c語言課程設(shè)計(jì)--處理機(jī)低級調(diào)度模擬系統(tǒng)

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c語言課程設(shè)計(jì)--處理機(jī)低級調(diào)度模擬系統(tǒng)_第1頁

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文檔簡介

1、　　《高級程序設(shè)計(jì)語言》課程設(shè)計(jì)報告　　題目：處理機(jī)低級調(diào)度模擬系統(tǒng) 　　專業(yè)： 　　班級： 　　學(xué)號： 　　姓名： <

2、;/p>　　指導(dǎo)教師： 　　完成日期：2013年03月25日　　課程設(shè)計(jì)目的　　1、掌握C語言數(shù)組、函數(shù)、指針、結(jié)構(gòu)體的綜合應(yīng)用。　　2、掌握使用C語言，進(jìn)行應(yīng)用性的開發(fā)。

3、;　　3、掌握系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法的設(shè)計(jì)。　　二、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容　　課程設(shè)計(jì)題目：處理機(jī)低級調(diào)度模擬系統(tǒng)　　課程設(shè)計(jì)內(nèi)容：根據(jù)操作系統(tǒng)處理機(jī)不同的調(diào)度算法，使用C語言模擬實(shí)現(xiàn)處理機(jī)調(diào)度過程。　　1、

4、系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)　　（1）進(jìn)程控制塊（pcb）：進(jìn)程名稱、到達(dá)時間、進(jìn)程要求運(yùn)行時間、進(jìn)程已運(yùn)行時間、指針、進(jìn)程狀態(tài)等等（要根據(jù)不同算法的需要定義全面的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)）　　（2）進(jìn)程隊(duì)列（PQueue）:鏈表……　　2、調(diào)度算法<p&g

5、t;　　（1）短進(jìn)程優(yōu)先調(diào)度（SJF）：是以進(jìn)入系統(tǒng)的進(jìn)程所提出的“執(zhí)行時間”為標(biāo)準(zhǔn)，總是優(yōu)先選取執(zhí)行時間最短的進(jìn)程。　?。?）高響應(yīng)比優(yōu)先調(diào)度（HRN）：是在每次調(diào)度前都要計(jì)算所有被選進(jìn)程（在后備隊(duì)列中）的響應(yīng)比，然后選擇響應(yīng)比最高的進(jìn)程執(zhí)行。響應(yīng)比=（等待時間+服務(wù)時間）/服務(wù)時間　　三、課程設(shè)計(jì)的要求</

6、p>　　1、按照給出的題目內(nèi)容　　（1）完成系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)、系統(tǒng)算法設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)、系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)、系統(tǒng)總體的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。　?。?）系統(tǒng)需要一個簡單操作界面，例如：　　===========================　　1. 短進(jìn)

7、程優(yōu)先調(diào)度　　2. 高響應(yīng)比優(yōu)先調(diào)度　　3. 退出　?。ò磾?shù)字1、2、3，選擇操作）　　===========================　?。?）對每種調(diào)度算法都要求輸出每個進(jìn)程（進(jìn)程數(shù)

8、不少于5）開始運(yùn)行時刻、完成時刻、周轉(zhuǎn)時間，以及這組進(jìn)程的平均周轉(zhuǎn)時間。　?。?）畫出每種調(diào)度算法流程圖。　　2、寫出課程設(shè)計(jì)報告，設(shè)計(jì)報告提交形式：電子文檔提交　　3、個人獨(dú)立完成。　　4、完成時間（1周）&

9、lt;p>　　四、課程設(shè)計(jì)過程　　1、系統(tǒng)中所使用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及說明　　//-----------------數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義----------------------------　　//定義進(jìn)程控制塊PCB　　typedef s

10、truct PCB　　{　　char PID[5]; //進(jìn)程標(biāo)示符　　char Name[10]; //進(jìn)程名稱　　int PRI; //進(jìn)程的優(yōu)先級(越小越高)

11、;　　float NeedTime; //進(jìn)程要求運(yùn)行時間(服務(wù)時間)　　float StartTime; //進(jìn)程進(jìn)入就緒隊(duì)列的時間(到達(dá)時間)　　float RunBeginTime; //開始運(yùn)行時間　　float UpTime; //進(jìn)程已運(yùn)行時間<p

