操作系统课程设计任务指导书.docx

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1、操作系统课程设计任务指导书 操作系统原理课程设计 -进程调度模拟程序 一、课程设计目的 操作系统原理是计算机科学与技术专业的一门专业核心课程，也是研究生入学考试中计算机专业综合中所涉及的内容。该课程理论性强，纯粹的理论学习相对枯燥乏味，不易理解。通过课程设计，可加强学生对原理知识的理解。 二、课程设计的任务和要求 本次课程设计的题目是，时间片轮转调度算法的模拟实现。要求在充分理解时间片轮转调度算法原理的基础上，编写一个可视化的算法模拟程序。 具体任务如下： 1、根据需要，合理设计PCB（进程控制块）结构，以适用于时间片轮转调度算法； 2、设计模拟指令格式，并以文件形式存储，程序能够读取文件并自

2、动生成指令序列。 3、根据文件内容，建立模拟进程队列，并能采用时间片轮转调度算法对模拟进程进行调度。 任务要求： 1、进程的个数，进程的内容（即进程的功能序列）来源于一个进程序列描述文件。 2、需将调度过程输出到一个运行日志文件。 3、开发平台及语言不限。 4、要求设计一个Windows可视化应用程序。 三、模拟程序的描述： 模拟指令的格式：操作命令+操作时间 C ：表示在CPU上计算 I ：表示输入 O ：表示输出 W ：表示等待 H ：表示进程结束 操作时间代表该操作命令要执行多长时间。这里假设I/O设备的数量没有限制，I和O设备都只有一类。 I，O，W三条指令实际上是不占有CPU的，执行

3、这三条指令就应该将进程放入对应的等待队列（输入等待队列，输出等待队列，其他等待队列）。 例如，有一虚拟程序文件prc.txt描述如下： P1 C10 / 在CPU上运算10个时间单位 I20 / 输入，占用20个时间单位 C40 / 在CPU上运算40个时间单位 I30 / 输入，占用30个时间单位 C20 / 在CPU上运算20个时间单位 O30 / 输出，占用30个时间单位 H00 / 进程结束 P2 I10 C50 O20 H00 P3 C10 I20 W20 / 等待20个时间单位 C40 O10 H00. 四、实验报告要求 除了编程实现设计的要求，在运行调试完成后，要书写出课程设计报

4、告，总结归纳课设的各个方面，锻炼自己实践和总结报告的能力。课设报告正文部分不得少于5000字，要图文并茂。 课设报告的封面封底及参考目录见“数据库课程设计报告封面目录封底.doc”。 五、参考资料 1. 汤小丹.计算机操作系统M 2. 严蔚敏.数据结构M 六、部份参考代码及界面 进程队列及结构图（参考）： PCB PCB PCB 图1 PCB 结构及队列模型 1. C+参考类： enum InstructionSet INPUT,OUTPUT,WAIT,HALT,CALC; /指令类 class CInstruction friend class COsTestDlg; friend clas

5、s PCB; public : CInstruction() CInstruction() CInstruction(InstructionSet iid,int rt) m_nInstructionID=iid; m_nRunTime=rt; private: CInstruction* m_pNextInstruction;/用于链接一个进程的所有指令成为链表（指令序列） int m_nRunTime;/本指令需要运行的时间长度（定时器时间间隔的个数）InstructionSet m_nInstructionID;/指令类型标识 ; /进程控制块类 class PCB friend cla

6、ss COsTestDlg; public: PCB() m_nPID=0; m_csProcessName=; m_nRemainedTime=0;/ m_pRuningInstruction=NULL; m_pInstructionList=NULL; m_pNextPCB=NULL; /构造或创建一个进程 PCB(int pid,CString pname) m_nPID=pid; m_csProcessName=pname; m_nRemainedTime=0;/ m_pRuningInstruction=NULL; m_pInstructionList=NULL; m_pNextPC

7、B=NULL; PCB() CInstruction* pTemp; while(m_pInstructionList) m_pInstructionList=m_pInstructionList-m_pNextInstruction; pTemp=m_pInstructionList; delete pTemp; /本进程添加一条指令 void AppendInstruction(CInstruction* pInstruction) CInstruction* pTempInstruction; if(m_pInstructionList=NULL) /empty m_pInstructi

8、onList=pInstruction; else /more than one node pTempInstruction = m_pInstructionList; while(pTempInstruction-m_pNextInstruction!=NULL) pTempInstruction=pTempInstruction-m_pNextInstruction; pTempInstruction-m_pNextInstruction=pInstruction; private: PCB* m_pNextPCB; /进程队列的指针 int m_nPID; /进程标识符 CString

9、m_csProcessName; /进程名字 int m_nRemainedTime; /当前运行指令运行还需要的时间 CInstruction* m_pRuningInstruction; /指向正在运行或将要运行的指令 CInstruction* m_pInstructionList; /指向本进程的指令序列（线性表）的第一条指令 ; PCB* m_pReadyPCBs;/就绪队列 PCB* m_pBackupReadyPCBs;/后备就绪队列 PCB* m_pInputWaittingPCBs;/输入等待队列 PCB* m_pOutputWaittingPCBs;/输出等待队列 PCB*

10、 m_pPureWaittingPCBs;/其他等待队列 int m_nTimeSlice;/时间片大小（定时器时间间隔的倍数） void LoadPCBs(CString csFileName);/从文件中加载要试验的进程信息 void RemoveProcess(PCB* pPCB);/删除进程 void DoSchedule(); void RunOneTimeRange(PCB* pPCB,int nTime);/运行一个时间段 void TreadWaittingQueue(PCB* pWaittingPCBs);/处理某个等待队列，适时将完成进程移出到后备就绪队列。 void Tr

11、eadAllWaittingQueues(); void AppendReadyQueue(PCB* pPCB);/pPCB所指节点添加到就绪队尾 void AppendBackupReadyQueue(PCB* pPCB);/pPCB所指节点添加到后备就绪队尾 void AppendWaitQueue(PCB* pPCB);/pPCB所指节点添加到等待队尾 void AppendInputQueue(PCB* pPCB);/pPCB所指节点添加到Input队尾 void AppendOutputQueue(PCB* pPCB);/pPCB所指节点添加到Output队尾2. C#参考类及参考d

12、emo public class PCB public string PName; /进程名称 public List PInstructions; /进程中的指令列表 public int CurrentInstruction; /当前运行指令索引 public PCB() PInstructions = new List(); public class Instructions public char IName; /指令类型 public double IRuntime; /指令运行时间 public double IRemainTime; /指令剩余运行时间 /各类队列 AllQue

13、= new List(); ReadyQue = new List(); BackupReadyQue = new List(); InputQue = new List(); OutputQue = new List(); WaitQue = new List(); 图2 打开文件 图3 调度过程 七、指导教师及时间安排 指导教师安排： 计科11501 钟宝荣陈琳 计科11502 陈琳罗爱军 计科11503 罗爱军包小军 计科11504 包小军孙庆生 计科11505 孙庆生钟宝荣 时间安排： 晚上：19:00-22:00 地点安排： 12教机房A区（计科11501-11504）、B区（计科11505）