操作系统课程设计

衡阳师范学院。

工科课程设计 -《操作系统》

题目：优先数调度算法的实现

学号14450139

姓名鲁向阳。

班级： 14级物联网班。

指导教师陈琼老师。

日期2024年 12月。

目录。1.概述 2

1.1设计目的 2

1.2运行环境 3

1.3任务分配 3

2.需求分析 4

2.2题目内容 4

2.2设计思想说明 4

2.3数据结构设计 6

3.算法的设计 7

3.1头文件声明 7

3.2定义各种变量 7

3.3相关函数的定义 7

3.4程序运行流程图 10

3.5方案设计流程图 11

3.6进程控制块pcb结构 12

3.7进程控制块链结构 12

4.实例 13

5.总结 14

6.附录 16

参考文献 24

在操作系统中调度算法的实质是一种资源的分配，因而调度算法是指“根据系统资源分配策略所规定的资源分配算法”。对于不同的操作系统和系统目标，通常采用不同的调度算法。为了照顾紧迫作业，使之在进入系统后便获得优先处理，引入了最高优先权调度算法。

作为进程调度算法时，该算法是把处理机分配给就绪队列优先权最高的进程。这可以分为抢占式优先权算法和非抢占式优先权算法。

对于最高优先权调度算法，其关键在于：它是使用静态优先权还是动态优先权，以及如何确定进程的优先权。动态优先权拥有其特有的灵活优点，同时，若所有的进程都具有相同的优先权初值，则显然是最先进入就绪队列的进程，将因其动态优先权变得高而优先获得处理机，此即fcfs算法。

若所有的就绪进程具有各不相同优先权初值，那么，对于优先权初值低的进程，在等待了足够长的时间后，其优先权便可能升为最高，从而获得处理机。当采用抢占式优先权调度算法时，如果规定当前进程的优先权以一定速率下降，则可防止一个长作业长期垄断处理机。

硬件机器：pc

计算机语言：c++（使用自己学习的）

编译环境：visual studio 2010

1）理解掌握进程调度实现所涉及到的主要问题：如何组织进程、如何实现处理机调度。进程控制块的作用和结构，进程控制块的链表组织。

进程调度程序包含从进程就绪队列选择并摘取进程、给该进程分配处理机。

2）设计进程控制块相关数据结构，进程状态跃迁的相关模拟；

3）实现优先调度算法模拟程序设计、编码及调试。

编写程序，采用优先权调度算法实现单处理机系统对进程的调度过程。

模拟动态优先权算法，在主函数中选择采用抢占式进程调度算法，再调用优先调度算法完成模拟。

1.设定系统中有五个进程，每一个进程用一个进程控制块（pcb）表示，队列的每一个结点都是一种结构体，结构体名称定义为进程模块。

2.进程控制块包含如下信息：进程编号、需要运行时间、已用cpu时间等等。

3.在每次运行设计的处理调度程序之前，由终端输入五个进程的“进入就绪队列时间”和“要求运行时间”。

4.进程的进入就绪队列时间及需要的运行时间人为地指定。进程的运行时间以时间片为单位进行计算。

5.将五个进程按给定进程的时间片从小到大连成就绪队列，当第一个进程进去的时候，它就执行当前进程，在执行的过程中，可能有另一个进程进入，进入之后，当前的进程就会进行更新，更新它所有的信息，就把它放入运行队列，使当前运行的剩余时间为零，为零之后就把当前的资源释放掉，这时候就从就绪队列里面取出进程的队头，作为当前运行的进程。寻找的过程中，采用的是队列的遍历，每遍历一个进程的时候，就对当前进程的剩余时间进行更新并记录这个队头。

