(操作系统)进程调度的设计与实现

一、 需求分析

1、采用一种熟悉的语言,如C、PASCAL或C++等,编制程序,最好关键代码采用C/C++,界面设计可采用其它自己喜欢的语言。

2、采用多级反馈队列调度算法进行进程调度。

3、每个进程对应一个PCB。在PCB 中包括进程标识符pid、进程的状态标识 status、进程优先级priority、进程的队列指针 next 和表示进程生命周期的数据life(在实际系统中不包括该项)。

4、创建进程时即创建一个PCB,各个进程的pid都是唯一的,pid是在1到100 范围内的一个整数。可以创建一个下标为1到100的布尔数组,“真”表示下标对应的进程标识号是空闲的,“假”表示下标对应的进程标识号已分配给某个进程。

5、进程状态status的取值为“就绪ready”或“运行run”,刚创建时,状态为“ready”。被进程调度程序选中后变为“run”。

6、进程优先级priority是0到49范围内的一个随机整数。

7、进程生命周期life是1到5范围内的一个随机整数。

8、初始化时,,创建一个邻接表,包含50 个就绪队列,各就绪队列的进程优先级priority分别是0到49。

9、为了模拟用户动态提交任务的过程,要求动态创建进程。进入进程调度循环后,每次按ctrl+f即动态创建一个进程,然后将该PCB插入就绪队列中。按 ctrl+q退出进程调度循环。

10、在进程调度循环中,每次选择优先级最大的就绪进程来执行。将其状态从就绪变为运行,通过延时一段时间来模拟该进程执行一个时间片的过程,然后优先级减半,生命周期减一。设计图形用户界面GUI,在窗口中显示该进程和其他所有进程的 PCB 内容。如果将该运行进程的生命周期不为 0,则重新把它变为就绪状态,插入就绪队列中;否则该进程执行完成,撤消其PCB。以上为一次进程调度循环。

二、详细设计

1、数据结构

struct PCB {

intpid;//进程标识符

boolstatus;//进程的状态

intpriority;//进程优先级

intlife;//进程生命周期

};

2、算法流程图

三、 软件测试

1、初始化

包含50个就绪队列,各就绪队列的进程优先级priority取值是0到49,pid唯一。生命周期life是1到5范围内的一个随机整数。如图1所示:

图1.初始化

1、Ctrl+f新建进程

按下Ctrl+f后,数目发生变化,由按下Ctrl+f的次数决定,如图2所示的是按下了2次后的结果:

图2.Ctrl+f新建进程

1、Ctrl+q退出进程

按下Ctrl+q后,弹出退出程序页面,即可退出程序,如图3所示:

图三.Ctrl+q退出程序

三、 总结

在编写软件的过程当中,算法用了大部分的时间。为了实现实验当中所要求的功能,使用了大量的时间来思考各种功能所需的算法。而且,由于对MFC的使用不熟悉,所以多次上网查找解决方法和请教同学,终于经过努力,将程序写了出来,体会到了前所未有的成就感。亦在编写程序的过程当中,加深了对进程调度的理解。不过,在这个过程中,也发现了自己的不足,就是自己不善于编写算法,还有技术不够纯熟,不能轻易地将程序编写出来。

