操作系统课程设计任务书.docx
《操作系统课程设计任务书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《操作系统课程设计任务书.docx（13页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
操作系统课程设计任务书
操作系统课程设计任务书
一、课程设计目的
通过课程设计,加深对操作系统各资源管理模块的理解,掌握操作系统的基本原理及功能,具有初步分析实际操作系统、设计、构造和开发现代操作系统的基本能力。
二、课程设计的题目与要求（选作一题）
1.编写并调试一个树型目录结构的文件系统，模拟文件管理工作流程。
要求：
（1）设计多用户文件系统，采用多级文件目录。
（2）至少要有十个以上的实用命令，应设置文件保护措施。
（3）设计一个较实用的用户界面，方便用户使用，界面要为用户提供足够的选择信息，不需用户打入冗长的命令。
2．编写并调试一个单道批处理系统的作业调度程序。
要求：
（1）至少有四种的作业调度算法。
（2）能根据不同的调度算法算出每个作业的周转时间和带权周转时间，并通过一组作业算出系统的平均周转时间和平均带权周转时间，比较各种算法的优缺点。
（3）设计一个实用的用户界面，以便选择不同的作业调度算法。
3．编写并调试一个多进程共行的进程调度程序，以加深对进程调度的理解。
至少有四种以上的进程调度程序供选择。
每个进程由进程控制块表示，进程控制块至少包含6个信息项。
设计一个实用的用户界面，以便选用不同的进程调度算法。
三、课程设计应完成的工作和提交的资料
1．每位同学按照选定的题目，认真完成设计内容，并按照要求撰写课程设计说明书1份（不少于3000字）。
在最后截止时间前提交电子和打印文档两部分内容。
2．电子部分以电子邮件方式或者U盘拷贝方式提交给班长。
把设计内容压缩为一个文件，文件名应为:
“序号”+“姓名”。
内容包括：
源文件、可执行文件、演示运行结果、课程设计说明书，最后由班长以班为单位刻录两张光盘，统一交给任课教师。
3．每人自己打印操作系统课程设计报告的纸质文档，装订后交给班长，班长收齐清点后统一交给任课教师。
课程设计说明书具体包括以下内容：
（1）设计思想说明（5%）；
（2）系统结构的说明（15%）；
（3）数据结构的说明（5%）；
（4）各模块的算法流程图（5%）；
（5）程序运行及清单（共60%，其中书面源程序占20%，光盘的源程序在计算机上实现程度占40%）
（6）使用说明书（即用户手册）（内容包含如何登录、退出、读、写、等操作说明）（5%分）
（7）体会，建议（5%）
（8）参考文献
一、设计思想说明
⑴短进程优先调度算法的基本思想：
进程调度每次从就绪队列中选出一估计运行时间最短的进程，将CPU分配给它，使它立即执行并一直执行到完成，或发生某事件而被阻塞放弃处理机时，再重新调度。
⑵最高优先数优先调度算法的基本思想：
进程调度每次是把CPU分配给就绪队列中优先数最高的进程。
进程优先数的设置可以是静态的也可以是动态的。
静态优先数是在进程创建时根据进程初始特性或用户要求确定的，并在整个进程运行期间不能再改变。
动态优先数是指在进程创建时先确定一个初始优先数，以后在进程运行中随着进程特性的改变（如等待时间增长），不断修改优先数，这样，由于开始优先数很低而得不到CPU的进程，就能因为等待时间的增长而优先数变为最高而得到CPU运行。
例如：
在进程获得一次CPU后就将其优先数减少1。
或者，进程等待的时间超过某一时限时增加其优先数的值，等等。
⑶简单轮转法的基本思想：
所有就绪进程按FCFS排成一个队列，总是把处理机分配给队首的进程，各进程占用CPU的时间片相同。
即将CPU的处理时间划分成一个个相同的时间片，就绪队列的诸进程轮流运行一个时间片。
当一个时间片结束时，如果运行进程用完它的时间片后还未完成，就强迫运行机制进程让出CPU，就把它送回到就绪队列的末尾，等待下一次调度。
同时，进程调度又去选择就绪队列中的队首进程，分配给它一时间片，以投入运行。
直至所有的进程运行完毕。
⑷多队列反馈法的基本思想：
①在系统中设置多个就绪队列，各队优先权不同。
②CPU总是优先分配给优先权高的队列中的进程，仅当优先权高的队列空闲时，CPU才运行下一级队列中的进程。
③优先权越高的队列，其中的进程运行时所获得的时间片越小。
④进程并非总是固定在某一队列中，系统总是把新创建的进程首先放入优先权最高的队列，若它执行一个时间片后尚未完成，系统便把它放入下一级队列的末尾，即进程的优先权在逐步降低。
⑤除最低优先权队列外的所有其他队列，均采用相同的进程调度算法，即按时间片轮转的FIFO（先进先出）算法。
当进程进入最低优先权队列时，便可采用时间片轮转算法或其他方式运行。
二、系统结构的说明
⑴设定系统中有五个进程，每一个进程用一个进程控制块（PCB）表示，进程队列采用链表数据结构。
⑵进程控制块包含如下信息：
进程名、优先数、到达时间、需要运行时间、进程状态、链接指针等等。
⑶进程的优先数及需要的运行时间事先人为地指定。
为方便起见，我在C++Builder下设计了图形界面，并初始化了五个进程的信息。
在每次调用处理程序之前，可以修改进程的信息。
⑷进程的运行时间以时间片为单位进行计算。
⑸根据所选择算法的不同，五个进程排成一个循环队列，队列采用链表结构，并且设置了队首指针。
另外，根据多级反馈队列算法的要求，设置了第二队列，同样也为其设置了队首指针。
⑹执行处理机调度时，总是选择队首进程运行。
另外，再设一个当前运行进程的指针，指向当前正在运行的进程。
⑺由于只是模拟进程调度，所以对选中的进程并不实际启动运行，而只是执行：
