操作系统课程设计报告进程调度

前言

操作系统（Operating System，简称OS）是管理和控制计算机硬件与软件资源的计算机程序，是直接运行在“裸机”上的最基本的系统软件，任何其他软件都必须在操作系统的支持下才能运行。

操作系统是用户和计算机的接口，同时也是计算机硬件和其他软件的接口。操作系统的功能包括管理计算机系统的硬件、软件及数据资源，控制程序运行，改善人机界面，为其它应用软件提供支持，让计算机系统所有资源最大限度地发挥作用，提供各种形式的用户界面，使用户有一个好的工作环境，为其它软件的开发提供必要的服务和相应的接口等。实际上，用户是不用接触操作系统的，操作系统管理着计算机硬件资源，同时按照应用程序的资源请求，分配资源，如：划分CPU时间，内存空间的开辟，调用打印机等。

操作系统的主要功能是资源管理，程序控制和人机交互等。计算机系统的资源可分为设备资源和信息资源两大类。设备资源指的是组成计算机的硬件设备，如中央处理器，主存储器，磁盘存储器，打印机，磁带存储器，显示器，键盘输入设备和鼠标等。信息资源指的是存放于计算机内的各种数据，如系统软件和应用软件等。

操作系统位于底层硬件与用户之间，是两者沟通的桥梁。用户可以通过操作系统的用户界面，输入命令。操作系统则对命令进行解释，驱动硬件设备，实现用户要求。

本次课程设计我们将对上学期所学的知识进行系统的应用，而达到巩固知识的作用

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目录

1问题概述 (3)

2需求分析 (3)

3 概要设计 (3)

3.1主要功能 (3)

3.2 模块功能结构 (3)

3.3 软硬件环境 (4)

3.4数据结构设计 (4)

4 详细设计 (5)

4.1“先来先服务（FCFS）调度算法” (5)

4.2“短进程调度算法（SPF）” (9)

4.3“高响应比优先调度算法” (13)

4.4“优先级调度（非抢占式）算法” (17)

5 系统测试及调试 (21)

5.1测试 (21)

5.2调试过程中遇到的问题 (22)

6 心得体会 (23)

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7 参考文献 (24)

8 附录 (25)

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1问题概述

编写一个进程调度程序，允许多个进程并发执行。采取多种进程调度算法（先来先服务（FCFS）调度算法，短进程调度算法（SPF），高响应比优先调度算法，优先级调度（非抢占式）算法）。分析比较各个算法的优缺点。

2需求分析

进程调度的功能是记录系统中所有进程的执行情况、从就绪态队列中选择一个进程，进行进程上下文的切换。采取不同的算法根据外部环境及条件进行进程的切换。

3 概要设计

3.1主要功能

进程调度的功能是记录系统中所有进程的执行情况、从就绪态队列中选择一个进程，进行进程上下文的切换。采用先来先服务（FCFS）调度算法，短进程调度算法（SPF），高响应比优先调度算法，优先级调度（非抢占式）算法进行进程的切换。

3.2 模块功能结构

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图3.2系统结构图3.3 软硬件环境

本程序所适用的计算机系统软硬件环境要求为:硬件环境: Pentium III 500以上内存：256M

软件环境: Linux Windows 7

应用软件：Dev-C++

3.4数据结构设计

struct PCB_struct

{

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char name[10]; //进程名称

int priority; //优先级

int number; //进程编号

float come_T; //到达时间

float run_begin_T; //开始运行时间

float run_end_T; //结束运行时间

float run_T; //运行时间

int order; //运行次序

int run_flag; //调度标志

}PCB[MAX];

4 详细设计

4.1“先来先服务（FCFS）调度算法”

4.1.1具体方法

先来先服务算法是按照进程到达先后次序来进行调度。

进入该函数后读取每个进程控制块PCB中的到达时间come_T 从come_T最早的开始运行，依次运行完毕。记录开始运行时间run_begin_T和结束运行时间run_end_T，并记录运行次序。最后调用调度结果输出函数，输出进程信息和平均周转时间和平均带权周转时间。

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4.1.2运行结果

图4.1.2“先来先服务调度算法”运行结果图

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4.1.3系统流程图

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图4.1.3“先来先服务（FCFS）调度算法”

4.2“短进程调度算法（SPF）”

4.2.1具体方法

短进程调度算法是指对短进程优先调度的算法，这里进程的长短是以进程要求运行的时间的长短来衡量。

进入该函数后读取每个进程控制块中的到达时间come_T，选取最早的，若时间相同则选运行时间最短的进程进行调度，记录开始运行时间run_begin_T 和结束运行时间run_end_T，并记录运行次序。一个进程运行完成后，在查看在此进程运行时间内到达的进程，选取运行时间最短的运行，依次重复，直至所有进程运行完毕，最后调用调度结果输出函数，输出进程信息和平均周转时间和平均带权周转时间。

4.2.2运行结果

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图4.2.2“短进程调度算法”运行结果图

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