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课程设计题目：处理机管理模拟系统的设计与实现学生姓名：学院：信息工程学院系别：软件工程系专业：软件工程班级：指导教师：副教授讲师2013年1月8日学校代码：10128学号：201020205056内蒙古工业大学信息工程学院内蒙古工业大学课程设计任务书（四）学院（系）：信息学院软件工程系课程名称：操作系统课程设计指导教师（签名）：专业班级：学生姓名：学号：一、课程设计题目处理机管理二、课程设计的目的学生通过设计一个模拟单处理机调度的算法，以巩固和加深处理机调度的概念。使学生初步具有研究、设计、编制和调试操作系统模块的能力。三、课程设计的主要内容和要求（包括原始数据、技术参数、设计要求、工作量要求等）原始数据：进程控制块PCB结构体。技术参数：WindowsXP系统，VC++6.0开发工具。设计要求：1．设计基于时间片轮转法的处理机调度算法；2．或设计基于先来先服务或基于优先权的处理机调度算法；3．画出以上算法流程图；4．编程实现算法功能；5．编写课程设计说明书。工作量要求：完成以上设计要求中的所有算法功能。四、工作进度安排周一：布置、讲解题目，收集资料；周二：系统分析，算法设计；周三：编制、调试程序；周四：测试系统，形成设计结论，编写课设报告；周五：系统及材料验收，课设答辩。五、主要参考文献[1]张尧学编．计算机操作系统教程（第三版）习题解答与实验指导．北京:清华大学出版社，2006[2]汤子瀛主编．计算机操作系统（第三版）．西安:西安电子科技大学出版社，2001[3]张坤等编．操作系统实验教程．北京:清华大学出版社，2008审核批准意见系（教研室）主任（签字）内蒙古工业大学信息工程学院摘要操作系统是计算机系统的关键组成部分，负责管理与配置内存、决定系统资源供需的优先次序、控制输入与输出设备、操作网络与管理文件系统等基本任务。对于不同的系统和系统目标，通常采用不同的调度算法，如在批处理系统中，为照顾为数众多的短作业，采用短作业优先调度算法；在分时系统中，为保证系统具有合理的响应时间，采用时间片轮转法进行调度。采用算法时，则要考虑多方面因素，以便达到最佳效果。本次课程设计采用时间片轮转调度算法来实现模拟进程调度任务的执行过程。用Java模拟进程调度过程，可以方便地将运行结果直观地表示出来。Java语言独有的多线程操作，可以实现许多其他语言不能实现的功能，极大地方便了程序开发人员对程序的开发。此外，利用JavaGUI编程，可以使系统提供的界面更加友好。实验中，应用文件I/O操作、线程、AWT、Swing、内部类、接口、异常处理等技术，开发此系统。关键字：时间片轮转；Java编程；GUI图形用户界面；文件操作；内蒙古工业大学信息工程学院AbstractTheoperatingsystemisakeycomponentofthecomputersystem,responsibleforthemanagementandconfigurationmemory,decidedtosystemresourcessupplyanddemandpriority,controlinputandoutputequipment,operationandmanagementofnetworkfilesystem,andotherbasictasks.Fordifferentsystemsandsystemtarget,computersusuallyusedifferentschedulingalgorithm,suchasinaBatchProcessingSystem,inordertotakecareofalotofshortoperation,usingShortJobFirstalgorithm;Insystemswithtimesharing,toensurethesystemhasreasonableresponsetime,needtimesliceRoundRobinalgorithmforscheduling.Thealgorithm,weshouldconsidervariousfactors,inordertoachievethebesteffect.ThisCourseDesignusestimesliceRoundRobinalgorithmtosimulatetheprocessschedulingtaskexecutionprocess.WithJavasimulationprocessschedulingprocess,whichcanbeconvenientlywillrunresultsintuitivelysaidout.Inaddition,theuseofJavaGUIprogramming,canmakethesystemtoprovidetheinterfacemorefriendly.Experiments,applicationfileI/Ooperation,threads,AWT,Swing,internalclass,interface,abnormalprocessingtechnology,thedevelopmentofthissystem.Keywords:timesliceRoundRobin;JavaProgramming;GraphicalUserInterface;FileOperation;内蒙古工业大学信息工程学院目录第一章问题分析--------------------------------------------------------11.1设计目的--------------------------------------------------------11.2设计目标--------------------------------------------------------11.2.1问