6.处理机调度总是选队列首进程运行。进程每运行一次剩余时间减“1”，同时将已运行时间加“1”。

7.进程运行一次后，若要求运行时间不等于已运行时间，则再将它加入就绪队列；否则将其状态置为“结束”,且退出就绪队列。

8.“就绪”状态的进程队列不为空，则重复上面6，7步骤，直到所有进程都成为“结束”状态。

9.在设计的程序中有输入语句，输入5个进程的“进入就绪队列时间”和“要求运行时间”，也有显示或打印语句，能显示或打印进程的平均等待时间和平均周转时间。

10.最后，为五个进程任意确定一组“进入就绪队列时间”和“要求运行时间”，运行并调试所设计的程序，显示或打印出逐次被选中进程的进程序号。

设定系统中有五个进程，每一个进程用一个进程控制块（pcb）表示，队列的每一个结点都是一种结构体，结构体名称定义为进程模块。建立好进程控制模块之后，进程就已按时间片从小到大的顺序排成了就绪队列。

typedef struct node

char name[10]; 进程标志符。

int prio; /进程优先数。

int cputime; /进程占用cpu时间。

int needtime; /进程到完成还要的时间。

char state; /进程的状态。

struct node *next; /链指针。

pcb;#include<>/标准io库*/

#include<>/该文件包含了c语言标准库函数的定义*/

#include<>/一种常用的编译预处理指令，在使用到字符数组时需要使用*/

char name[10]; 进程标志符。

int prio; /进程优先数。

int cputime; /进程占用cpu时间。

int needtime; /进程到完成还要的时间。

char state; /进程的状态。

struct node *next; /链指针。

/优先数的算法插入算法。

void insert1(pcb *q)

pcb *p1,*s,*r;

int b;

s=q; /待插入的pcb指针。

p1=ready; /就绪队列头指针。

r=p1; /r做p1的前驱指针。

b=1;while((p1!=null)&&b) /根据优先数确定插入位置。

if(p1->prio>=s->prio)

r=p1;p1=p1->next;

elseb=0;

if(r!=p1) /如果条件成立说明插入在r与p1之间。

r->next=s;

s->next=p1;

elses->next=p1; /否则插入在就绪队列的头。

ready=s;

/优先数调度算法。

void priority(char alg)

while(run!=null) /当运行队列不空时，有进程正在运行。

run->cputime=run->cputime+1;

run->needtime=run->needtime-1;

run->prio=run->prio-3; /每运行一次优先数降低3个单位。

if(run->needtime==0) /如所需时间为0将其插入完成队列。

run->next=finish;

finish=run;

run->state='f'; 置状态为完成态。

run=null; /运行队列头指针为空。

if(ready!=null) /如就绪队列不空。

firstin();将就绪队列的第一个进程投入运行。

else //没有运行完同时优先数不是最大，则将其变为。

/就绪态插入到就绪队列。

if((ready!=null)&&run->prioprio))

run->state='w';

insert1(run);

firstin();将就绪队列的第一个进程投入运行。

prt(alg); 输出进程pcb信息。图3-1

图3-2图3-3

图3-4图4-1

图4-2这次的程序软件基本上运行成功，这次数据结构课程设计让我感触很深，使我了解到的学习不应该只局限于课本，因为课本上只是很有限的一部分，所涉及的面也是狭窄的。但是怎样在有限的范围内学习到无限的知识呢？那就要懂得自学，懂得充分利用身边的资源。

应该说，在这次的课程设计中学到了很多知识，这并不仅仅包括书本上的知识，更重要的是学会了如何去和别人交流，怎样用语言去实现自己的想法，在这个过程中使我懂得了勤学好问的重要性。

虽然在我的程序中有一部分是从网上搜索得来的，但我竭力将所获得的信息变成自己的资源。在我动手上机操作的同时，我在了解和看懂的基础上有所改变和创新，但是在我的程序软件中还有部分的不足，需要加以更新。同时，通过这次课程设计，意识到了自己动手实践的弱势，特别是在编程方面，于是我知道了计算机的实践操作是很重要的，只有通过上机编程才能充分的了解自己的不足。

操作系统课程设计

操作系统课程设计

操作系统课程设计

操作系统课程设计

其他用户还读了