系统软件开发实训课程设计

课程设计任务书

学生姓名：闫敏专业班级：计科1103班

指导教师：蔡菁工作单位：计算机科学与技术学院

题目: 进程调度模拟设计——先来先服务、最高响应比优先调度算法初始条件：

1．预备内容：阅读操作系统的处理机管理章节内容，对进程调度的功能以及进程调度算法有深入的理解。

2．实践准备：掌握一种计算机高级语言的使用。

要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写

等具体要求）

1．模拟进程调度，能够处理以下的情形：

⑴能够选择不同的调度算法（要求中给出的调度算法）；

⑵能够输入进程的基本信息，如进程名、到达时间和运行时间等；

⑶根据选择的调度算法显示进程调度队列；

⑷根据选择的调度算法计算平均周转时间和平均带权周转时间。

2．设计报告内容应说明：

⑴课程设计目的与功能；

⑵需求分析，数据结构或模块说明(功能与框图)；

⑶源程序的主要部分；

⑷测试用例，运行结果与运行情况分析；

⑸自我评价与总结。

时间安排：

设计安排3周：

查阅、分析资料 1天

系统软件的分析与建模 4天

系统软件的设计 5天

系统软件的实现 3天

撰写文档 1天

课程设计验收答辩 1天

设计验收安排：设计周的第三周的指定时间到实验室进行上机验收。

设计报告书收取时间：课程设计验收答辩完结时。

（注意事项：严禁抄袭，一旦发现，抄与被抄的一律按0分记）

指导教师签名： 2013 年 12 月 10日系主任（或责任教师）签名： 2013 年 12 月 10日

目录

1.课程设计目的与功能 (3)

2.需求分析与模块说明 (3)

2.1需求分析 (3)

2.1.1功能需求 (3)

2.1.2环境需求 (4)

2.1.3用户界面需求 (4)

2.2模块说明 (5)

3.源程序的主要部分 (5)

3.1数据结构 (5)

3.2主要函数 (7)

4.测试用例，运行结果与运行情况分析 (10)

4.1测试用例 (10)

4.2运行结果分析 (12)

5.自我评价与总结 (12)

6. 附录 (13)

1.课程设计目的与功能

模拟进程调度，能够处理以下的情形：

⑴能够选择不同的调度算法（要求中给出的调度算法）；

⑵能够输入进程的基本信息，如进程名、到达时间和运行时间等；

⑶根据选择的调度算法显示进程调度队列；

⑷根据选择的调度算法计算平均周转时间和平均带权周转时间。

2.需求分析与模块说明

2.1需求分析

2.1.1功能需求

（1）实现先来先服务法：

先来先服务算法基本思想：按照作业提交或进程变为就绪状态的先后次序，调入系统或分派CPU ，换句话说，调度程序每次选择的作业进程是等待时间最久的，而不管其运行时间的长短。这种调度算法突出的优点是实现简单，效率较低，在一些实际的系统和一般应用程序中采用这种算法的较多。因此，在设计中，首先对输入的各进程的提交时间进行比较，对先进入等待队列的进程提供服务。（2）实现最高响应比优先调度算法：

最高响应比优先法（HRN）是对FCFS方式和SJF 方式的一种综合平衡。HRN调度策略同时考虑每个作业的等待时间长短和估计需要

的执行时间长短，从中选出响应比最高的作业投入执行。响应比R 定义如下：

R=(W+T)/T=1+W/T

其中T为该作业估计需要的执行时间，W为作业在后备状态队列中的等待时间。每当要进行作业调度时，系统计算每个作业的响应比，选择其中R最大者投入执行。这样，即使是长作业，随着它等待时间的增加，W/T也就随着增加，也就有机会获得调度执行。这种算法是介于FCFS和SJF 之间的一种折中算法。由于长作业也有机会投入运行，在同一时间内处理的作业数显然要少于SJF 法，从而采用HRN 方式时其吞吐量将小于采用SJF 法时的吞吐量。另外，由于每次调度前要计算响应比，系统开销也要相应增加。

2.1.2环境需求

开发环境、运行环境及开发语言：

开发环境：Windows平台＋Visual C++ 6.0

运行环境：Windows全系列平台

开发语言：C++

2.1.3用户界面需求

输入输出均采用命令行界面，格式如下：

首先，输入进程数；其次，输入进程编号、进程名、到达时间、执行时间等相关信息；然后，选择算法，先来先服务算法或最高响应

比算法；最后，输出程序运行所得结果。

2.2模块说明

程序流程图如下：

首先选择调度算法，若选1先来先服务然则调用create （）创建进程队列，然后调用fcfsrun()进行先来先服务算法，后Goto 到起始点。若选择2最高响应比算法则调用create （）创建进程队列，然后调用Hrn （）进行最高响应比算法，后Goto 到起始点。若选择3则退出，选择其他则报错。

3.源程序的主要部分

3.1数据结构

创建一个进程信息结构：

struct PCB

开始 1：先来 先服务 2：最高响应比 3：退出 程序

输入进程数 进程1信息 进程2信息 进程n 信息

{

string name;//进程名

float ta;//进程到达时间

float ts;//进程估计运行的时间

float tb;//进程开始运行时间

float tm;//进程仍需运行的时间

float to;//进程完成的时间

float rn;//进程运行的次数

float totalTime;//周转时间

double weightTotalTime;//带权周转时间(周转时间/估计运行时间）PCB *next;//定义指向下一个进程的指针

};

此外，对输入信息进行创建链表队列：

PCB *create(PCB *head)

{

PCB *p1,*p2;

p1=p2=new PCB;

head=p1;

cout<<"请输入进程数：";

cin>>pronum;

for(int i=0;i

{