OS课程设计模拟处理机调度算法MFC实现.docx
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OS课程设计模拟处理机调度算法MFC实现
课程设计报告
设计题目：
处理机调度算法模拟实现
班级:
学号：
姓名：
指导老师：
设计时间：
2012年八月
摘要
1、主要算法包括：
先来先服务、短作业优先、高优先权优先、基于时间片的轮转、多级反馈队列调度算法。
2、内容要求：
1）定义与算法相关的数据结构，如进程控制块（PCB），相关队列（队列要考虑实际应用，应采用类似于类的私有成员定义所用到的队列，并使用公有函数提供对类的操作）；
2）所设计的系统中至少需要实现三种以上调度算法，且必须包含多级反馈队列调度算法；
3）提供用户选择功能，用户可以根据需要选择采用何种调度算法；
4）算法执行结构之后，应该给出周转时间和平均周转时间。
本系统模拟操作系统处理机调度算法的实现，实现了先来先服务、短作业优先、
基于时间片的轮转、多级反馈队列调度算法四种调度算法的模拟实现，可以根据需要自行选择合适的调度算法，进程用PCB来控制，队列由PCB相链接而成，分为就绪队列，阻塞队列，完成队列。
进程在在运行时可以随时挂起暂停进程执行，待条件满足后，继续恢复运行，进程在运行的时候优先权是不断的变化的，
运行的时间越长，优先级会相应减小。
关键词：
先来先服务，短作业优先，高优先权优先，基于时间片的轮转，
多级反馈队列调度算法。
目录
1.概述……………………….4
2.课程设计任务及要求
2.1设计任务………………………..4
2.2设计要求………………………..4
3.算法及数据结构
3.1算法的总体思想（流程）………………………5
3.2PCB模块
3.2.1功能（运算）……………………….5
3.2.2数据结构（存储结构）……………………….5
3.2.3算法（实现）……………………….5
3.3进程队列模块
3.3.1功能………………………6
3.3.2数据结构………………………6
3.3.3算法………………………6
4.程序设计与实现
4.1程序流程图……………………..7
4.2程序说明（代码）
4.3实验结果……………………..10
5.结论……………………..11
6.参考文献。
……………………..11
7.收获、体会和建议。
……………………..11
一：
概述
定义与算法相关的数据结构，模拟操作系统处理机调度算法的实现，至少实现3种以上算法，且必须包含多级反馈队列调度算法；提供用户选择功能，用户可以根据需要选择采用何种调度算法；算法执行结构之后，应该给出周转时间和平均周转时间。
二：
课程设计任务及要求
设计任务：
使用VisualC++模拟实现处理机调度算法，实现先来先服务、短作业优先、基于时间片的轮转、多级反馈队列调度算法。
设计要求：
所设计的系统中至少需要实现三种以上调度算法，且必须包含多级反馈队列调度算法；提供用户选择功能，用户可以根据需要选择采用何种调度算法；
算法执行结构之后，应该给出周转时间和平均周转时间。
三：
算法及数据结构
进程控制块数据结构和相应的操作。
classPCB
{
public:
PCB（void）;
PCB（PCB&）;
voidCreat（CString,int）;
~PCB（void）;
voidUpdate（）;//剩余时间与运行时间更新
CStringShowPro（）;//返回进程信息
boolIsEnd（）;//判断进行是否执行完成
voidDispose（）;//锁定进程
boolIsLocked（）;//判断进程是否锁住
voidTerminal（）;//强制终止进程函数
intGetServiceT（）;//获得需要服务时间
floatGetPrio（）;//返回进程优先级
CStringGetCurTime（）;//返回当前系统时间
CStringGetName（）;//获取进程名称
voidUpdateGoneTime（）;//更新进程周转时间
intGetGoneTime（）;//返回进程周转时间
intGetRuningTime（）;//返回进程运行时间
private:
CStringName;//进程名称
CStringStart;//创建时间
intServiceT;//需要服务时间
intRunningT;//已运行时间
intRemainT;//剩余时间
intGoneTime;//消逝时间||周转时间
intID;//进程标识符
CStringReadyTime;//进程成为就绪进程的时间
floatprio;//进程优先权
intLocked;//进程锁
staticintcount;//计数
};
#include"StdAfx.h"
#include"PCB.h"
intPCB:
:
count=0;
PCB:
:
PCB（void）
{
RemainT=0;//标志对象初始化时没有值，相当于为空！
Locked=1;
GoneTime=0;
}
PCB:
:
