時間一樣7.2.1進程數為：3圖7-37.2.2進程數為：4圖7-

12、48.設計總結這次課程設計給我一個很好的鍛煉和實踐的機會，讓我對那些算法有了更深的了解。這次做的比較好的是直接把進程信息設定為一個結構體，如此以來對進程的操作比較方便，實現了基本信息的有效封裝，充分利用鏈表來實現算法；還有就是基本上完成課程設計的要求，計算出平均周轉時間和平均帶權周轉時間，比較了兩種算法的優(yōu)劣。不過，這次課設也有很多不足之處，比如說在提交時間一樣的情況下，先來先服務是按照進程號的順序執(zhí)行，非強占式短進程優(yōu)先調度算法先執(zhí)行第一個進程，然后比較剩下進程的運行時間，運行時間最短的進程先進行。當提交時間一樣時，對于短進程優(yōu)先調度算法，應該是直接比較各個進程的運行時間，運行時間最短的進程

13、先執(zhí)行，這個不足之處需要改進。通過這次課程設計，提高了方面的水平。從這次課設，我不僅加深對操作系統知識的了解，而且更加提高自己的編程能力和實踐水平。雖然這次課程設計結束了，然而對操作系統的學習不能間斷，我要繼續(xù)學習操作系統的知識，了解和掌握各種不同類型的操作系統；還要加強自己的編程能力，讓自己的實踐水平更上一層樓。但是，我覺得既然是操作系統課程設計應該涉及到多個操作系統，讓我們了解更多不同的操作系統，通過不同的操作系統實踐，掌握各個不同系統的特點和區(qū)別。9.參考文獻【1】湯小丹、梁紅兵、哲鳳屏、湯子瀛 編著.計算機操作系統（第三版）.西安：西安電子科技大學出版社，2007.5【2】史美林編.計

14、算機操作系統教程.北京：清華大學出版社，1999.11【3】徐甲同編著.操作系統教程.西安：西安電子科技大學出版社，1996.8【4】Clifford，A.Shaffer編著.數決結構與算法分析(C+版).北京：電子工業(yè)出版社，2005.7【5】蔣立翔編著.C+程序設計技能百練.北京：中國鐵道出版社，2004.1 10程序源代碼#includeusing namespace std;struct prodouble handtime;double asktime;double starttime;double endtime;double usetime;double right;int ru

15、norder;int num;pro *next;/void SJF(pro p,int n);void FCFS(pro p,int n);/int pronum;int main()pro p20;coutpronum;cout按時間先后順序輸入進程的提交時間和運行時間endl;for(int i=0;ipronum;i+)pi.num=i+1; cout第i+1pi.handtimepi.asktime;while(pi.handtimepi-1.handtime)cout請從新輸入第i+1pi.handtimepi.asktime; FCFS(p,pronum); SJF(p,pron

16、um); return 0; /couthandtime asktimeendl;/void SJF(pro p,int n)int i,order=1;pro *now=&p0;pro *temp,*nextrun;p0.starttime=p0.handtime;p0.endtime=p0.handtime+p0.asktime;p0.usetime=p0.asktime;p0.right=1.0;p0.runorder=order;+order;for(i=0;in-1;i+)pi.next=&pi+1;/coutnext-numendl;pn-1.next=NULL;/*while(n

17、ow!=NULL)coutnumthandtimenext;*/while(now-next!=NULL)nextrun=now-next;/couthandtimetasktimeasdfafdsahandtime=now-endtime)nextrun-starttime=nextrun-handtime; elseif(nextrun-next!=NULL)temp=nextrun-next; while(temp-handtimeendtime) /用來確定nextrun是否改變 if(temp-asktimeasktime)nextrun=temp; if(temp-next!=NU

18、LL)temp=temp-next;else break; nextrun-starttime=now-endtime; /確定nextrun完畢 if(nextrun!=now-next)temp=now; /修改鏈表while(temp-next!=nextrun)temp=temp-next;temp-next=nextrun-next;temp=now-next; now-next=nextrun;nextrun-next=temp; /鏈表修改完畢 nextrun-endtime=nextrun-starttime+nextrun-asktime;nextrun-usetime=ne

19、xtrun-endtime-nextrun-handtime;nextrun-right=nextrun-usetime/nextrun-asktime;nextrun-runorder=order;+order; /進程信息修改完畢 now=nextrun;double sumtime=0,sumright=0;coutSJFendl;cout作業(yè)號t提交t運行t開始t結束t周轉t帶權t執(zhí)行endl;for(i=0;in;i+)sumtime+=pi.usetime;sumright+=pi.right;coutpi.numtpi.handtimetpi.asktimetpi.starttimetpi.endtimetpi.usetimetpi.righttpi.runorderendl;cout平均tt