进程的运行时间增加；
输出当前运行进程的信息
用这两个操作来模拟进程的一次运行。
⑻进程运行时，在界面上显示相应的信息。
⑼进程运行一次后，以后的调度则将当前指针依此下移一个位置，指向下一个进程，即调整当前运行指针指向该进程的链接指针所指进程，以指示应运行进程。
同时还应判断该进程的实际运行时间大于或等于需要运行的时间。
若满足要求，则释放该进程，退出循环队列，否则重新排队，等待下一次的调度。
⑽所有进程运行完后，程序结束。
三、数据结构的说明
⑴进程控制块包含如下信息：
进程名、状态、到达时间、优先数、需要运行时间、实际运行时间、链接指针等。
1进程名：
进程的标识。
2状态：
就绪、运行或完成三种状态之一。
3到达时间：
由于是模拟共行进程，故到达时间都相同。
4优先数：
事先指定，高优先权算法总是根据优先数调度进程。
5需要运行时间：
事先指定，短进程优先算法根据此调度进程。
6实际运行时间：
以CPU时间片为单位，每调度一次增加1。
7链接指针：
指出下一个到达进程的进程控制块首地址。
按照进程到达的顺序排队。
系统设置一个队头和队尾指针分别指向第一和最后一个进程。
新生成的进程放队尾。
源程序中进程控制块定义如下：
structpcb{/*定义进程控制块PCB*/
ShortStringname;
ShortStringstate;//状态
intctime;//到达时间
intsuper;//优先数
intntime;//需要运行时间
intrtime;//实际运行时间
structpcb*link;
}*ready=NULL,*p,*q,*ready2=NULL;
⑵主要函数说明：
1voidsortbySPF（）;按进程需要运行时间从小到大排列。
2voidsortbyHPF（）;建立对进程进行优先级排列函数，优先数大者，排在队首。
3voidsortbyFB（）;多队列算法时，对第二队列的进程按到达时间先后排列。
4voidsortbyRR（）;建立对进程进行时间片轮换排序
5intspace（）;返回队列长度；
6voiddisp（PCB*pr）;建立进程显示函数,用于显示当前进程，check（）函数调用。
7voidcheck（）;建立进程查看函数示当前运行进程显示就绪队列状态
8voidcheckFB（）;查看第二队列进程。
9voiddestroy（）;建立进程撤消函数（进程运行结束,撤消进程）
10voidrunning（）;建立进程就绪函数（进程运行时间到,置就绪状态）
11voidrunningFB（）;建立第二队列的进程就绪函数（FB算法用到，进程运行时间到,置就绪状态）
源程序中定义如下：
classTForm1:
publicTForm
{
__published:
//IDE-managedComponents
TsuiForm*suiForm1;
TsuiProgressBar*suiProgressBar1;
TsuiStringGrid*suiStringGrid1;
TsuiRadioGroup*suiRadioGroup1;
TsuiMemo*suiMemo1;
TsuiGroupBox*suiGroupBox1;
TsuiButton*suiButton1;
TLabel*Label1;
TLabel*Label2;
TLabel*Label3;
TLabel*Label4;
TLabel*Label5;
TLabel*Label6;
void__fastcallFormCreate（TObject*Sender）;
void__fastcallsuiButton1Click（TObject*Sender）;
private:
//Userdeclarations
public:
//Userdeclarations
voidsortbySPF（）;
voidsortbyHPF（）;
voidsortbyFB（）;
voidsortbyRR（）;
intspace（）;
voiddisp（PCB*pr）;
voidcheck（）;
voidcheckFB（）;
voiddestroy（）;
voidrunning（）;
voidrunningFB（）;
__fastcallTForm1（TComponent*Owner）;
};
⑶程序不断调度队首的进程，直到该队列为空，如下所示：
len=space（）;
suiMemo1->Clear（）;
while（（len!
=0）&&（ready!
=NULL））
{
h++;
suiMemo1->Lines->Add（"CPU时间片：
"+IntToStr（h））;
p=ready;
ready=p->link;
p->link=NULL;
p->state="运行";
check（）;
running（）;
}
while（ready2!
=NULL）
{
h++;
suiMemo1->Lines->Add（"CPU时间片（第二队列）：
"+IntToStr（h））;
p=ready2;
ready2=p->link;
p->link=NULL;
p->state="运行";
checkFB（）;
runningFB（）;
}
四、各模块的算法流程图
⑴短进程优先调度算法的流程图：
⑵最高优先数优先调度算法的流程图：
⑶简单轮转法的流程图：
⑷多队列反馈法的流程图：
五、程序运行及清单
⑴程序运行文件名：
jinchengdiaodu.exe
⑵本程序是在C++Builder6下开发的。
使用C++Builder能够方便快捷地开发一个应用程序，并且设计一个实用的界面。
下面是整个工程项目目录下各个文件的作用。
①inchengdiaod
升级会员 