附件:源代码

struct PCB { int pid;//进程标识符 bool status;//进程的状态 int priority;//进程优先级 int life;//进程生命周期 };// Constructionpublic: void Initialize();//初始化void arrange();PCB pcb[100]; //进程块 bool flag[100];int number;//记录当前进程数CMyDlg(CWnd* pParent = NULL);// standard constructorBOOL CMyDlg::OnInitDialog(){CDialog::OnInitDialog();// Add "About…" menu item to system menu.// IDM_ABOUTBOX must be in the system command range.ASSERT((IDM_ABOUTBOX & 0xFFF0) == IDM_ABOUTBOX);ASSERT(IDM_ABOUTBOX < 0xF000);CMenu* pSysMenu = GetSystemMenu(FALSE);if (pSysMenu != NULL){CString strAboutMenu;strAboutMenu.LoadString(IDS_ABOUTBOX);if (!strAboutMenu.IsEmpty()){pSysMenu->AppendMenu(MF_SEPARATOR);pSysMenu->AppendMenu(MF_STRING, IDM_ABOUTBOX, strAboutMenu);}}// Set the icon for this dialog. The framework does this automatically// when the application's main window is not a dialogSetIcon(m_hIcon, TRUE);// Set big iconSetIcon(m_hIcon, FALSE);// Set small icon// TODO: Add extra initialization herem_datalist.ModifyStyle(0, LVS_REPORT);m_datalist.SetExtendedStyle(LVS_EX_FULLROWSELECT|LVS_EX_GRIDLINES);//当选中某行时全选m_datalist.InsertColumn(0," pid");m_datalist.InsertColumn(1," status");m_datalist.InsertColumn(2," priority");m_datalist.InsertColumn(3,"life");for (int i=0;i<4;i++)m_datalist.SetColumnWidth(i,100);//设置列表框列的宽度 number=0; for(i=0;i<100;i++)flag[i]=false; Initialize();return TRUE; // return TRUE unless you set the focus to a control}void CMyDlg::OnTimer(UINT nIDEvent) {// TODO: Add your message handler code here and/or call defaultPCB x;CString s;m_datalist.SetItemText(0,1,"run");if(pcb[0].life>1) {pcb[0].priority=pcb[0].priority/2;//优先级减半pcb[0].life-=1; //生命周期减1pcb[0].status=0;//就绪状态for(int j=0;j<number-1;j++) //插入就绪队列{if(pcb[j].priority<pcb[j+1].priority){x=pcb[j];pcb[j]=pcb[j+1];pcb[j+1]=x;}else break;}for(int i=0;i<number;i++) {s.Format("%d",pcb[i].pid);m_datalist.SetItemText(i,0,s);if(i!=0)s="ready";elses="run";m_datalist.SetItemText(i,1,s);s.Format("%d",pcb[i].priority);m_datalist.SetItemText(i,2,s);s.Format("%d",pcb[i].life);m_datalist.SetItemText(i,3,s);} }else {m_datalist.DeleteItem(0);number–;flag[pcb[0].pid]=false;for(int i=0;i<number;i++)pcb[i]=pcb[i+1]; }m_edit1=number;UpdateData(false);CDialog::OnTimer(nIDEvent);}//进程初始化 void CMyDlg::Initialize() { CString s; int i;//50个进程for(i=0;i<50;i++) {pcb[number].status=0; pcb[number].life=1+(int)rand()%4+1;pcb[number].priority=(int)rand()%50;pcb[number].pid=i+1;flag[number]=true;number++; } arrange(); SetTimer(1,1000,NULL); }void CMyDlg::arrange() { int i,j;PCB x; CString s; //冒泡排序法按进程的优先级排序for(i=0;i<number-1;i++) {for(j=0;j<number-i-1;j++){if(pcb[j].priority<pcb[j+1].priority){x=pcb[j];pcb[j]=pcb[j+1];pcb[j+1]=x;}//if }//for }//for for(i=0;i<number;i++) {m_datalist.InsertItem(number,"");s.Format("%d",pcb[i].pid);m_datalist.SetItemText(i,0,s);if(pcb[i].status==0)s="ready"; elses="run"; m_datalist.SetItemText(i,1,s);s.Format("%d",pcb[i].priority);m_datalist.SetItemText(i,2,s);s.Format("%d",pcb[i].life);m_datalist.SetItemText(i,3,s); }//for s.Format("%d",number);m_edit1=number;//显示进程数量UpdateData(false);}BOOL CMyDlg::PreTranslateMessage(MSG* pMsg) {// TODO: Add your specialized code here and/or call the base class//ctrl+f新建进程,ctrl+q退出程序if(pMsg->message==WM_KEYDOWN) {switch(pMsg->wParam){case 'F':{//if(::GetKeyState(VK_CONTROL)<0){srand((unsigned)time(0));CString s;pcb[number].status=0;pcb[number].life=1+(int)rand()%4+1;pcb[number].priority=(int)rand()%50;for(int i=0;i<100;i++){if(flag[i]==false){pcb[number].pid=i+1;flag[i]=true;break;}}number++;arrange();SetTimer(1,2000,NULL);break;}}//case 'F' case 'Q':if(MessageBox("ARE YOU SURE TO EXIT?","提示",MB_YESNO)==IDYES)::PostQuitMessage(0);break; }//switch }return CDialog::PreTranslateMessage(pMsg);}

分之百的把自己推销给自己。

(操作系统)进程调度的设计与实现

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