1881.操作系統(tǒng)課程設(shè)計報告

1、操作系統(tǒng)課程設(shè)計報告一 總體設(shè)計系統(tǒng)名稱：多級反饋隊列的模擬系統(tǒng)開發(fā)：1）.開發(fā)工具：微軟visual basic6.02）.開發(fā)人員：項目負責人： 成員： 3） 開發(fā)計劃及時間安排： 開發(fā)步驟 計劃完成的任務(wù)計劃完成時間實際完成情況1確定開發(fā)的項目名稱，并熟悉相關(guān)知識，確定開發(fā)工具。（由小組內(nèi)的所有成員研討決定）1-2天模擬多級反饋隊列的實現(xiàn)，用visual basic6.0實現(xiàn)可視化動態(tài)的模擬2詳細分配任務(wù)，并明確每個人的任務(wù)，開始實現(xiàn)。這一階段主要實現(xiàn)怎么控制進程的自動移出和判斷2-4天分配了任務(wù)在實現(xiàn)自動控制方面有了一定的進展3怎么實現(xiàn)進程時間的判斷及與其相應(yīng)的處理。以及對應(yīng)處理時cp

2、u的位置1天用多個不同的時鐘交叉控制來實現(xiàn)，基本完成4實現(xiàn)控制臺程序模塊的設(shè)計，包括隨即生成進程序列，用戶自己設(shè)定的序列及各個隊列的時間1天成功完成了程序控制臺的功能和界面設(shè)計，模塊測試通過5測試各個模塊的功能，并對其進行整體測試1天發(fā)現(xiàn)了一些小問題，找出原因后一一解決了二 系統(tǒng)分析報告：很多進程調(diào)度方法都有一定的局限性，如短進程優(yōu)先的調(diào)度法，僅照顧了短進程而忽略了長進程，而且如果并未指明進程的長度，則段進程優(yōu)先和基于進程長度的搶占調(diào)度算法，都將無法使用，而多級反饋隊列調(diào)度算法，則不必事先知道各種進程所需的時間，而且還可以滿足各種類型進程的需要，因而它是目前被公認為的一種較好的進程調(diào)度算法。在

3、采用多級反饋隊列調(diào)度算法的系統(tǒng)中，調(diào)度算法的實施過程如下：（1） 應(yīng)設(shè)置多個就緒隊列，并為各個隊列賦予不同的優(yōu)先級，第一個隊列的優(yōu)先級是最高，第二個隊列次之，其余各隊列的優(yōu)先權(quán)逐個降低，該算法賦予各個隊列中進程執(zhí)行時間片，例如，第二個隊列的時間片要不第一個隊列的時間片長一倍，第i+1個隊列的時間片要比第i個隊列的時間片長一倍。（2） 當一個新進程進入內(nèi)存后，首先將它放入第一隊列的結(jié)尾，按fcfs原則排隊等待調(diào)度，當論到該進程執(zhí)行時， 如它能在該時間片后內(nèi)完成，便可準備撤離系統(tǒng)，如果它在一個時間片結(jié)束尚未完成，調(diào)度程序便將該進程轉(zhuǎn)入第二個隊列的結(jié)尾，再同樣地按fcfs原則等待調(diào)度執(zhí)行；如果它在第

4、二隊列中運行一個時間片后仍未完成，再依次將它放入第三個隊列，如此下去，當?shù)谝婚L作業(yè)（進程）從第一隊列依次降到第n隊列后，在第n隊列中便采用取按時間片輪轉(zhuǎn)的方式運行。（3） 僅當?shù)谝粋€隊列空閑時，調(diào)度程序才調(diào)度第二個隊列中的進程運行，僅當?shù)?（i-1）隊列均空閑時，才會調(diào)度第i個隊列中為某進程服務(wù)時，又有新進程進入優(yōu)先權(quán)比較高的隊列（第1（i-1）中的任何一個隊列），則此時新進程將 搶占在運行進程的處理機，即由調(diào)度程序把在運行的進程放回到第i隊列的結(jié)尾，把處理機分配給新到的高有限權(quán)進程。 就緒隊列1就緒隊列2就緒隊列3就緒隊列n 至cpu 至cpu 至cpu 至cpu （時間片： ）用vb模擬的

5、時候，可以用list來顯示進程。三 . 系統(tǒng)設(shè)計報告： 1）設(shè)計原理：本系統(tǒng)主要可視的模擬了多級反饋隊列的工作過程，多級反饋隊列的工作過程如下： 2）模擬的界面如下： 3）設(shè)計的模擬實現(xiàn)： 用list來模擬進程隊列和需要的時間（剩余時間），用時鐘來控制自動運行4）設(shè)計時主要解決的問題： （1）在多級反饋隊列中，最主要的是隊列的優(yōu)先級，第一隊列的優(yōu)先級最高，運行時間最短，第二級隊列次之，運行時間次短，最后的一級隊列運行時間最長，優(yōu)先級最低。這就要求當進程在第一隊列運行沒有完成時，自動進入第二級，如果完成，則進入完成隊列。我們用時鐘來實現(xiàn)，給每一個隊列中設(shè)置一個時鐘，用來設(shè)置各個隊列的時間，在外部

