作業系統課程設計報告

一、課程設計目的

1、程序排程是處理機管理的核心內容。

2、本設計要求用c語言編寫和除錯乙個簡單的程序排程程式。

3、通過設計本可以加深理解有關程序控制塊、程序佇列的概念，並體會和了解最高優先數優先的排程演算法（即把處理機分配給優先數最高的程序）和先來先服務演算法的具體實施辦法。

二、課程設計主要內容

1、專案名稱

設計乙個有 n個程序共行的程序排程程式

2、實驗裝置及環境：

軟體要求：windows nt 系列作業系統，vc、vb、turbo c等多種程式設計開發工具。

硬體要求：p4 2.0以上cpu、256m、40g硬碟。

3、課程設計型別

綜合設計型

4、課程設計內容與要求

1）程序排程演算法：採用最高優先數優先的排程演算法（即把處理機分配給優先數最高的程序）和先來先服務演算法。

2）每個程序有乙個程序控制塊（ pcb）表示。程序控制塊可以包含如下資訊：程序名、優先數、到達時間、需要執行時間、已用cpu時間、程序狀態等等。

3）程序的優先數及需要的執行時間可以事先人為地指定（也可以由隨機數產生）。程序的到達時間為程序輸入的時間。程序的執行時間以時間片為單位進行計算。

4）每個程序的狀態可以是就緒 w（wait）、執行r（run）、或完成f（finish）三種狀態之一。

5）就緒程序獲得 cpu後都只能執行乙個時間片。用已占用cpu時間加1來表示。如果執行乙個時間片後，程序的已占用 cpu時間已達到所需要的執行時間，則撤消該程序，如果執行乙個時間片後程序的已占用cpu時間還未達所需要的執行時間，也就是程序還需要繼續執行，此時應將程序的優先數減1（即降低一級），

然後把它插入就緒佇列等待cpu。

6）每進行一次排程程式都列印一次執行程序、就緒佇列、以及各個程序的 pcb，以便進行檢查。

7）重複以上過程，直到所要程序都完成為止。

5、課程設計方法及步驟

1）充分了解各項設計要求。深入理解有關程序控制塊、程序佇列的概念，並體會和了解最高優先數優先的排程演算法（即把處理機分配給優先數最高的程序）和先來先服務演算法的具體實施辦法。

2）按要求對程序排程程式進行分解，根據功能將其分解成多個子模組。

3）建立主控模組程式流程圖及各功能子模組程式流程圖，要求條理清楚、簡單明瞭、功能完備。

4）根據流程圖編制主程式**及子程式**。要求程式設計結構清晰，簡潔，便於修改和除錯。

5）設計完成後，上機進行執行除錯。

6）程式執行成功後，進行某些功能測試，選擇有實用性、特殊性的資料進行錄入除錯，使設計進一步得到改進並完善。

7）列印出程式執行結果，並對結果進行分析，驗證程式設計的正確性。

8）寫出課程設計報告書。

6、 **及流程圖（要求每個模組有功能說明，關鍵指令後有注釋；主要模組畫出流程圖）

1）程式**如下：

#include

#define getpch(type) (type*)malloc(sizeof(type))

#define null 0

struct pcb *ready=null/*表示當前程序的鍊錶指標*/，*p/*表示插入程序的指標*/;

typedef struct pcb pcb;

paixu() /* 建立最高優先順序排程演算法函式*/

else /* 比較程序優先順序,插入適當的位置中*/

if(insert==0) first->next=p; /* 插入程序優先數最低,則插入到隊尾*/

}}input() /* 建立程序函式*/

}disp(pcb * pr) /*建立程序顯示函式*/

check() /* 建立程序檢查函式 */

}destroy() /*建立程序撤消函式(程序執行結束,撤消程序)*/

running() /* 建立程序執行函式*/

}main() /*主函式*/

printf("\n\n processes are finished!\n");

ch=getchar();

}_2）各模組流程圖如下

主函式main：ny

npaixu函式：

n yyn

7、程式執行結果及分析

執行結果如下：

若程序數為2，分別是：程序p1，優先數 3，cpu所需時間 4；程序p2 優先數4，cpu所需時間 6

分析：兩個程序p2優先順序最高，先執行，執行狀態為『r』，p1進入就緒狀態『w』

分析：p2執行後優先順序-1，執行時間+1，比較優先順序和所需時間，執行p1

依次類推

分析：執行到needtime=runtime,super= - 1，所有程序結束，執行次數為11。

在除錯程式中判斷優先順序排程演算法的函式最容易出錯，考慮不完善時不知道什麼時候插入隊首、隊中、隊尾，引入變數insert就是解決一問題。

三、課程設計總結

1、本次設計採用最高優先數優先排程演算法，它的基本思想是把cpu分配給就緒佇列中優先數最高的程序。靜態優先數是在建立程序時確定的，並在整個程序執行期間不再改變。動態優先數是指程序的優先數在建立程序時可以給定乙個初始值，並且可以按一定原則修改優先數。

例如：在程序獲得一次cpu後就將其優先數減少1。或者，程序等待的時間超過某一時限時增加其優先數的值，等等。

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