广东工业大学课程设计任务书.docx
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广东工业大学课程设计任务书
广东工业大学课程设计任务书
题目名称
多道批处理系统两级调度的模拟
学生学院
计算机学院
专业班级
软件工程（4）班
姓名
陈天林
学号
3107006878
一、课程设计的内容
本课程设计要求模拟实现一个的多道批处理系统的两级调度。
通过具体的作业调度、进程调度、内存分配等功能的实现，加深对多道批处理系统的两级调度模型和实现过程的理解。
二、课程设计的要求与数据
1．要求作业从进入系统到最后完成，要经历两级调度：
作业调度和进程调度。
作业调度是高级调度，它的主要功能是根据一定的算法，从输入井中选中若干个作业，分配必要的资源，如主存、外设等，为它们建立初始状态为就绪的作业进程。
进程调度是低级调度，它的主要功能是根据一定的算法将CPU分派给就绪队列中的一个进程。
2．假定某系统可供用户使用的主存空间共100KB，并有4台磁带机。
主存分配采用可变分区分配方式且主存中信息不允许移动，对磁带机采用静态分配策略，作业调度分别采用先来先服务算法和最小作业优先算法，进程调度采用先来先服务和最短进程优先算法。
（能增加实现更多的调度算法则可以获得加分）。
3．假定“预输入”程序已经把一批作业的信息存放在输入井了，并为它们建立了相应作业表。
测试数据如下：
作业到达时间估计运行时间内存需要磁带机需要
JOB110：
0025分钟15K2台
JOB210：
2030分钟60K1台
JOB310：
3010分钟50K3台
JOB410：
3520分钟10K2台
JOB510：
4015分钟30K2台
4．分别在不同算法控制下运行设计的程序，依次显示被选中作业、内存空闲区和磁带机的情况。
比较不同算法作业的选中次序及作业平均周转时间。
5．选用程序设计语言：
C、C＋＋等。
三、课程设计应完成的工作
1．充分理解设计的任务，完成设计的基本要求。
然后根据自己的基础和能力选择不同难度的算法和实现方式，以取得更高的分数。
2.独立完成系统的分析、设计、编码、测试工作。
3．完成设计报告的撰写。
4．以光盘（以班为单位刻录）方式提交已调试通过的完整的相关源程序和能够运行的执行文件；提交“课程设计报告”的书面和电子两种版本。
四、课程设计进程安排
序号
设计各阶段内容
地点
起止日期
1
查阅资料、分析题目、概要设计
分散
周一
2
详细设计、编码
分散
周二
3
调试
实验室
周三
4
撰写设计报告
分散
周四
5
运行、验收
实验室
周五
五、应收集的资料及主要参考文献
[1]计算机操作系统，汤小丹等，西安电子科技大学出版社
[2]操作系统实验指导书，傅秀芬，广东工业大学（自编）
[3]计算机操作系统教程（第二版），张尧学、史美林，清华大学出版社
[4]现代操作系统，A.S.Tanenbaum著，陈向群等译机械工业出版社
发出任务书日期：
2009年12月14日指导教师签名：
林穗
计划完成日期：
2010年1月9日基层教学单位责任人签章：
傅秀芬
课程设计
课程名称_____操作系统____
题目名称_多道批处理系统两级调度的模拟_
学生学院_____计算机学院_________
专业班级_____软件工程（4）班
学号_____3107006878
学生姓名_____陈天林
指导教师_______林穗_______________
2009年12月31日
（1）设计思想说明；
该课程设计综合了本学期操作系统实验的前三个的内容：
进程调度、作业调度、主存空间分配与回收。
因此，就在这三个实验的基础上进行了修改，协调好三个实验之间的先后、调用关系即完成。
（2）系统结构的说明；
基于第二个实验：
作业调度。
首先，初始化输入井作业队列Jdisk，作业队列按时间先后顺序进入输入井作业队列Jdisk。
当到达时刻达到，把Jdisk里符合条件的作业添加到后备队列Jwait，然后对Jwait实施作业调度算法调度作业。
当作业符合资源要求时，即主存分配到合适的内存分区并且磁带机足够，把Jwait里的作业插入到内存里，内存队列为Jexe，并建立内存分配信息表记录内存分配情况（对Qpart进行操作）。
然后，为内存里每个作业建立一个进程，按照进程调度算法建立好进程队列Al，同时更新Jexe作业的序列，令其对齐于进程队列相应的进程。
执行进程队列的第一个进程。
当进程完成，将它从进程队头删掉，并把Jexe的首作业删掉添加到完成队列Jdone中，同时在Qpart中找到被删掉的作业并删掉它释放主存。
对于进程调度，进程先来先务采用的是非剥夺式调度，即执行顺序时按进入内存的先后顺序；短进程优先则采用剥夺式调度，即当有新进程建立，且比正在运行的进程剩余执行时间还要短时，终止正在执行的进程，把新进程添加到进程队列Al首位置。
（3）数据结构的说明；
typedefintStatus;
/////////////////////
typedefstructjob//建立作业信息结构
{
charjname[10];//作业名
inthour;//到达时刻时钟数
intminute;//到达时刻分钟数
intrun;//运行时间
intmemory;//要求主存空间
intsign;//所要磁带机数
intfhour;//完成时刻时钟数
intfminute;//完成时刻分钟数
intenterhour;//进入内存时时刻时钟数
intenterminute;//进入内存时刻分钟数
booldone;//记录是否作业已完成，完成true，否则false
}job,JOB;
//////////////////////