6、有相應(yīng)的時鐘來控制來判斷是否轉(zhuǎn)入下一級隊列還是進入完成隊列。 （2）在最后一級隊列中，如果沒有處理完，則繼續(xù)進入最后一級隊列的結(jié)尾，等待下一次處理，直到完成。這樣，控制最后一個的時鐘和以前的設(shè)計是不一樣的 （3）當?shù)趇級隊列為空時，處理機才能去處理i+1級隊列，也就意味著可能出現(xiàn)搶占cpu的情況，比如：當處理機處理第三級隊列中的進程的時候，意味著第一第二隊列已經(jīng)為空，但當此時生成一批新進程時（新進程生成時只能進入第一級隊列），這時，處理機搶占進行處理第一級隊列。實現(xiàn)的時候，管理后面隊列的時鐘總要判對他前面的所有的隊列中是否還有進程。關(guān)于cpu的位置，我們用一個時鐘控制cpu的位置，它的時鐘頻率

7、很高，比控制進程處理的各個時鐘的都快，這樣，他以很高的頻率掃描判斷cpu應(yīng)該在的位置。 （4）程序控制臺主要用來設(shè)置一些基本條件，比如各個隊列的時間等。5）設(shè)計界面和具體代碼： 其中：timer1 timer2 timer3 用來記錄第一第二第三隊列的時間，timer4用來控制cpu的位置 timer5，timer7，timer6來控制各個對列的添加和進入完成隊列 設(shè)計界面如下：源代碼如下：public pcb1 as stringpublic pcb0 as stringpublic time as stringpublic time0 as stringprivate sub comman

8、d1_click()randomizerandi = int(rnd * (9 - 5 + 1) + 5)for i = 0 to randi randomize rand = int(rnd * (10 - 1 + 1) + 1) select case rand case 1 pcb = 進程控制塊1 time = 100 case 2 pcb = 進程控制塊2 time = 200 case 3 pcb = 進程控制塊3 time = 300 case 4 pcb = 進程控制塊4 time = 400 case 5 pcb = 進程控制塊5 time = 500 case 6 pcb

9、= 進程控制塊6 time = 600 case 7 pcb = 進程控制塊7 time = 700 case 8 pcb = 進程控制塊8 time = 800 case 9 pcb = 進程控制塊9 time = 900 end select list1.additem pcb list5.additem time next i timer5.enabled = true timer4.enabled = trueend subprivate sub command2_click()endend subprivate sub command3_click()if text1.text =

10、thenmsgbox (請輸入生成的條件！)elserandi = text1.textfor i = 0 to randi randomize randi = int(rnd * (10 - 1 + 1) + 1) timer1.interval = text2.text timer2.interval = text3.text timer3.interval = text4.text select case randi case 1 pcb = 進程控制塊1 time = 100 case 2 pcb = 進程控制塊2 time = 200 case 3 pcb = 進程控制塊3 time

11、 = 300 case 4 pcb = 進程控制塊4 time = 400 case 5 pcb = 進程控制塊5 time = 500 case 6 pcb = 進程控制塊6 time = 600 case 7 pcb = 進程控制塊7 time = 700 case 8 pcb = 進程控制塊8 time = 800 case 9 pcb = 進程控制塊9 time = 900 end select list1.additem pcb list5.additem time next i timer5.enabled = true end ifend subprivate sub form_

12、load()if form1.option1.value = true thentext1.enabled = falsetext2.enabled = falsetext3.enabled = falsetext4.enabled = falseend ifend subprivate sub option1_click()if option1.value = true thentext1.enabled = falsetext2.enabled = falsetext3.enabled = falsetext4.enabled = falseend ifend subprivate sub

13、 option2_click()if option2.value = true thentext1.enabled = truetext2.enabled = truetext3.enabled = truetext4.enabled = trueend ifend sub private sub timer4_timer()if list1.list(0) then picture2.left = 360elseif list2.list(0) = then picture2.left = 5500 else picture2.left = 2800 end if end if end su

14、bprivate sub timer5_timer()if list1.list(0) then time0 = list5.list(0) pcb0 = list1.list(0) a = timer1.interval if time0 a then list1.removeitem 0 list5.removeitem 0 list2.additem pcb0 list7.additem time0 - a else list1.removeitem 0 list5.removeitem 0 list6.additem pcb0 end if else timer6.enabled =

15、true end if end subprivate sub timer6_timer()if form1.list1.list(0) = then if list2.list(0) then time0 = list7.list(0) pcb0 = list2.list(0) a = timer2.interval if time0 a then list2.removeitem 0 list7.removeitem 0 label12.caption = pcb0 list3.additem pcb0 list8.additem time0 - a else list2.removeite

