1、學校代碼： 10128學 號： 201020205056課程設(shè)計題 目：處理機管理模擬系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) 學生姓名： 學 院：信息工程學院系 別：軟件工程系 專 業(yè)：軟件工程 班 級： 指導教師：副教授 講師2013年1月8日內(nèi)蒙古工業(yè)大學課程設(shè)計任務書（四）學院（系）：信息學院軟件工程系 課程名稱：操作系統(tǒng)課程設(shè)計 指導教師（簽名）： 專業(yè)班級： 學生姓名： 學號： 一、課程設(shè)計題目處理機管理二、課程設(shè)計的目的學生通過設(shè)計一個模擬單處理機調(diào)度的算法，以鞏固和加深處理機調(diào)度的概念。使學生初步具有研究、設(shè)計、編制和調(diào)試操作系統(tǒng)模塊的能力。 三、課程設(shè)計的主要內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)參數(shù)、設(shè)計

2、要求、工作量要求等） 原始數(shù)據(jù)：進程控制塊PCB結(jié)構(gòu)體。 技術(shù)參數(shù)：Windows XP系統(tǒng)，VC+6.0開發(fā)工具。設(shè)計要求： 1 設(shè)計基于時間片輪轉(zhuǎn)法的處理機調(diào)度算法；2 或設(shè)計基于先來先服務或基于優(yōu)先權(quán)的處理機調(diào)度算法；3 畫出以上算法流程圖；4 編程實現(xiàn)算法功能；5編寫課程設(shè)計說明書。 工作量要求：完成以上設(shè)計要求中的所有算法功能。四、工作進度安排 周一：布置、講解題目，收集資料；周二：系統(tǒng)分析，算法設(shè)計；周三：編制、調(diào)試程序；周四：測試系統(tǒng)，形成設(shè)計結(jié)論，編寫課設(shè)報告；周五：系統(tǒng)及材料驗收，課設(shè)答辯。五、主要參考文獻1 張堯?qū)W編計算機操作系統(tǒng)教程（第三版）習題解答與實驗指導北京:清華大

3、學出版社，20062 湯子瀛主編計算機操作系統(tǒng)（第三版）西安:西安電子科技大學出版社，2001 3 張坤等編操作系統(tǒng)實驗教程北京:清華大學出版社，2008審核批準意見系（教研室）主任（簽字） 摘要操作系統(tǒng)是計算機系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分，負責管理與配置內(nèi)存、決定系統(tǒng)資源供需的優(yōu)先次序、控制輸入與輸出設(shè)備、操作網(wǎng)絡與管理文件系統(tǒng)等基本任務。對于不同的系統(tǒng)和系統(tǒng)目標，通常采用不同的調(diào)度算法，如在批處理系統(tǒng)中，為照顧為數(shù)眾多的短作業(yè)，采用短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法；在分時系統(tǒng)中，為保證系統(tǒng)具有合理的響應時間，采用時間片輪轉(zhuǎn)法進行調(diào)度。采用算法時，則要考慮多方面因素，以便達到最佳效果。本次課程設(shè)計采用時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度

4、算法來實現(xiàn)模擬進程調(diào)度任務的執(zhí)行過程。用Java模擬進程調(diào)度過程，可以方便地將運行結(jié)果直觀地表示出來。Java語言獨有的多線程操作，可以實現(xiàn)許多其他語言不能實現(xiàn)的功能，極大地方便了程序開發(fā)人員對程序的開發(fā)。此外，利用JavaGUI編程，可以使系統(tǒng)提供的界面更加友好。實驗中，應用文件I/O操作、線程、AWT、Swing、內(nèi)部類、接口、異常處理等技術(shù)，開發(fā)此系統(tǒng)。關(guān)鍵字：時間片輪轉(zhuǎn)； Java編程； GUI圖形用戶界面； 文件操作；AbstractThe operating system is a key component of the computer system, responsible

5、for the management and configuration memory, decided to system resources supply and demand priority, control input and output equipment, operation and management of network file system, and other basic tasks.For different systems and system target, computers usually use different scheduling algorith

6、m, such as in a Batch Processing System, in order to take care of a lot of short operation, using Short Job First algorithm;In systems with time sharing, to ensure the system has reasonable response time, need time slice Round Robin algorithm for scheduling. The algorithm, we should consider various

7、 factors, in order to achieve the best effect.This Course Design uses time slice Round Robin algorithm to simulate the process scheduling task execution process.With Java simulation process scheduling process, which can be conveniently will run results intuitively said out.In addition, the use of Ja

8、vaGUI programming, can make the system to provide the interface more friendly.Experiments, application file I/O operation, threads, AWT, Swing, internal class, interface, abnormal processing technology, the development of this system.Keywords: time slice Round Robin; Java Programming; Graphical User

9、 Interface; File Operation;目錄第一章 問題分析11.1設(shè)計目的11.2設(shè)計目標11.2.1問題描述11.2.2基本要求11.3設(shè)計思想和運行環(huán)境1第二章 概要設(shè)計32.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)32.1.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層次圖32.1.2系統(tǒng)功能說明32.2算法描述4第三章 詳細設(shè)計53.1系統(tǒng)程序流程圖53.2內(nèi)部接口設(shè)計73.2.1系統(tǒng)框架接口run（）73.2.3創(chuàng)建進程接口createFrame()83.2.4運行程序接口runFrame()83.2.5顯示結(jié)果接口resultFrame()93.3用戶接口9第四章 系統(tǒng)實現(xiàn)114.1編碼實現(xiàn)114.2單元測試114.2.1創(chuàng)建進