PCB（PCB&data）
{
Name=data.Name;
Start=data.Start;
ServiceT=data.ServiceT;
RunningT=data.RunningT;
RemainT=data.RemainT;
ID=data.ID;
ReadyTime=data.ReadyTime;
prio=data.prio;
GoneTime=data.GoneTime;
Locked=0;//解锁
}
PCB:
:
~PCB（void）
{
}
CStringPCB:
:
GetName（）
{
returnName;
}
CStringPCB:
:
GetCurTime（）
{
if（Locked==1）
{
return"";
}
//（CTime:
:
GetCurrentTime（））.Format（"%H:
%M:
%S"）
SYSTEMTIMETM;
:
:
GetSystemTime（&TM）;
CStringtmp;
tmp.Format（"%d:
%d:
%d"
（8+TM.wHour）%24,TM.wMinute,TM.wSecond）;
returntmp;
}
intPCB:
:
GetServiceT（）
{
returnServiceT;
}
floatPCB:
:
GetPrio（）
{
returnprio;
}
voidPCB:
:
Creat（CStringname,intneedtime）
{
Locked=0;//默认为锁定Locked==1，创建需解锁！
Name=name;
Start=GetCurTime（）;
ServiceT=needtime;
RunningT=0;
RemainT=needtime;
ID=count;
count++;
if（count>100）
{
count=0;
}
ReadyTime=GetCurTime（）;
GoneTime=0;
prio=（float）RemainT/ServiceT;
}
voidPCB:
:
UpdateGoneTime（）
{
if（Locked==1）
{
return;
}
GoneTime++;
}
voidPCB:
:
Update（）
{
if（Locked==1）
{
return;
}
RunningT++;
if（RemainT>0）
{
RemainT--;
}
prio=（float）RemainT/ServiceT;
}
voidPCB:
:
Dispose（）
{
Locked=1;
}
CStringPCB:
:
ShowPro（）
{
if（Locked==1）
{
return"";
}
CStringtmp;
tmp.Format（"进程名:
%s,进程ID:
%d,创建时间:
%s,需要时间:
%d,已运行时间:
%d,剩余时间:
%d,优先权:
%f",Name,ID,ReadyTime,ServiceT,RunningT,RemainT,prio）;
returntmp;
}
boolPCB:
:
IsEnd（）
{
if（RemainT<=0）
{
returntrue;
}
else
{
returnfalse;
}
}
boolPCB:
:
IsLocked（）
{
if（Locked==1）
returntrue;
else
returnfalse;
}
voidPCB:
:
Terminal（）
{
RemainT=0;
}
intPCB:
:
GetGoneTime（）
{
returnGoneTime;
}
intPCB:
:
GetRuningTime（）
{
returnRunningT;
}
进程队列的数据结构
structNode
{
PCBData;
Node*next;
};
classQueue
{
public:
Queue（）;
~Queue（）;
boolIsEmpty（）;//判断队列是否为空
voidEnqueue（PCB）;//进程入队
voidDequeue（）;//进程出队
intGetLength（）;//获取队列进程数
CStringPrint（）;//遍历进程信息
voidUpdate（）;//进程时间更新
voidUpdateGoneTime（）;//更新队列中进程周转时间
PCBGetFirst（）;//获取队列中第一个进程
voidLeastFirst（）;//按进程服务时间排序队列voidClear（）;//队列删除
CStringGetGoneTime（）;//返回进程周转时间
Node*GetFirstPtr（）;//获取队列头指针
private:
Node*first;
};
#include"StdAfx.h"
#include"Queue.h"
Queue:
:
Queue（）
{
first=newNode;
first->next=NULL;
}
Queue:
:
~Queue（）
{
}
//template
boolQueue:
:
IsEmpty（）
{
if（first->next==NULL）