16、m 0 list7.removeitem 0 list6.additem pcb0 end if else timer7.enabled = true end if end if end subprivate sub timer7_timer()if form1.list1.list(0) = then if list2.list(0) = then if list3.list(0) then time0 = list8.list(0) pcb0 = list3.list(0) a = timer3.interval if time0 a then list3.removeitem 0 lis

17、t8.removeitem 0 list3.additem pcb0 list8.additem time0 - a else list3.removeitem 0 list8.removeitem 0 list6.additem pcb0 end if else msgbox (進程完畢) end ifend ifend ifend sub四 。系統(tǒng)模塊說明 系統(tǒng)共有三個模塊：程序控制模塊，具體實現(xiàn)模塊和處理機模塊 功能如下： 程序控制模塊：實現(xiàn)生成進程的條件，包括兩種方式：隨機和設(shè)定，隨機生成的時候，生成要設(shè)置的所有的條件，設(shè)定時，要按照后面給出的條件來設(shè)定。cpu處理模塊：由一個時鐘來控

18、制cpu的位置，它的頻率很高，基本上可以達到與新進程同步具體實現(xiàn)模塊：實現(xiàn)多級反饋隊列的模擬。當一個新進程進入內(nèi)存后，首先將它放入第一隊列的結(jié)尾，按fcfs原則排隊等待調(diào)度，當論到該進程執(zhí)行時， 如它能在該時間片后內(nèi)完成，便可準備撤離系統(tǒng)，如果它在一個時間片結(jié)束尚未完成，調(diào)度程序便將該進程轉(zhuǎn)入第二個隊列的結(jié)尾，再同樣地按fcfs原則等待調(diào)度執(zhí)行；如果它在第二隊列中運行一個時間片后仍未完成，再依次將它放入第三個隊列，如此下去，當?shù)谝婚L作業(yè)（進程）從第一隊列依次降到第n隊列后，在第n隊列中便采用取按時間片輪轉(zhuǎn)的方式運行。僅當?shù)谝粋€隊列空閑時，調(diào)度程序才調(diào)度第二個隊列中的進程運行，僅當?shù)?（i-1）

19、隊列均空閑時，才會調(diào)度第i個隊列中為某進程服務(wù)時，又有新進程進入優(yōu)先權(quán)比較高的隊列（第1（i-1）中的任何一個隊列），則此時新進程將 搶占在運行進程的處理機，即由調(diào)度程序把在運行的進程放回到第i隊列的結(jié)尾，把處理機分配給新到的高有限權(quán)進程。 五 . 系統(tǒng)分調(diào)和總調(diào)報告 1) 分調(diào)報告：主要是指具體實現(xiàn)模塊和控制模塊。 具體實現(xiàn)模塊：（1） 當timer4的頻率太快時，生成的進程剛進入第一隊列就會處理完畢，這時體現(xiàn)不出真正的模擬，這是可以將其頻率設(shè)的慢一點，這時，他不斷的進行判斷測試，當發(fā)現(xiàn)第一個為空時，才激活控制第二個隊列的timer5來工作。（2） 在最后的隊列中和以前的不一樣，開始時的時候

20、把它設(shè)置的和前面一樣，出現(xiàn)了還沒有運行完成就加入完成隊列。顯然是個錯誤。將其糾正后，正常運行（3） 比如在處理第三隊列的進程時，新進入隊列，則轉(zhuǎn)向處理第一隊列，這時，其他的隊列的時鐘則為不可用。后面的時鐘必須判斷前面的隊列是否為空。（4） 當進程運行完畢后，彈出進程完畢的對話框，它也是由時鐘控制的，即只要全部隊列為空，就一直循環(huán)的探出對話框。這一點我沒有時間解決控制模塊：單獨與此模塊，主要是測試幾個設(shè)計的視線是否正常（1） 當單選在隨機生成的時候，所有的文本框均不可用，剛開始的時候，我把它們的可用設(shè)為真，有時可用，有時相反。這時應(yīng)該把它們置位假，而單選默認在隨機生成，（2） 當選擇設(shè)置時，其范圍不能超出后面所給的，否則會出現(xiàn)混亂2）總調(diào)報告：總調(diào)時主要解決兩個問題；一是如何把設(shè)置和隨機產(chǎn)生的條件賦予隊列，另一個是怎么使cpu處于正常的位置；（1） 第一個其實很簡單，只要將所生成的東西賦值與pcb0 tim0即可，他們是用來記錄相應(yīng)的條件的。（2） 這個問題有點復(fù)雜，因為cpu和隊列是完全不相干的兩個方面，要實現(xiàn)機會是同步轉(zhuǎn)化基本不可能，我采取了這樣的策略：將各個時鐘的頻率置得很慢，這樣可以一方面更好的顯示處理的過程，另一方面，將cpu的時鐘置得很大，這樣timer4不停的掃描，只要前面有新加的進程，它會在最短時間內(nèi)轉(zhuǎn)過去，原來的進程停止（這是由具體實現(xiàn)模塊實現(xiàn)的）六. 系