10、程模塊114.2.2運行程序模塊134.2.3結(jié)果顯示模塊144.3遇到的問題15第五章 自我評價與總結(jié)16參考文獻17第1章 問題分析1.1設(shè)計目的在多道程序或多任務系統(tǒng)中，系統(tǒng)同時處于就緒態(tài)的進程有若干個。也就是說能運行的進程數(shù)遠遠大于處理機個數(shù)。為了使系統(tǒng)中的各進程能有條不紊地運行，必須選擇某種調(diào)度策略，以選擇一進程占有處理機。要求設(shè)計一個模擬單處理機調(diào)度的算法，以鞏固和加深處理機調(diào)度的概念。1.2設(shè)計目標1.2.1問題描述處理機管理是操作系統(tǒng)中非常重要的部分。為深入理解處理機調(diào)度部分的功能，設(shè)計一個按時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度CPU的算法，模擬實現(xiàn)處理機的調(diào)度。1.2.2基本要求時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度CP

11、U的算法是分時系統(tǒng)采用的典型算法，把CPU的執(zhí)行時間分成若干個一定大小的時間片輪流的分配給就緒隊列的各個進程，讓各就緒進程按指定的順序分別占用CPU的一個時間片輪流執(zhí)行下去，直至完成。要求定義進程控制塊PCB的結(jié)構(gòu)，并為每個進程任意確定一個要求運行時間和到達時間，按照進程到達的先后順序排成一個循環(huán)隊列。設(shè)計按時間片輪轉(zhuǎn)的進程調(diào)度算法。1.3設(shè)計思想和運行環(huán)境a. 設(shè)計思想(1) 假設(shè)系統(tǒng)有5個進程，每個進程用一個進程控制塊Process來代表。Process的結(jié)構(gòu)如圖1-1所示。對PCB控制塊進行包裝，形成循環(huán)鏈表結(jié)點ProcessNode，鏈表結(jié)點ProcessNode如圖1-2所示。圖1-

12、2進程控制塊結(jié)點圖1-1進程控制塊Pname：進程名runTime：進程運行時間arriveTime：到達時間State：進程狀態(tài)cpuTime：運行時間cpcRound：已運行次數(shù)startTime：進程開始時間每個屬性的set，get方法proecss：Process類型進程控制塊Next ：ProcessNode類型指針每個屬性的set，get方法pntmphead圖1-3循環(huán)鏈表(2) 為每個進程從模擬的系統(tǒng)中指定一個要求運行時間和到達時間。(3) 按照進程到達的先后順序排成一個循環(huán)隊列，再設(shè)一個隊首指針head指向第一個到達進程的首址。(4) 執(zhí)行處理機調(diào)度時，從隊列的第一個進程開始

13、，用pntmp指針順序選擇可執(zhí)行的進程執(zhí)行。(5) 由于本實踐是模擬算法，所以對被選中進程并不實際啟動運行，而只是執(zhí)行：運行時間加100和輸出當前運行進程的相關(guān)信息。用這兩個操作來模擬進程的一次運行。b. 運行環(huán)境編程語言：Java語言工具：JDK1.6.0_26、Windows 7系統(tǒng)以及MyEclipse6.0.1等第2章 概要設(shè)計2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2.1.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層次圖輸入進程信息創(chuàng)建結(jié)點插入接點輸入進程信息創(chuàng)建結(jié)點插入接點處理機管理模擬系統(tǒng)運行程序顯示結(jié)果創(chuàng)建進程輸入進程信息創(chuàng)建結(jié)點插入接點圖2-1處理機管理系統(tǒng)層次圖2.1.2系統(tǒng)功能說明a. 創(chuàng)建進程模塊：創(chuàng)建進程模塊在輸入進程頁面輸

14、入要創(chuàng)建的進程數(shù)，輸入后逐個將進程信息錄入插入到就緒隊列中，完成進程的創(chuàng)建過程。b. 運行程序模塊：此模塊實現(xiàn)時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法，從就緒隊列中取出進程結(jié)點，并模擬運行該進程，反復循環(huán)，直至進程全部運行結(jié)束。每次運行進程后，將運行信息存入到文件中，實現(xiàn)信息的持久化。方便信息的記錄，系統(tǒng)功能的分析和出錯時便于檢查錯誤。c. 顯示結(jié)果模塊：從文件中讀入進程運行的結(jié)果，在圖形界面下操作，提供友好的用戶操作方式，方便直觀的了解模擬進程的調(diào)度過程，便于數(shù)據(jù)分析和研究。2.2算法描述a. 在創(chuàng)建進程界面將進程信息錄入，將進程控制塊進行包裝，插入到循環(huán)隊列中；b. 當運行程序時，每次從就緒隊列隊首取出一個進程pntmp，判斷是pntmp進程否到達。到達則運行該進程；c. 若pntmp進程為首次運行，則記錄進程開始運行時間startTime；d. 運行完pntmp進程后，輸出進程運行信息，并將此結(jié)點移至隊尾；e. 若循環(huán)隊列長度size0,則返回執(zhí)行b；否則結(jié)束程序；第3章 詳細設(shè)計3.1系統(tǒng)程序流程圖YYN開始顯示主界面輸入進程數(shù)numi=0ijava API 文檔 JDK_API_1.6.0_CN.CHM ；2趙俊生