进程调度算法在Linux下的模拟实现

信息科学与工程学院课程设计任务书题目：进程调度算法在Linux下的模拟实现学号姓名专业计算机科学与技术课程操作系统指导教师职称讲师完成时间：2011年5月----2011年6月枣庄学院信息科学与工程学院制2011年6月20日课程设计任务书及成绩评定课程设计的任务和具体要求观察、体会操作系统的进程调度方法，并通过一个简单的进程调度模拟程序的实现，加深对进程调度算法，进程切换的理解。采用动态优先数的方法，编写一进程调度程序模拟程序。模拟程序只进行相应的调度设计。指导教师签字:日期：指导教师签字:指导教师评语成绩：指导教师签字：日期：

课程设计所需软件、硬件等系统：WindowsXP上的虚拟机上运行的RedHatLinux语言：C语言课程设计进度计划起止日期工作内容备注5月30日至6月17日收集资料程序设计撰写论文参考文献、资料索引序号文献、资料名称编著者出版单位《Linux与UnixShell编程指南》高等教育出版社《LINUX权威指南（第3版）》中国电力出版社《linux编程宝典》电子工业出版社《Linux编程技术详解》人民邮电出版社《Linux程序设计（第3版）》人民邮电出版社摘要1引言TOC\o"1-5"\h\z1.1linux及其特点2linux的概述2linux的特点2linux的结构21.3linux的版本2常用基本命令的介绍2.1关于linux的目录命令2.2关于linux的文件命令3进程调度程序的设计3.1进程调度TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"3.2介绍一下优先权调度z3.3程序的设计思路\o"CurrentDocument"3.4程序代码,3.5程序运行情况7实验过程中出现的问题及解决方法\o"CurrentDocument"总结，也就是实验体会•摘要在计算机网络高速发展的今天，计算机技术不断地更新与完善，无论是硬件还是软件的变更都会在计算机操作系统的设计技术与使用风格上得到体现。操作系统是计算机系统配置的所有软件中使用最广泛的基础软件，它在整个计算机系统软件中处于中心地位，也是计算机专业课教学中做重要的环节之一。从操作系统自身角度讲，它不仅很好地体现了计算机日益发展中的软件研究成果，而且也较好地体现了计算机的硬件技术发展及计算机系统结构的用户界面环境。本实验主要根据是按动态优先数设计五个进程的调度算法。即在它们调度的过程中，其优先数是不断变化的。1引言Linux及其特点1.11Linux的概述Linux是一种免费的、开放源代码的、交互式、多用户和多任务的、类Unix的网络操作系统一，它包括系统内核、系统工具、应用程序以及一个完整的的开发环境。实际上，准确点说，Linux指的是：一个类似UNIX的开放的操作系统内核。1.1.2Linux的特点（1）自由和开放性（2）类UNIX（3）交互性强（4）多用户和多任务（5）出色的速度性能（6）丰富的网络功能（7）可靠的系统安全（8）良好的可移植性（9）具有标准兼容性linux的结构内核：Linux操作系统的主要部分，是运行程序和管理像磁盘和打印机等硬件设备的核心程序Shell:是系统的用户界面，提供了用户与内核进行交互操作的一种接口，实际上Shell是一个命令解释器，它解释由用户输入的命令并且把它们送到内核.而且，Shell有自己的编程语言用于对命令的编辑。当然也提供图形界面实用程序：的Linux标准系统都有一套称为应用程序的程序集，它们是专门的程序，包括文本编辑器，编程语言，XWindow，办公套件，Internet工具，数据库等1.3Linux的版本：内核版本：根据约定，次版本号为奇数时，表示该版本加入新内容，但不一定很稳定，相当于测试版；次版本号为偶数时，表示这是一个可以使用的稳定版本。由于Linux内核开发工作的连续性，因此内核的稳定版本与在此基础上进一步开发的不稳定版本总是同时存在的。对于一般用户，建议采用稳定的内核版本发行版本：（1）SlackwareLinux（2）RedHatLinux（3）TurboLinux（4）DebianLinux（5）红旗Linux2常用基本命的基本介绍：Linux目录命令pwd显示当前工作目录的绝对路径格式：pwdcd改变当前工作目录命令格式：cd［目录名］Ls---列出文件目录的信息命令格式：ls［可选项］［子目录名］［文件名］mkdir建立目录命令格式：mkdir［可选项］［目录名］rmdir删除目录本命令用于删除指定的一个或多个目录，必须保证要删除的目录中没有任何文件。命令格式：rmdir［可选项］［目录名］linux文件命令ls-l文件名chmod改变文件或目录的访问权限命令格式：chmod［可选项］［权限］［目录或文件名］chgrp命令改变文件或目录所属的组。