操作系统课程设计:时间片轮转算法Java实现

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"该资源是一份关于操作系统课程设计的文档,主要内容是实现时间片轮转算法的Java程序。这份设计旨在帮助学生理解处理机调度的概念,并通过实际编程提高其在操作系统模块开发方面的能力。设计要求包括设计时间片轮转调度算法,编写相应的流程图和程序,以及撰写课程设计说明书。此外,还提供了工作进度安排和参考文献。" 操作系统是计算机系统的核心部分,它负责管理计算机的硬件资源,如内存、CPU时间、输入/输出设备以及文件系统。在处理机调度中,操作系统必须决定哪个进程应该获得CPU的使用权。时间片轮转算法是一种用于分时系统的调度策略,它将所有的就绪进程按照一定的顺序分配到一个个小的时间片段,每个进程在自己的时间片内执行,如果在时间片结束前进程还未完成,那么它会被放入队列的末尾,等待下一次轮到自己执行。 本课程设计中,学生被要求使用Java语言实现时间片轮转算法。Java作为一种面向对象的编程语言,具有跨平台和丰富的类库支持,适合用于这样的系统级编程任务。设计过程可能包括以下几个步骤: 1. 定义进程控制块PCB(Process Control Block)结构体,包含进程的基本信息,如进程ID、到达时间、服务时间、当前时间片等。 2. 设计时间片轮转算法,包括初始化进程队列、分配时间片、调度和切换进程等逻辑。 3. 创建流程图,可视化地展示算法的工作流程,帮助理解和优化设计。 4. 编写Java代码,实现算法的各个部分,包括进程的创建、调度和销毁。 5. 测试和调试程序,确保算法的正确性和效率。 6. 编写课程设计说明书,详细解释设计思路、实现方法以及测试结果。 在实施这个课程设计时,学生可以参考给定的文献,如《计算机操作系统教程》和《操作系统实验教程》,这些书籍提供了操作系统基础理论和实践经验。设计过程中,学生需要考虑如何有效地管理时间片大小、如何优化进程切换的开销,以及如何确保公平性和响应时间等关键性能指标。 通过这样的课程设计,学生不仅能深入理解操作系统中的处理机调度机制,还能锻炼其编程能力和问题解决能力,这对于未来从事操作系统开发或系统管理等相关工作具有重要意义。
2018-11-29 上传
[提示] (1)假定系统有五个进程,每一个进程用一个进程控制块PCB来代表。进程控制块的格式为: 进程名 指针 要求运行时间 已运行时间 状态 其中,进程名----作为进程的标识,假设五个进程的进程名分别是Q1,Q2,Q3,Q4,Q5。 指针----进程按顺序排成循环队列,用指针指出下一个进程的进程控制块首地址,最后一个进程中的指针指出第一个进程的进程控制块首地址。 要求运行时间----假设进程需要运行的单位时间数。 已运行时间----假设进程已经运行的单位时间数,初始值为“0”。 状态----有两种状态,“就绪”状态和“结束”状态,初始状态都为“就绪”,用“R”表示,当一个进程运行结束后,它的状态变为“结束”,用“E”表示。 (2)每次运行你所设计的处理器调度程序之前,为每个进程任意确定它的“要求运行时间”。 把五个进程按顺序排成循环队列,用指针指出队列连接情况。另用一标志单元记录轮到运行的进程。 (3)处理器调度总是选择标志单元指示的进程运行。由于本实验是模拟处理器调度的功能,所以,对被选中的进程并不实际启动运行,而是执行: 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。 请注意:在实际的系统中,当一个进程被选中运行时,必须置上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。在这里省去了这些工作,仅用“已运行时间+1”来表示进程已经运行满一个时间片。 (4)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,应把它的状态修改为“结束”(E)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。 (5)若“就绪”状态的进程队列不为空,则重复上面(4)和(5)的步骤,直到所有进程都成为“结束”状态。 (6)在所设计的称序中应有显示或打印语句,能显示或打印每次被选中进程的进程名以及运行一次后进称对列的变化。 (7)为五个进程任意确定一组“要求运行时间”,启动所设计的处理器调度程序,显示或打印逐次被选中进程的进程名以及进程控制块的动态变化过程。