1、时间片轮转最高响应比优先调度算法学 号: 课 程 设 计题 目时间片轮转、最高响应比优先调度算法学 院计算机科学与技术专 业班 级姓 名指导教师吴利军2013年1月14日课程设计任务书学生姓名: 指导教师: 吴利军 工作单位: 计算机科学与技术学院 题 目: 进程调度模拟设计时间片轮转、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: 能够选择不同的调度算法(
2、要求中给出的调度算法); 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; 根据选择的调度算法显示进程调度队列; 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: 需求分析; 功能设计(数据结构及模块说明); 开发平台及源程序的主要部分; 测试用例,运行结果与运行情况分析;我评价自与总结:)你认为你完成的设计哪些地方做得比较好或比较出色;)什么地方做得不太好,以后如何改正;)从本设计得到的收获(在编写,调试,执行过程中的经验和教训);)完成本题是否有其他方法(如果有,简要说明该方法);)对实验题的评价和改进意见,请你推荐设计题目。时间安排:设计安排一周:周1
3、、周2:完成程序分析及设计。周2、周3:完成程序调试及测试。周4、周5:验收、撰写课程设计报告。(注意事项:严禁抄袭,一旦发现,一律按0分记)指导教师签名: 年 月 日系主任(或责任教师)签名: 年 月 日1. 需求分析1.1模拟进程调度,能够处理以下的情形: 能够选择不同的调度算法(要求中给出的调度算法); 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; 根据选择的调度算法显示进程调度队列; 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。1.2这个实验主要是进程调度模拟设计,进程调度有很多方法,这个课程设计要求我要使用时间片轮转和最高响应比两中算法,来实现对进程的模拟。 首
4、先他要求能够用两种方法实现进程调度,我们需要首先输出一个选择程序,来选择一个调度算法,入数据来进行运算,这是我们首先要解决的问题。其次,我们要接近输入数据的存放问题,毕竟我还需要数据来进行操作和调度。我们要用结构体来存放一个进程的相关信息,例如:进程名字,进程到达时间,进程的运行时间。但是我们在出来进程的时候,还必须要按照一定的顺序来处理,所以我们必须要对结构体里存放的进程相关信息来进行排序。只有经过处理过后,才能更容易的实现进程的调度,同时当不只一个进程的 时候,我们还必须设置用多个地址单元来实验对输入的数据进行存储,多个输入就相当于的链表的插入处理,因此我们又必须要对链表之间的指针进行处理
5、,这涉及到指针的跳转,我们 必须要运用我们所学的知识进行。 我们还必须要对程序的输出进行处理,因为按照实验要求,我们必须显示进程调度队列;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。这要求我们要设计算法,将进程的调度顺序给输出,从输出就可以检查自己的设计是否是正确的,而响应比其实进程的等待时间加上执行时间,在除以执行时间,得到的结果就是响应比。而最高响应比就是没当一个进程执行完成后,在这个时间比较各个时间各个进程的响应比,响应比最大的就会执行,而其他的进程则继续等待,一直循环做这个操作,这就是所谓的是最高响应比调度算法。时间片轮转法就是将CPU的执行时间分成一个个大小相等的时间片,将
6、这些时间片分别执行就绪队列中的进程,时间片用完的进程就会回答就绪队列的队尾,等待CPU的再次执行。 而周转时间则是完成时间减去提交时间,平均周转时间就是几个进程的周转时间的平均值。而带权周转时间就是周转时间除以执行时间。 2. 功能设计2.1最高响应比的功能设计2.1.1最高响应比的结构体struct zgxybchar name10;float arrivetime;float servicetime;float starttime;float finishtime;float zztime;float dqzztime;2.2.1时间片的结构体typedef struct node dat
7、atype Num,runtime; char Name10;/定义成字符串 struct node *next;linknode;3. 开发平台及源程序的主要部分3.1实验的开发平台 Visual C+ 6.03.2实验的主要代码void input(zgxyb *p,int N) int i;printf(intput the processs name & arrivetime & servicetime:nfor exmple: a 0 100n);for(i=0;i=N-1;i+)printf(input the %dth processs information:n,i+1);sc