命令格式：chgrp［选项］groupfilename选项：-R：递归式地改变指定目录及其下的所有子目录和文件的属组chown更改某个文件或目录的属主和属组命令格式：chown［选项］文件或目录的新属主［.文件或目录所在的新组］［文件名|目录］cat显示，新建，连接文件cp功能：文件或目录的拷贝，如同dos的copy命令格式：cp［选项］源文件或目录目标文件或目录mv---功能：为文件或目录改名或将文件由一个目录移入另一个目录中命令格式：mv［选项］源文件或目录目标文件或目录rm---功能：删除一个目录中的一个或多个文件或目录，它也可以将某个目录及其下的所有文件及子目录均删除命令格式：rm［选项］文件……3进程调度程序的设计3.1进程调度无论是在批处理系统还是分时系统中，用户进程数一般都多于处理机数、这将导致它们互相争夺处理机。另外，系统进程也同样需要使用处理机。这就要求进程调度程序按一定的策略，动态地把处理机分配给处于就绪队列中的某一个进程，以使之执行。3.2介绍一下优先权调度算法优先数法的基本思想是：对就绪队列中的每个进程，首先安某种原则定义一个优先数来表示它，处理机调度时，每次选择就绪队列中优先数最大者（也可规定优先数愈小，其优先权愈高），让它占用处理机运行。确定优先数一般可以又一下集中考虑：（1）频繁使用外部舒服输出设备的进程优先数大。这样有利于提高CPU使用效率。（2）重要程序的进程优先数大，怎样有利于用户灵活操作。（3）进入计算机系统时间长的进程优先数大，这样有利于缩短作业的完成时间。（4）交互式用户作业进程优先数大，这样有利于提高中断相应时间。优先数的设置可以采用静态和动态两种方式。静态设置方式就是指系统在建立一个进程时，就按照某种原则为进程制定一个优先数，这个优先数在进程存在期间一直保持不便。而动态设置方式是指系统在进程存在期间经常改变进程的优先数，如何动态的改变进程的优先数，依赖于具体操作系统的设计目标3.3程序的设计思路阅读操作系统方面的书籍，了解操作系统的文件系统原理。结合分析课程设计要求，确定实体以及它们之间的关系。实体关系有三张表（磁盘空间分配表、文件表、打开文件表）、一个模拟磁盘的数组、命令服务和用户构成。用户负责输入命令。命令服务实现命令的解释、命令检查、命令帮助以及调用相关模块执行相应的命令功能。此课程设计把TXT文本作来研究对象来模拟操作系统的文件系统工作过程。所以用一个字符串数组来模拟磁盘空间，顾名思义，模拟磁盘提供字符的存储服务。磁盘空间分配表，采用链表结构，每个节点保存模拟磁盘的一个逻辑块的信息，包括块的最大长度，文件占用长度，占用标志。如果占用标志为0，即该空间可分配给文件。初始化磁盘空间分配表链表，首先把整个模拟磁盘作来一块，并置占用位为0.当有进程申请磁盘空间时，从头开始遍历，检查占用位，如果该块为可分配，则检查块大小，若块长度大于或等于申请空间大小，则把块的前一部分(等于申请大小)分配给文件，并置标志位为占用。剩下的大小作来一个新块，作来一个新节点插入到原节点的后边，标志位为可用。这样就实现了模拟磁盘的线性分配。文件表，由于模拟文件系统的文件数量不多，故文件表采用线性表来存储。线性表每个结点存储一个文件的信息。打开文件表，采用数组形式存储打开的文件，数组每个元素保存一个打开文件的信息。文件信息和文件表中的文件信息类似。构造这些实体的关系图，数据流图、程序流程图来进行具体的设计。3.4程序代码#include"stdio.h”#include<stdlib.h>#include<conio.h>#definegetpch(type)(type*)malloc(sizeof(type))#defineNULL0structpcb(charname[10];charstate;intsuper;intntime;intrtime;structpcb*link;}*ready=NULL,*p;typedefstructpcbPCB;sort()/*建立对进程进行优先级排列函数*/(PCB*first,*second;intinsert=0;if((ready==NULL)||((p->super)>(ready->super)))/*优先级最大者，插入队首*/(p->link=ready;ready=p;}else/*进程比较优先级，插入适当的位置中*/(first=ready;second二first->link;while(second!