题描述---------------------------------------------------11.2.2基本要求---------------------------------------------------11.3设计思想和运行环境----------------------------------------------1第二章概要设计--------------------------------------------------------32.1系统结构--------------------------------------------------------32.1.1系统结构层次图---------------------------------------------32.1.2系统功能说明-----------------------------------------------32.2算法描述--------------------------------------------------------4第三章详细设计--------------------------------------------------------53.1系统程序流程图--------------------------------------------------53.2内部接口设计----------------------------------------------------73.2.1系统框架接口run（）---------------------------------------73.2.3创建进程接口createFrame()---------------------------------83.2.4运行程序接口runFrame()------------------------------------83.2.5显示结果接口resultFrame()---------------------------------93.3用户接口--------------------------------------------------------9第四章系统实现-------------------------------------------------------114.1编码实现-------------------------------------------------------114.2单元测试-------------------------------------------------------114.2.1创建进程模块----------------------------------------------114.2.2运行程序模块----------------------------------------------134.2.3结果显示模块----------------------------------------------144.3遇到的问题-----------------------------------------------------15第五章自我评价与总结-------------------------------------------------16参考文献--------------------------------------------------------------17内蒙古工业大学信息工程学院第1页第一章问题分析1.1设计目的在多道程序或多任务系统中，系统同时处于就绪态的进程有若干个。也就是说能运行的进程数远远大于处理机个数。为了使系统中的各进程能有条不紊地运行，必须选择某种调度策略，以选择一进程占有处理机。要求设计一个模拟单处理机调度的算法，以巩固和加深处理机调度的概念。1.2设计目标1.2.1问题描述处理机管理是操作系统中非常重要的部分。为深入理解处理机调度部分的功能，设计一个按时间片轮转调度CPU的算法，模拟实现处理机的调度。1.2.2基本要求时间片轮转调度CPU的算法是分时系统采用的典型算法，把CPU的执行时间分成若干个一定大小的时间片轮流的分配给就绪队列的各个进程，让各就绪进程按指定的顺序分别占用CPU的一个时间片轮流执行下去，直至完成。要求定义进程控制块PCB的结构，并为每个进程任意确定一个要求运行时间和到达时间，按照进程到达的先后顺序排成一个循环队列。设计按时间片轮转的进程调度算法。1.3设计思想和运行环境a.设计思想(1)假设系统有5个进程，每个进程用一个进程控制块Process来代表。Process的结构如图1-1所示。对PCB控制块进行包装，形成循环链表结点ProcessNode，链表结点ProcessNode如图1-2所示。内蒙古工业大学信息工程学院第2页(2)为每个进程从模拟的系统中指定一个要求运行时间和到达时间。(3)按照进程到达的先后顺序排成一个循环队列，再设一个队首指针head指向第一个到达进程的首址。(4)执行处理机调度时，从队列的第一个进程开始，用pntmp指针顺序选择可执行的进程执行。(5)由于本实践是模拟算法，所以对被选中进程并不实际启动运行，而只是执行：运行时间加100和输出当前运行进程的相关信息。用这两个操作来模拟进程的一次运行。b.运行环境编程语言：Java语言工具：JDK1.6.0_26、Windows7系统以及MyEclipse6.0.1等图1-2进程控制块结点图1-1进程控制块Pname：进程名runTime：进程运行时间arriveTime：到达时间State：进程状态cpuTime：运行时间cpcRound：已运行次数startTime：进程开始时间每个属性的set，get方法proecss：Process类型进程控制块Next：ProcessNode类型指针每个属性的set，