8、anf(%s%f%f,&pi.name,&pi.arrivetime,&pi.servicetime);void Print(zgxyb *p,float arrivetime,float servicetime,float starttime,float finishtime,float zztime,float dqzztime,int N)int k; printf(run order:); printf(%s,p0.name);for(k=1;k%s,pk.name); printf(nthe processs information:n); printf(nnametarrivets
9、ervicetstarttfinishtzztdqzzn); for(k=0;k=N-1;k+) printf(%st%-.2ft%-.2ft%-.2ft%-.2ft%-.2ft%-.2ftn,pk.name,pk.arrivetime,pk.servicetime,pk.starttime,pk.finishtime,pk.zztime,pk.dqzztime); /按到达时间排序void sort(zgxyb *p,int N) for(int i=0;i=N-1;i+) for(int j=0;j=i;j+) if(pi.arrivetimepj.arrivetime) zgxyb te
10、mp; temp=pi; pi=pj; pj=temp; /yun xing jieduanvoid deal(zgxyb *p,float arrivetime,float servicetime,float starttime,float finishtime,float &zztime,float &dqzztime,int N) int k; for(k=0;k=N-1;k+) if(k=0) pk.starttime=pk.arrivetime; pk.finishtime=pk.arrivetime+pk.servicetime; else pk.starttime=pk-1.fi
11、nishtime; pk.finishtime=pk-1.finishtime+pk.servicetime; for(k=0;k=N-1;k+) pk.zztime=pk.finishtime-pk.arrivetime; pk.dqzztime=pk.zztime/pk.servicetime; void ZGXYB(zgxyb *p,int N) float arrivetime=0,servicetime=0,starttime=0,finishtime=0,zztime=0,dqzztime=0; sort(p,N); for(int m=0;mN-1;m+) if(m=0) pm.
12、finishtime=pm.arrivetime+pm.servicetime; else pm.finishtime=pm-1.finishtime+pm.servicetime; int i=0,n; for(n=m+1;n=N-1;n+) if(pn.arrivetime=pm.finishtime) i+; float max=(pm.finishtime-pm+1.arrivetime)/pm+1.servicetime;/第m+1个的响应比 int follow=m+1; for(int k=m+1;km+i;k+) if(maxNum=x; s-runtime=y; /strcp
13、y(s-Name,ch);/直接字符串复制 for(int i=0;iNamei=chi; r-next=s; r=s; scanf(%d %s %d,&x,&ch,&y); r-next=NULL; return head;/*输出带头结点的单链表*/void print(linklist head) linklist p; p=head-next; printf(List is:n); printf(Num Name runtimen); while(p) printf(%d%5s%6dn,p-Num,p-Name,p-runtime); p=p-next; printf(n);void
14、main()int G;scanf(%d,&G);if(G=1) linklist head,pre,p,r; int t,i; head=creatlinklist(); print(head); printf(请输入runtime:); scanf(%d,&t); pre=head; p=head-next; while(p) if (p-runtimet)/*如果运行时间大于时间片*/ r=p-next; p-runtime=p-runtime-t;/*将第一个进程的运行时间减去一个时间片的时间*/ while(r-next)/*将r指向链表的最后一个结点以便用尾插法将P结点插入到链表的