12、>　　float OverTime; //進(jìn)程運(yùn)行完成的時間　　float TurnaroundTime; //周轉(zhuǎn)時間　　float RightTTime; //帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間　　struct PCB *next;　　}PCB,*QueuePtr;&l

13、t;/p>　　//定義進(jìn)程隊(duì)列　　typedef struct　　{　　QueuePtr front,rear;//隊(duì)頭、隊(duì)尾指針 　　}

14、PQueue;　　2、系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)　　本系統(tǒng)是處理機(jī)低級調(diào)度模擬系統(tǒng)，主要通過模擬來實(shí)現(xiàn)處理機(jī)調(diào)度，調(diào)度方式有短進(jìn)程優(yōu)先調(diào)度（SJF）、高響應(yīng)比優(yōu)先調(diào)度（HRN）、兩種調(diào)度方式。　　系統(tǒng)運(yùn)行過程如下：輸入進(jìn)程個數(shù)，輸入進(jìn)程詳細(xì)信息，通過簡單操作界面來選擇調(diào)

15、度方式，調(diào)度的過程和結(jié)果，重新選擇調(diào)度方式或者選擇結(jié)束。　　3、調(diào)度算法流程圖（如下圖所示）　　4、程序清單及其描述　　#include<stdio.h> 　　#include<stdlib.h> 　　#i

16、nclude<math.h>　　#include<malloc.h> 　　#include<process.h> 　　#include<stdlib.h>　　#define NULL 0<p&

17、gt;　　int ProcessNum;//進(jìn)程個數(shù)　　float AverageTurnoverTime;//平均周轉(zhuǎn)時間　　float AverageRightTTime;//平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間　　//-----------------函數(shù)結(jié)果狀態(tài)代碼------------------------

18、----　　#define TRUE 1　　#define FALSE 0　　#define OK 1　　#define ERROR 0　　//-----------------數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義-------------------

19、---------　　//定義進(jìn)程控制塊PCB　　typedef struct PCB　　{　　char PID[5];//進(jìn)程標(biāo)示符　　char Name[10];//進(jìn)程

20、名稱　　int PRI;//進(jìn)程的優(yōu)先級(越小越高)　　float NeedTime;//進(jìn)程要求運(yùn)行時間(服務(wù)時間)　　float StartTime;//進(jìn)程進(jìn)入就緒隊(duì)列的時間(到達(dá)時間)　　float RunBeginTime;//開始運(yùn)行時間

21、　　float UpTime;//進(jìn)程已運(yùn)行時間　　float OverTime;//進(jìn)程運(yùn)行完成的時間　　float TurnaroundTime;//周轉(zhuǎn)時間　　float RightTTime;//帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間<p&g

22、t;　　struct PCB *next;　　}PCB,*QueuePtr;　　//定義進(jìn)程隊(duì)列　　typedef struct　　{　　Queu

23、ePtr front,rear;//隊(duì)頭、隊(duì)尾指針 　　}PQueue;　　//-----------------函數(shù)的申明---------------------------------　　int InitQueue(PQueue &Q);//構(gòu)造一個空隊(duì)列&

24、lt;p>　　int EnQueue(PQueue &Q);//插入一個新的進(jìn)程到隊(duì)尾　　int QueueEmpty(PQueue Q);//隊(duì)列判空，若Q為空隊(duì)列,則返回1,否則返回0　　void PoolQueue(PQueue *Q);//建立后備隊(duì)列　　int print(

25、PQueue Q);//進(jìn)程隊(duì)列輸出　　void SPFsort(PQueue &Q);//短進(jìn)程優(yōu)先調(diào)度的對服務(wù)時間進(jìn)行排序　　void HRNsort(PQueue &Q);//高響應(yīng)比優(yōu)先調(diào)度的對服務(wù)時間進(jìn)行排序　　void ManagesChooses(PQueue &

26、;Q); //調(diào)度方式選擇　　//--------------------------------函數(shù)的定義---------------------------------　　//--------------------------------構(gòu)造一個空隊(duì)列---------------------------------<

27、;p>　　int InitQueue(PQueue &Q)　　{　　Q.front=Q.rear=(QueuePtr)malloc(sizeof(PCB));　　if(!Q.front)　　exit(0