typedefstructjcb//作业信息结构
{
intnum;//记录作业位于主存分区表的分区号
charname[10];//作业名
intrtime;//运行时间
intmemory;//申请主存空间
}jcb,JCB;
typedefstructspart//分区表信息结构
{
intnum;//分区序号
intsadd;//分区始址
intspace;//分区大小
charsitu[10];//分区状态
}spart,SPART;
/////////////////////////
typedefstructpcb
{/*定义进程控制块PCB*/
charname[10];//进程名
intntime;//所需要的运行时间
intstime;//剩余时间
}pcb,PCB;
typedefstructQBNode{
PCBbase;
structQBNode*next;
}QBNode,*QCB;
typedefstruct{
inttip;//就绪队列时间片
intnum;//就绪队列成员数
QCBfront;//队头指针
QCBrear;//队尾指针
}Queue;
//////////////////////
JOBJWORK[5]={//定义五个作业
{"JOBA",10,0,25,15,2,0,0,0,0,false},
{"JOBB",10,20,30,60,1,0,0,0,0,false},
{"JOBC",10,30,10,50,3,0,0,0,0,false},
{"JOBD",10,35,20,10,2,0,0,0,0,false},
{"JOBE",10,40,15,30,2,0,0,0,0,false}
};
intdisk=4;//磁带机数5
intmemory=100;//系统可用主存100KB
inthour=9;//系统时间
intminute=55;//9:
55
QueueAl;//进程队列
vectorJexe;//主存作业队列
vectorJwait;//后备作业队列
vectorJdone;//完成作业队列
vectorJdisk;//输入井作业队列
vectorQjcb;//作业队列
vectorQproce;//位于主存的作业队列
vectorQpart;//分区表状态队列
vectorQfree;//空闲分区表项
vectorPronum;//完成作业的主存分区号
vector:
:
iteratorpnext;//记录空闲分区表分配主存后下一个空闲位置
intsystime=0;//系统时间，初始化为0
intsysmemory=100;//主存空间100KB
intpnadr=-1;//记录pnext所要指向的分区始址，-1表示无空闲分区
floatprogressflag=0;//进度条标志位
核心算法头文件：
operator.h：
运行操作
Sysmain.h：
全局变量及相关数据结构
（4）各主要模块的算法流程图；
（5）程序运行情况；
本次课程设计采用可视化界面，便于观察与操作。
.系统已预设好5个作业供模拟。
需要添加作业时，请按时间到达的先后添加，那相当于作业信息。
开始时可以设定开始时间、磁带机数和内存
运行速度滑动条设定模拟运行的CPU速度，时间间隔最快为0.1s，最慢为1.2s。
注意，调整速度时请先暂停运行。
.点击“开始”按钮开始运行
中途可以添加新作业。
运行途中可以设定调度算法。
当模拟完成，最好先暂停。
然后可以分析完成作业框里的信息。
单击“重置”按钮，重置信息。
单击清空，可以纯手工输入作业信息。
单击“开始”即可开始模拟。
（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）
（1）系统默认输入五个作业信息，若要重设，单击“清空”按钮即可清空“输入井作业”信息，依提示按作业到达先后顺序添加作业到输入井。
（2）设定开始运行时间时，请设定到最早到达输入作业的时间之前。
运行途中，若要添加新作业，先按“暂停”按钮，添加的作业到达时刻应比输入井最晚到达的作业到达时刻要还要迟。
添加好后，点击“继续”按钮，模拟继续。
可手动设定磁带机台数，内存大小。
（3）“运行速度”滑动条设定模拟运行的速度，时间间隔为0.1秒至1.2秒之间，值越小，运行越快。
运行途中若要设定模拟速度时，请先按“暂停”按钮，设定好后，单击“继续”按钮即可继续运行。
（4）调度算法分两队搭配，支持随机选择，即在运行时也可以选择调度算法。
（5）模拟完成请按“暂停”按钮，便于分析“完成作业”框的信息。
分析完成可按“重置”按钮重新开始模拟。
（7）总结
有了前三次的操作系统实验的经验，本课程设计难度不大，因而就用vc++6.0做了个界面便于观测操作。
而在处理列表控件时泛起一点波澜。
列表控件是用来显示作业信息的，一开始，编译运行，模拟时，发现程序无反应，而CPU占用率却达到50%以上。
后来一想，应该是CPU运行速度太快，列表控件信息更新不过来导致的吧。
然后，我就把核心算法部分添加到定时器函数CMultSysDlg:
:
OnTimer（UINTnIDEvent），用SetTimer建立定时器，KillTimer销毁定时器，就解决了这个问题。
操作系统是一门非常重要的课程。
本次课程设计，促使我加深对操作系统的兴趣，希望能在这方面做点贡献。
参考文献：
[1]计算机操作系统（修订版），汤子瀛等，西安电子科技大学出版社，2001
[2]操作系统实验指导书，傅秀芬，广东工业大学（自编）
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