=NULL)(if((p->super)>(second->super))/*若插入进程比当前进程优先数大,*/(/*插入到当前进程前面*/p->link=second;first->link=p;second=NULL;insert=1;}else/*插入进程优先数最低，则插入到队尾*/(first=first->link;second=second->link;}}if(insert==0)first->link=p;}}input()/*建立进程控制块函数*/(inti,num;clrscr();/*清屏*/printf("\npleaseenterthenumberofprocess");scanf(〃％d〃,&num);for(i=0;i<num;i++)(printf("\nthenumberofprocessNo.%d:\n",i);p=getpch(PCB);printf("\nenterthenameofprocess:");scanf("%s”,p->name);printf("\nenterthepriornumberofprocess:");scanf("%d",&p->super);printf("\nthetimeofprocess:");scanf("%d",&p->ntime);printf("\n");p->rtime=0;p->state='w';p->link=NULL;sort();}}intspace()(intl=0;PCB*pr=ready;while(pr!=NULL)(l++;pr=pr->link;}return(l);}disp(PCB*pr)/*建立进程显示函数，用于显示当前进程*/(printf("\nqname\tstate\tsuper\tndtime\truntime\n");printf("|%s\t",pr->name);printf("|%c\t",pr->state);printf("|%d\t",pr->super);printf("|%d\t",pr->ntime);printf("|%d\t",pr->rtime);printf("\n");}check()/*建立进程查看函数*/(PCB*pr;printf("\n****therunningprocessis:%s",p->name);/*显示当前运行进程*/disp(p);pr=ready;printf("\n****thereadyqueueis:\n");/*显示就绪队列状态*/while(pr!=NULL)(disp(pr);pr=pr->link;}}destroy()/*建立进程撤消函数(进程运行结束，撤消进程)*/(printf(〃\nprocess[%s]finished.\n〃，p->name);free(p);}running()/*建立进程就绪函数(进程运行时间到，置就绪状态*/((p->rtime)++;if(p->rtime==p->ntime)destroy();/*调用destroy函数*/else((p->super)--;p->state='w';sort();/*调用sort函数*/}}main()/*主函数*/(intlen,h=0;charch;input();len=space();while((len!=0)&&(ready!二NULL))(ch=getchar();h++;printf("\nTheexecutenumber:%d\n",h);p=ready;ready=p->link;p->link=NULL;p->state='R';check();running();printf("\nenteranykeygoon");ch=getchar();}printf("\n\nprocesshavefinished.\n〃)；ch=getchar();}3.5程序运行情况

朋D:\Tin-TC\projects\non.a>e.eiethetineofprocess:enteranvLeventeranvLevgoonthenumberofprocessNo.0：Ilieexecutenumber：1****therunningprocessis：4：0runtime：4state:Rsuper：5ndtinc：1****thepead^Pqueueis:qnamestatesuperndtimepuntime!u；5：4；0qnamestatesuperndtimeruntimelu!2!310qnamestatesupernd七ineruntime!3lu!2ilISqnamestatesuperndtimeruntime!1lu!1!110process14】finislied.enterthenameofprocess：12