28、);　　Q.front->next=NULL;　　return 1;　　}　　//--------------------------------插入一個新的進(jìn)程到隊(duì)尾-

29、--------------------------------　　int EnQueue(PQueue &Q)　　{ 　　QueuePtr p;　　if(!(p=(

30、QueuePtr)malloc(sizeof(PCB))))//存儲分配失敗　　exit(0);　　scanf("%s",p->PID);//輸入進(jìn)程標(biāo)示符　　scanf("%s",p->N

31、ame);//輸入進(jìn)程名　　scanf("%d%f%f",&p->PRI,&p->NeedTime,&p->StartTime);//輸入進(jìn)程優(yōu)先級、要求運(yùn)行時間、到達(dá)時間　　p->next=NULL;　　Q.rear-

32、>next=p;　　Q.rear=p;　　return 1;　　}　　//--------------------------------隊(duì)列判空，若

33、Q為空隊(duì)列,則返回1,否則返回0---------------------------------　　int QueueEmpty(PQueue Q)　　{// 若Q為空隊(duì)列,則返回1,否則返回0　　if(Q.front==Q.rear)&

34、lt;b>　　return 1;　　else　　return 0;　　}　　//--------------------------

35、------建立后備隊(duì)列---------------------------------　　void PoolQueue(PQueue *Q) 　　{　　int i;　　printf(&qu

36、ot;請輸入進(jìn)程的個數(shù)：");　　scanf("%d",&ProcessNum);　　printf("請輸入%d個進(jìn)程的信息（T代表時間）\n標(biāo)示符進(jìn)程名優(yōu)先級服務(wù)T到達(dá)T\n",ProcessNum);　　for(i=1;i<=Proces

37、sNum;i++)　　EnQueue(*Q);　　}　　//--------------------------------進(jìn)程隊(duì)列輸出---------------------------------　　int print(PQue

38、ue Q)　　{　　QueuePtr p;　　if(Q.front==Q.rear)　　return 0;　　p=Q.front->next;<

39、;/p>　　printf("（T代表時間）\n標(biāo)示符進(jìn)程名優(yōu)先級服務(wù)T到達(dá)T\n");　　while (p!=NULL)//當(dāng)隊(duì)列不空　　{　　printf("%s\t%s\t%d\t%4.

40、3f\t%4.3f\n",p->PID,p->Name,p->PRI,p->NeedTime,p->StartTime); 　　p=p->next;　　}<b&g

41、t;　　}　　//--------------------------------短進(jìn)程優(yōu)先調(diào)度的對服務(wù)時間進(jìn)行排序---------------------------------　　void SPFsort(PQueue &Q)　　{<

42、;/p>　　float deltaT,Time=0;//deltaT是時間差　　QueuePtr temp1,temp2,tail,p=Q.front;　　QueuePtr q=p->next;　　tail=NULL;　　fo

43、r(;q->next!=tail;)//找出第一個到達(dá)而且服務(wù)時間最少的進(jìn)程　　{　　if(p->next->StartTime > q->next->StartTime)　　{</p

44、>　　temp1=p->next;　　temp2=q->next;　　p->next=temp2;　　q->next=temp2->next;　　p->next->next=temp1;</p&g

45、t;　　}　　else　　{　　q=q->next;　　}<p

46、>　　}　　if(p->next->StartTime > Time)　　Time=p->StartTime;　　Time=Time+p->next->NeedTime;　　for(p=p-

47、>next,q=p->next;p->next->next!=tail;p=p->next,q=p->next)//對隊(duì)列按到達(dá)時間與服務(wù)時間長短進(jìn)行選擇排序（從第二個元素開始）　　{　　while(q->next!=tail)&

48、lt;b>　　{　　if((p->next->StartTime <= Time))　　{　　if((q->next->StartTime <= Time)&&(p->next->Nee

49、dTime > q->next->NeedTime))　　{　　temp1=p->next;　　temp2=q->next;　　p->next=temp2;

50、　　q->next=temp2->next;　　p->next->next=temp1;　　}　　else　　{

51、　　q=q->next;　　}　　}　　else if((p->next->StartTime > Time)&&(q->next->StartTime <=