returntrue;
else
returnfalse;
}
//template
voidQueue:
:
Enqueue（PCBdata）
{
Node*s=newNode;
s->Data=data;
Node*p;//workPtr
p=first;
while（p->next）
{
p=p->next;
}
p->next=s;
s->next=NULL;
}
//template
voidQueue:
:
Dequeue（）
{
first->next=first->next->next;
}
intQueue:
:
GetLength（）
{
intcount=0;
Node*p=first->next;
while（p）
{
count++;
p=p->next;
}
returncount;
}
CStringQueue:
:
Print（）
{
Node*p=first;
intn=GetLength（）;
CStringtmp="";
for（inti=0;i{
tmp+=p->next->Data.ShowPro（）;
tmp+="\r\n";
p=p->next;
}
returntmp;
}
PCBQueue:
:
GetFirst（）
{
PCBtmp=first->next->Data;
Dequeue（）;
returntmp;
}
voidQueue:
:
Update（）
{
Node*p=first->next;
while（p）
{
p->Data.Update（）;
p=p->next;
}
}
voidQueue:
:
UpdateGoneTime（）
{
Node*p=first->next;
while（p）
{
p->Data.UpdateGoneTime（）;
p=p->next;
}
}
voidQueue:
:
LeastFirst（）
{
Node*p=NULL;
Node*q=NULL;
if（first->next==NULL）
{
return;
}
for（p=first->next;p->next;p=p->next）
for（q=p->next;q;q=q->next）
{
if（p->Data.GetServiceT（）>q->Data.GetServiceT（））
{
PCBtmp;
tmp=p->Data;
p->Data=q->Data;
q->Data=tmp;
}
}
}
voidQueue:
:
HighPrio（）
{
Node*p=NULL;
Node*q=NULL;
for（p=first->next;p->next;p=p->next）
for（q=p->next;q;q=q->next）
{
if（p->Data.GetPrio（）>q->Data.GetPrio（））
{
PCBtmp;
tmp=p->Data;
p->Data=q->Data;
q->Data=tmp;
}
}
}
voidQueue:
:
Clear（）
{
while（first->next!
=NULL）
{
Node*tmp=first->next;
first->next=tmp->next;
deletetmp;
}
}
CStringQueue:
:
GetGoneTime（）
{
CStringtmp;
CStringRet;
Node*p=first->next;
inttime=0;
while（p）
{
tmp.Format（"进程名:
%s,周转时间:
%d\r\n",p->Data.GetName（）,p->Data.GetGoneTime（））;
time+=p->Data.GetGoneTime（）;
Ret+=tmp;
p=p->next;
}
tmp.Format（"平均周转时间：
%.2f",（float）（time/GetLength（）））;
Ret+=tmp;
returnRet;
}
Node*Queue:
:
GetFirstPtr（）
{
returnfirst;
}
四：
程序设计与实现。
流程图
实验结果：
五：
收获，体会和建议
本次课程设计让我更加深刻的理解了操作系统的处理机调度算法，对进程间的调度有了较为深刻的看法，加强了对教材的理解，并且帮助自己复习了MFC的有关知识，对C++也能更加熟练的使用。
本次实验让我自己再次认识到动手实验的重要性，理论研究的再透彻，也必须通过实践来引导，只有不断动手做实验，才能加强对程序设计的理解，多动手才能积累经验，平时遇到的错误耐心查找资料一个个解决，下一次再遇到时能够轻松解决，在以后的学习过程中，一定要加强自己的动手能力，充分利用自己手头的资源，养成多动手写代码的好习惯。
六：
参考资料和书籍。
《MFC程序设计》-----JeffProsise
《操作系统》-----AchyutGodbole
《计算机操作系统》---汤子瀛
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