15、最后*/ r=r-next; pre-next=p-next; p-next=NULL; r-next=p; p=head-next; i=1; while(p)/*将进程的序号重新从开始设置一遍*/ p-Num=i+; p=p-next; else pre-next=p-next;/*如果进程运行时间小于时间片,就将第一个进程删除*/ free(p); p=head-next; i=1; while(p)/*因为删了一个进程就需要重新从开始设置一遍进程的排列序号*/ p-Num=i+; p=p-next; print(head);/*打印进程列表*/ pre=head; p=head-nex
16、t; elseint N; printf(-高响应比调度算法-n); printf(input the processs number:n); scanf(%d,&N); input(a,N); zgxyb *c=a; ZGXYB(c,N);4. 运行结果与运行情况分析程序的第一步选择最高响应比调度算法,输入进程输入3个,进程名字提交时间运行时间a23b32c33程序的验证:第一个进程在2点提交,3个小时的执行时间,在2点没有别的进程,所以a先执行,5点执行完后,而在5点执行前,b,c都提交了,所以就要判断响应比,响应比是等待时间加上执行时间,除以执行时间,所以b的响应比是2,c的响应比是5/
17、3,所以b的响应比高,b先执行,最后是c执行,周转时间是完成时间减去提交时间,而带权周转时间是周转时间除以执行时间。经检验,平均周转时间4.67,平均带权周转时间是1.67.,经检验,结果是正确的。如果是时间片轮转则运行结果为:5. 我评价自与总结5.1程序好的方面 本次实验的输入与输出基本满足实验所要求的,最高响应比的调度算法的输出结果采用表格的形式的输出,比较清晰,容易看懂,通过输出结果能够清晰的看出结果的正确与否。输入与输出比较明确,不会出现多种意思。结构比较清晰,不会到处跳转,容易理解。指令之间的跳转不会让人难以理解。最高响应比中进程分为两个状态,等待状态和完成状态,当程序完成时候状态
18、变成完成状态,每次执行只会执行等待状态的进程,不会执行完成状态的进程。结果中还有调度顺序,5.2从本设计得到的收获从本次实验中,我学到了较多东西,首先是结构体的定义和调用,这次实验首先遇到的问题结构体的定义和调用,之后还涉及到指针的跳转,链表的插入与删除,因此指针的跳转是必须要飞行清楚明白的,否则就会出现各种错误,最终将需要修改,而且还必须学会子函数的使用,必须实验各种子函数来实现不同的功能,综合起来才能实现实验所要求的功能。同时函数的头文件也必须要包含多个东西,来适应我们的要求,同时我们还必须根据要求使用多个全局变量,来实现我们的各种要求。5.4其他方法 对与最高响应比的想法:前提设定:参数
19、进程队列按顺序排好。设置一个系统时间变量,记录当前系统时间调度算法思路: 1.系统时间取得第一个进程的提交时间,并执行第一个进程; 2.当某进程执行完成时,系统时间加上该完成进程的运行时间,并删除该节点,若第一个节点的提交时间就比当前系统时间大或等于,此情况下,需要修改系统时间,且此时第一个进程就是下一个该调度的进程,否侧,在从头结点开始扫描进程队列,直到某进程提交时间大于等于当前系统时间,先假设第一个的响应比最高,标志指针指向第一个节点,扫描过程中,记录当前扫描到的进程的响应比,若比记录值大,则修改记录值和标志指针。扫描完成后,执行标志指针指向的进程,反复执行2,直至没有进程了对于输入,输出
20、的界面也有必要改进一下,是他跟具有整齐性,不会出现凌乱的情况,在具体细节上要更加注意,要用更少的代码实现更多的功能,占用更少的空间,总之要精益求精。5.5是题目的评价和建议 这次的实验,让我对调度算法有了更加深刻的了解,对应编程序也有了更加深刻的理解,编程序不是一件容易的事情,需要很多的时间来实现和修改,而且实践对于计算机的学习是很重要的,本次的题目跟我们所学有关联性较大,对我们学习很有用,题目基本上将我们平时所学习的东西都用到了,虽然每个人侧重点不一样,但是都是对能力的考验,是需要很多努力才能实现的,难度都是有的,关键靠个人的努力,努力才是最关键的,我认为本次的实验题目不错,不会出现难度相差
21、较大的情况,主要靠的是努力和认真程度,而不是考的是题目,不会出现遇到题目很简单的,而不会考验到能力问题,这对每个人都是公平的,认真做就会得到较好的成绩。 我认为实验的题目是比较合理的,没必要进行大的改动,可以从细节上进行改进,希望不会出现超出学生能里太多的情况,课程设计主要是要学生动手做,做的好不好是能力问题,主要注重态度问题,认真做了就行了。本科生课程设计成绩评定表序号评分项目满分实得分1学习态度认真、遵守纪律102设计分析合理性103设计方案正确性、可行性、创造性204设计结果正确性405设计报告的规范性106设计验收10总得分/等级评语:注:最终成绩以五级分制记。优(90-100分)、良(80-89分)、中(70-79分)、及格(60-69分)、60分以下为不及格指导教师签名:2013年月日
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