操作系统课程设计之进程调度程序设计时间轮转和优先级混合算法

长 沙 学 院

课程设计说明书

题系

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部

目 )

进程调度程序设计 计算机科学与技术系 08计科、数库3

周子照 2008021406 龙跃进

2011.05.30～2011.06.10

专业(班级) 姓学指起

名 号

导止

教日

师 期

课程设计任务书

课程名称：操作系统课程设计 设计题目：进程调度程序设计

已知技术参数和设计要求： 1. 设计任务

设计一个虚拟内核，该内核能支持多任务管理。提供创建进程、终止进程、进程状态转换，进程调度，上下文切换等功能。

2. 问题描述 2.1 系统组成

系统由虚拟内核(VKernel)、命令解释程序(Commander)、用户程序（Application）、编译器（Compiler）四部分组成。VKernel首先运行，并常驻内存。Kernel启动后，创建Commander进程。根据用户请求创建多个Application进程。Kernel负责维护6个数据结构，包括时间 (Time), 处理器状态(CPUstate),进程表 (PCBTable), 就绪队列(ReadyState),等待队列(BlockedState),运行进程（RunningState）。Time是系统时间片。CPUstate应包括程序计数器PC,累加器A、B,状态寄存器F的值。PCBTable的每一项是一个进程的进程控制块(PCB)。Commander程序、Application程序是用下列CPU虚拟指令书写的程序：

① CPU虚拟指令(以下指令仅供参考, 设计者可以自行设计) MOV n //把整数n赋给累加器A SAV m //把累加器A的值存入地址M

ADD n //从累加器A的值减去整数n，结果送到累加器A。 SUB n //从累加器A的值减去整数n，结果送到累加器A。 MUL n //从累加器A的值乘以整数n，结果送到累加器A。 DIV n //从累加器A的值除以整数n，结果送到累加器A。 JEQ m //F为0跳转到m JLG m //F大于0跳转到m JLE m //F大于等于0跳转到m JMP m //无条件跳转到m

OUT port //累加器的内容输出到端口port。port为0，指显示器；为1，指扬声器。 ② 虚拟系统调用(以下系统调用仅供参考, 设计者可自行设计) exec() //执行程序并创建子进程 exit() //进程终止 block() //进程等待

printk() //在屏幕上打印系统信息

scanf() //从键盘输入一字符串 msg() //向内核发送消息

为了简化设计，复杂的系统调用当作广义指令处理。 2.2命令解释程序

命令解释程序从标准输入重复读入用户命令,然后以消息形式发送给内核。命令解释程序处理的命令由设计者定义并实现。 2.3 编译器

编译器把虚拟指令和虚拟系统调用编译为可执行字节码。可执行字节码由内核解释执行。

3. 功能要求

应实现的功能有：(1)能接收用户提交的命令并执行该命令。(2)执行用户程序：创建进程、终止进程、调度进程、管理进程状态转换

4. 技术要求

采用时间轮转和优先级调度混合算法。优先级以优先数表示，优先数越大则优先级越高。调度时，就绪队列中优先数最大的进程优先运行，相同优先数进程按FIFO方式调度。进程运行一个时间片以后,其优先数数减1（即降低一级）；进程在就绪队列中等待3个时间片以后，其优先数加1。优先数范围0～31。

5. 界面要求

用户界面设计不做统一规定，但应做到界面友好，易于操作。

6. 其他要求

在设计中须使用make工具建立工程。

4. 课程设计时间：2周(2011.5.30～2011.6.10) 5. 课程设计的考核方式及评分方法 (1) 考核方式

■ 课程设计结束时，在机房当场验收。 ■ 教师提供测试数据，检查运行结果是否正确。 ■ 回答教师提出的问题。

■ 学生提交课程设计文档（A4打印件）,教师评阅。

(2) 评分方法

上机检查:书面报告:答辩=6:3:1，没有通过上机检查的或不提交课程设计报告的，其成绩直接记为不及格。

指导教师签名： 日期：

系主任签名： 日期：

长沙学院课程设计鉴定表

姓名 周子照 学号 2008021406 专业 计算机科学与技术 班级 进程调度程序设计 指导教师 08数库3 龙跃进 设计题目 指导教师意见： 评定等级： 教师签名： 日期： 答辩小组意见： 评定等级： 答辩小组长签名： 日期： 教研室意见： 教研室主任签名： 日期： 系（部）意见： 系主任签名： 日期： 说明

课程设计成绩分“优秀”、“良好”、“及格”、“不及格”四类；