52、Time))　　{　　temp1=p->next;　　temp2=q->next;　　p->next=temp2;　　q->next=temp2->next;&l

53、t;/p>　　p->next->next=temp1;　　}　　else　　{　　q=q->next;</

54、p>　　}　　}　　if(p->next->StartTime > Time)　　{　　deltaT=p->

55、;StartTime-Time;　　Time=Time+deltaT;　　}　　Time=Time+p->next->NeedTime;　　} <

56、p>　　}　　//--------------------------------高響應(yīng)比優(yōu)先調(diào)度的對服務(wù)時間進(jìn)行排序---------------------------------　　void HRNsort(PQueue &Q)　　{

57、　　float deltaT,PResponseRatio,QResponseRatio,Time=0;//deltaT是時間差,PResponseRatio、QResponseRatio是響應(yīng)比　　QueuePtr temp1,temp2,tail,p=Q.front;　　QueuePt

58、r q=p->next;　　tail=NULL;　　for(;q->next!=tail;)//找出第一個到達(dá)而且服務(wù)時間最少的進(jìn)程　　{　　if(p->next->StartTime >

59、; q->next->StartTime)　　{　　temp1=p->next;　　temp2=q->next;　　p->next=temp2;　　q->n

60、ext=temp2->next;　　p->next->next=temp1;　　}　　else　　{

61、;　　q=q->next;　　}　　}　　if(p->next->StartTime > Time)　　Time=p->StartTime;

62、　　Time=Time+p->next->NeedTime;　　for(p=p->next,q=p->next;p->next->next!=tail;p=p->next,q=p->next)//對隊(duì)列按響應(yīng)比大小排序（從第二個元素開始）　　{&l

63、t;/p>　　while(q->next!=tail)　　{　　if((p->next->StartTime <= Time)&&(q->next->StartTime <= Time))&

64、lt;b>　　{　　PResponseRatio=(((Time-p->next->StartTime)+p->next->NeedTime)/(p->next->NeedTime));　　QResponseRatio=(((Time-q->next->StartTime)+q-&

65、gt;next->NeedTime)/(q->next->NeedTime));　　if(PResponseRatio<QResponseRatio)　　{　　temp1=p->next;　　temp2=

66、q->next;　　p->next=temp2;　　q->next=temp2->next;　　p->next->next=temp1;　　}<b&g

67、t;　　else　　{　　q=q->next;　　}　　}　　else if((p->

68、;next->StartTime > Time)&&(q->next->StartTime <= Time))　　{　　temp1=p->next;　　temp2=q->next;<p&g

69、t;　　p->next=temp2;　　q->next=temp2->next;　　p->next->next=temp1;　　}　　else

70、　　{　　q=q->next;　　}　　}　　if(p->next->StartTime > Time)</p

71、>　　{　　deltaT=p->StartTime-Time;　　Time=Time+deltaT;　　}　　Time=Time+p->next->N

72、eedTime;　　} 　　}　　//--------------------------------調(diào)度---------------------------------　　void Disp

73、atcher(PQueue &Q)　　{　　float SumTurnaroundTime=0;//定義周轉(zhuǎn)時間總和并賦值0　　float SumRightTTime=0;//定義帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間總和并賦值0&

74、lt;p>　　float deltaT,Time=0;//deltaT是時間差　　QueuePtr p=Q.front->next;　　printf("（T代表時間）\n標(biāo)示符進(jìn)程名到達(dá)T服務(wù)T開始T完成T周轉(zhuǎn)T帶權(quán)周轉(zhuǎn)T\n");　　for(;p!

