操作系统(一个小型操作系统的设计与实现)课程设计.docVIP

操作系统模拟算法课程设计报告 设计要求 将本学期三次的实验集成实现： 处理机管理； 存储器管理； 虚拟存储器的缺页调度。 设计流程图 主流程图 A.处理机调度 1)先来先服务FCFS N Y 先来先服务算法流程 2)时间片轮转法 时间片轮转算法流程图 B.存储器管理(可变式分区管理） 1)首次适应法 分配流程图 首次适应算法回收流程图 最佳适应法 回收内存流程 C.虚拟存储器的缺页调度 1)先进先出FIFO 2）LRU 实现原理 主界面 设计一个框架分别去链接处理机管理、存储器管理和缺页调度相关的程序。 A.处理机调度 1)先来先服务FCFS 任务 先来先服务的调度算法实现处理机调度。 要求 实现对FCFS算法的模拟实现 计算出该算法的平均作业周转时间、平均带权作业周转时间。 原理 按作业到达CPU时间先后顺序进行非剥夺式调度，先到达CPU的作业先被执行。 数据结构 struct task_struct { char name; /*进程名称*/ int number; /*进程编号*/ float come_time; /*到达时间*/ float run_begin_time; /*开始运行时间*/ float run_time; /*运行时间*/ float run_end_time; /*运行结束时间*/ int priority; /*优先级*/ int order; /*运行次序*/ int run_flag; /*调度标志*/ }tasks[MAX]; int fcfs()/*先来先服务算法*/ 进程名 链接指针 到达时间 估计运行时间 进程状态 进程控制块结构 实现方法 建立一个链表按照到达CPU的时间从小到大排列，只需从第一个作业（头结点）依次调度到最后一个作业（尾结点）。 运行界面 测试数据： 作业名 到达时间 运行时间 A 0 28 B 0 9 C 0 3 执行FCFS算法如下： 2)时间片轮转法 任务 只对进程的运行模拟，将其运行时间加一，判断要求运行时间与已运行时间是否相等，若相等则表示进程结束，进程退出调度，释放资源。 要求 实现对RR算法的模拟实现 显示执行完一个时间片的结果。 原理 时间片轮转算法中，系统将所有的就程序按先来先服务的原则排成一个队列，每次调度时，把CPU分配给队首进程，并令其执行一个时间片。当执行的时间片用完时，调度程序停止该进程的执行，并将它送往就绪队列的末尾；然后，再把处理机分配给就绪队列中新的队首进程，同时也让它执行一个时间片。 数据结构 temp->state='R'; //初始状态每个进程均为运行态 temp->allocation=0; //初始时进程均不占用cpu num+=temp->need_time; //用num来限制循环的次数 实现方法 处理器调度总是选择标志单元指示的进程运行。执行： 已运行时间+1 来模拟进程的一次运行，表示进程已经运行过一个单位的时间。当一个进程被选中运行时，必须设置该进程可以运行的时间片值，以及恢复进程的现场，让它占有处理器运行，直到出现等待事件或运行满一个时间片 进程运行一次后，应把该进程的进程控制块中的指针值送到标志单元，以指示下一个轮到运行的进程。同时，应判断该进程的要求运行时间与已运行时间，若该进程的要求运行时间(已运行时间，则表示它尚未执行结束，应待到下一轮时再运行。若该进程的要求运行时间=已运行时间，则表示它已经执行结束，应指导它的状态修改成“结束”且退出队列。此时，应把该进程的进程控制块中的指针值送到前面一个进程的指针位置。 进程名 链接指针 到达时间 估计运行时间 进程状态 进程控制块结构 运行界面 测试数据： 作业号 执行时间/s