2015广工操作系统课程设计报告(文档最后含源码下载地址)剖析

学生学院____ 计算机学院______ 专业班级 13级计科9 学号
学生姓名
指导教师李敏
2015 年12 月29 日
一、课程设计介绍
设计模拟一个实现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。

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。

在本次课程设计中假定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，进程调度则采用先来先服务和最短进程优先算法。

二、课程设计环境
1.计算机及操作系统：PC机，WindowsXP系统
2.程序设计使用工具：Microsoft VisualC++ 6.0
3.程序设计语言：C语言
三、课程设计思想
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
JOB1 10：00 25分钟15K 2台
JOB2 10：20 30分钟60K 1台
JOB3 10：30 10分钟50K 3台
JOB4 10：35 20分钟10K 2台
JOB5 10：40 15分钟30K 2台
本次课程设计采用的是两个作业调度算法：先来先服务算法和短作业优先算法，两个进程调度算法：先来先服务算法，短进程优先算法。

系统根据所选算法组合对输入系统的作业进行两级调度(作业调度，进程调度)。

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，输出不同算法作业的选中次序及作业平均周转时间。

作业的数据初始化输入通过读取文件这种方式进行导入。

系统运行是通过设置指针来循环运作。

四、系统结构说明
系统的各个模块之间的关系如下：
五、数据结构说明
1．定义一个显示时间的结构体，成员包括时、分
struct time
{
int hour; //时
int min; //分
};
2．建立作业控制块，具体成员如下所示：
struct jcb
{
char name[10]; //进程名
struct time arr_time; //到达时间
struct time ent_time; //进入内存时间
struct time sta_time; //开始时间
struct time fin_time; //结束时间
int run_time; //估计运行时间
int tr_time; //周转时间
int men; //主存需要
int mac; //磁带机
int sta; //状态位
struct jcb* next;
};typedef struct jcb JCB;
3．进程的链接结构体，成员如下所示：
struct link
{
char name[10]; //进程名
struct time arr_time; //到达时间
struct time ent_time; //进入内存时间
struct time sta_time; //开始时间
struct time fin_time; //结束时间
int run_time; //估计运行时间
int tr_time; //周转时间
int addr; //起始地址
int len; //分区大小
int mac; //磁带机
int state; //状态位,0为空闲,1为被使用
struct link *f; //前指针
struct link *b; //后指针
} ;
六、主要调度算法思想流程图
1．整体算法流程图
2．实现代码
详见CourseDesign.cpp
七、运行测试
1.测试数据(test.txt)：
进程名到达运行主存磁带机
JOB1 10:00 25 15 2
JOB2 10:20 30 60 1
JOB3 10:30 10 50 3
JOB4 10:35 20 10 2
JOB5 10:40 15 30 2
2.程序界面
1)算法组合：JFCFS&PFCFS
根据先来先服务，第一个进行调度的是JOB1，到达时间为10：00，运行时间为25分钟，周转时间为25分钟。

为该作业分配内存和磁带机，磁带机由4->2，运行后得到如下图：
实际程序运行所得并不止以上数据，除此以外还有显示内存情况的图表，这里只是为了分析清楚而把主要数据给出，具体数据可运行程序所得，下面分析和以上一样都做了简化。

第二个进行调度的是JOB2，到达时间为10：20，完成时间为10：55，周转时间为35分钟，分配内存和磁带机，如下图所示：
如此类推，最后得出所有作业的运行情况：
此时按回车键返回，重新选择新的算法组合，得到各算法组合的所有作业运行情况
2)算法组合：JFCFS&PSPF：
3)算法组合：JSJF&PFCFS：
4)算法组合：JSJF&PSPF：
得到四种组合的结果后，我们就可以来比较一下四种方式下得到的平均周转时间，在选择调度方式时输入5，程序会运行得到四种方式下的作业运行情况和各自的平均周转时间。

3．退出系统
回车，输入0结束程序。

八、使用说明书
1．运行程序，会显示用户界面，程序左下角会提示用户输入要进行模拟的文件名。

若输入错误，程序会出现错误提示，然后重新输入正确的文件名。

2．输入文件名后，程序会显示文件内容并提示点击任意键继续运行。

3．选择进行调度的方式，分别对应1、2、3、4选项，5选项用来比较四种调度方式的平均周转时间。

0是结束并退出程序。

4．选择要进行的调度方式后，程序自动模拟两级调度情况，显示当前系统时间、内存分配、磁带机分配以及作业调度的情况。

5．点击任意键，返回步骤3选择调度方式，如此类推。

6．注：在显示内存分配情况的图表中，#代表此时并无作业调进内存，除了起始地址、状态、大小有数据之外，其余用0表示其他项并没有数据。

九、课程设计总结
这次的课程设计内容就是实验的前三个内容的组合：进程调度，作业调度，内存分配与回收。

这三个内容都充分地体现了计算机运行作业和程序的各个方面，从而体现了计算机的底层是如何实现进程和作业的分配和使用。

其次，我觉得编程设计是学习软件工程必不可少的也是最重要的一个过程。

通过对课程设计的实现，我学到了很多知识。

原来，学语言是要打牢基础的。

在课程设计的过程中我感觉到自己的语言知识还远远不够，就一个简单的课程设计也能把我搞得头晕。

还有算法的基本思想是要靠平时的积累与体会才能提高的。

看来以
后要多多专研这方面。

希望以后能有更多类似的课程设计，因为我觉得受益匪浅。

源码下载地址：/s/1pK1HcMn。