75、=NULL;p=p->next)　　{　　if(p->StartTime>Time)　　{　　deltaT=p->StartTime-Time;&l

76、t;p>　　Time=deltaT;　　}　　p->RunBeginTime=Time;　　p->OverTime=Time+p->NeedTime;　　p->TurnaroundTime=p->

77、OverTime-p->StartTime;　　p->RightTTime=p->TurnaroundTime/p->NeedTime;　　printf("%s\t%s\t%4.3f\t%4.3f\t%4.3f\t%4.3f\t%4.3f\t%4.3f\n",p->PID,p->Name,p->

78、;StartTime,p->NeedTime,p->RunBeginTime,p->OverTime,p->TurnaroundTime,p->RightTTime);　　Time=p->OverTime;　　}　　for(p=Q.fron

79、t->next;p!=NULL;p=p->next)//計(jì)算平均周轉(zhuǎn)時間和平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間　　{　　SumTurnaroundTime=SumTurnaroundTime+p->TurnaroundTime;　　SumRightTTime=SumR

80、ightTTime+p->RightTTime;　　}　　AverageTurnoverTime=SumTurnaroundTime/ProcessNum;　　AverageRightTTime=SumRightTTime/ProcessNum;

81、　　printf("此調(diào)度方式的平均周轉(zhuǎn)時間為%4.3f,平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間為%4.3f\n",AverageTurnoverTime,AverageRightTTime);　　}　　//--------------------------------調(diào)度方式選擇---------

82、------------------------　　void ManagesChooses(PQueue &Q)　　{　　int i;　　printf("\n\n\n\t請選擇

83、調(diào)度方式：\n");　　printf("===========================\n");　　printf(" 1. 短進(jìn)程優(yōu)先調(diào)度\n");　　printf(" 2. 高響應(yīng)比優(yōu)先調(diào)度\n");</p&g

84、t;　　printf(" 3. 退出\n");　　printf("（按數(shù)字1、2、3，選擇操作）\n");　　printf("===========================\n");　　scanf("%d

85、",&i);　　switch(i)　　{　　case 1:SPFsort(Q);　　printf("短進(jìn)程優(yōu)先調(diào)度的對服務(wù)時間進(jìn)行排序的排序結(jié)果如下:\n")

86、;　　print(Q);　　printf("\n調(diào)度后的結(jié)果如下:\n");　　Dispatcher(Q);　　ManagesChooses(Q);　　b

87、reak;　　case 2:HRNsort(Q);　　printf("高響應(yīng)比優(yōu)先調(diào)度的對服務(wù)時間進(jìn)行排序的排序結(jié)果如下:\n");　　print(Q);　　printf("\n調(diào)度后

88、的結(jié)果如下:\n");　　Dispatcher(Q);　　ManagesChooses(Q);　　break;　　case 3:break;　　}

89、;　　}　　//--------------------------------主函數(shù)---------------------------------　　void main()　　{</p

90、>　　int n;　　PQueue Q;　　InitQueue(Q);//初始化后備隊(duì)列　　PoolQueue(&Q);//進(jìn)程插入后備隊(duì)列中并返回進(jìn)程個數(shù)<p

91、>　　printf("\n輸入的進(jìn)程情況如下:\n");　　print(Q);　　ManagesChooses(Q);　　}　　5、系統(tǒng)運(yùn)行結(jié)果<

92、/b>　　五、課程設(shè)計(jì)體會　　處理機(jī)調(diào)度問題實(shí)際上是處理機(jī)分配問題。只有那些參與競爭處理機(jī)所必須的資源都已得到滿足的進(jìn)程才能享受競爭處理機(jī)的資格，這時它們處于內(nèi)存就緒狀態(tài)。這些必須的資源包括內(nèi)存、外設(shè)及有關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等。作業(yè)調(diào)度程序必須先調(diào)用存儲管理、外設(shè)管理，分配資源，讓它們能有競爭資格。

93、　　為了提高資源利用率，一部分在內(nèi)存中處于就緒、等待狀態(tài)而短期內(nèi)不能執(zhí)行進(jìn)程、作業(yè)換出內(nèi)存，所以外存中除了處于后備狀態(tài)的作業(yè)，還有處于就緒狀態(tài)的作業(yè)。這就需要一定的方法和策略來為這部分作業(yè)分配空間。　　學(xué)習(xí)完《操作系統(tǒng)原理》課程后，進(jìn)行的這次全面的綜合訓(xùn)練，通過課程設(shè)計(jì)，使我更好地掌握操作系統(tǒng)的原理及實(shí)現(xiàn)方法，加深對操作系統(tǒng)基礎(chǔ)理論和重要算法的理解，加強(qiáng)學(xué)生的動手能力，并與編

眾賞文庫> 全部分類> 畢業(yè)設(shè)計(jì)

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