fanzhijie最終修改考查課答卷封面080601011.doc

黑龍江外國(guó)語(yǔ)學(xué)院 2012-2013學(xué)年 第1學(xué)期 Term 1 2012-2013 Academic Year Heilongjiang International University答卷封面(COVER)評(píng)閱結(jié)果Final mark評(píng)閱人Examiner課程名稱（Subject）： 操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)編 號(hào) (No.)： 12-13-1-050154 系 別 (Department): 信息科學(xué)系專 業(yè) (Major)： 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù) 姓 名 (Name)： 高懷云 學(xué) 號(hào) (Students Number)： BC10331103 注意事項(xiàng)（Notes）1.考生需將上述有關(guān)項(xiàng)目填寫清楚2.字跡要清楚，保持卷面清潔。3.交卷時(shí)請(qǐng)將本答卷和題簽一起上交，題簽作為封面下一頁(yè)裝訂。1、Candidates should fill in the information appropriately.2、Keep the handwriting clear and the paper tidy.3、Candidate should hand in this cover and paper together; the answer sheet should be attached to the cover.IV機(jī)密（Confidential） 編號(hào)（No.）： 12-13-1-050154試 題（Test）課程名稱（Subject）：操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)考核類別（Type of test）：考查課程類別(Type of course) : 實(shí)踐環(huán)節(jié) 考試形式(Test type) : 論文 使用范圍（Target group）： 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù) 要求：一、通過(guò)本課程設(shè)計(jì)，使學(xué)生在上機(jī)實(shí)驗(yàn)中體會(huì)計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的基本原理，訓(xùn)練學(xué)生模擬實(shí)現(xiàn)操作系統(tǒng)管理和控制資源的能力。二、學(xué)生可在下列13個(gè)題目中任選1個(gè)。（1）先來(lái)先服務(wù)調(diào)度算法、短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法、時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法、優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法（2）生產(chǎn)者-消費(fèi)者問(wèn)題（3）最先適應(yīng)算法、最佳適應(yīng)算法、最壞適應(yīng)算法（4）先進(jìn)先出算法、最久未使用淘汰算法、理想淘汰算法（5）銀行家算法（6）小型文件系統(tǒng)三、模擬實(shí)現(xiàn)算法在Windows平臺(tái)下，可用C語(yǔ)言、C+語(yǔ)言和Java語(yǔ)言等。摘 要短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算SJF，是指對(duì)短作業(yè)或短進(jìn)程優(yōu)先調(diào)度的算法。它們可已分別用于作業(yè)調(diào)度和進(jìn)程調(diào)度。短作業(yè)優(yōu)先的調(diào)度算法是從后備隊(duì)列中選擇一個(gè)或若干個(gè)估計(jì)運(yùn)行最短的作業(yè)，將它們調(diào)入內(nèi)存運(yùn)行。對(duì)成批進(jìn)入系統(tǒng)的用戶，根據(jù)進(jìn)程控制塊的信息，按一定的策略選取若干個(gè)作業(yè)使它們可以獲得處理機(jī)運(yùn)行的一項(xiàng)工作。而對(duì)每個(gè)用戶來(lái)說(shuō)希望自己的周轉(zhuǎn)時(shí)間是最小的，短作業(yè)優(yōu)先（SJF）便是其中的一種算法。該算法每次調(diào)度都是從后備作業(yè)隊(duì)列中，選擇一個(gè)或多個(gè)最短服務(wù)時(shí)間的進(jìn)程進(jìn)入該隊(duì)列的作業(yè)，將它們調(diào)入內(nèi)存，為它們分配資源、創(chuàng)建進(jìn)程，然后放入就緒隊(duì)列。在進(jìn)程調(diào)度算法中采用FJS算法時(shí)，這每次調(diào)度是從就緒隊(duì)列中，選擇一個(gè)服務(wù)時(shí)間最短的進(jìn)入該隊(duì)列的進(jìn)程，為之分配處理機(jī)，使之投入運(yùn)行。該進(jìn)程一直運(yùn)行到完成或發(fā)生某事件阻塞后，才放棄處理機(jī)。本設(shè)計(jì)是為了加深對(duì)作業(yè)概念的理解，掌握段作業(yè)優(yōu)先（SJF）算法，深入了解批處理系統(tǒng)如何組織作業(yè)、管理作業(yè)和調(diào)度作業(yè)，了解作業(yè)控制塊的作用，以及作業(yè)控制塊的內(nèi)容和組織方式。關(guān)鍵詞：操作系統(tǒng) 短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法 Java語(yǔ)言目 錄一、設(shè)計(jì)題目二、設(shè)計(jì)內(nèi)容三、設(shè)計(jì)過(guò)程3.1短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法分析3.2短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法設(shè)計(jì)3.3短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)3.4代碼實(shí)現(xiàn)3.5程序運(yùn)行四、總結(jié)五、參考文獻(xiàn)黑龍江外國(guó)語(yǔ)學(xué)院 2012-2013學(xué)年 第1學(xué)期 Term 1 2012-2013 Academic Year Heilongjiang International University一、 設(shè)計(jì)題目短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法。二、設(shè)計(jì)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法的基本思想是按照作業(yè)提交的服務(wù)時(shí)間的長(zhǎng)短，調(diào)入系統(tǒng)或分派CPU，換句話說(shuō)，當(dāng)在作業(yè)調(diào)度中采用短作業(yè)優(yōu)先務(wù)算法時(shí)，每次調(diào)度都是從后備作業(yè)隊(duì)列中選擇一個(gè)或多個(gè)服務(wù)時(shí)間最短的進(jìn)程進(jìn)入隊(duì)列的作業(yè)，將它們調(diào)入內(nèi)存，為它們分配資源、創(chuàng)建進(jìn)程然后放入就須隊(duì)列一旦選擇了服務(wù)時(shí)間最短的入該隊(duì)列的進(jìn)程，該進(jìn)程一直運(yùn)行到完成或發(fā)生某事件而阻塞后才放棄處理機(jī)。編寫程序完成批處理系統(tǒng)中的作業(yè)調(diào)度，要求采用短作業(yè)優(yōu)先的作業(yè)調(diào)度算法。實(shí)驗(yàn)具體包括：首先確定作業(yè)控制塊的內(nèi)容，作業(yè)控制塊的組成方式；然后完成作業(yè)調(diào)度；最后編寫主函數(shù)對(duì)所作工作進(jìn)程測(cè)試。創(chuàng)建作業(yè)控制塊JCB，定義為結(jié)構(gòu)體，為進(jìn)入系統(tǒng)的作業(yè)建立檔案，其中定義了作業(yè)名，作業(yè)到達(dá)時(shí)間，作業(yè)服務(wù)時(shí)間，作業(yè)開始執(zhí)行時(shí)間，作業(yè)完成時(shí)間，作業(yè)周轉(zhuǎn)時(shí)間，作業(yè)平均周轉(zhuǎn)時(shí)間。輸出文字提醒用戶操作步驟：設(shè)定輸入數(shù)據(jù)的格式及數(shù)量；運(yùn)行完程序后顯示輸出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。首先按各個(gè)作業(yè)完成時(shí)間由大到小排序。再用輸入到達(dá)時(shí)間與服務(wù)時(shí)間按一定算法算出各個(gè)作業(yè)的開始執(zhí)行時(shí)間、完成時(shí)間、周轉(zhuǎn)時(shí)間、作業(yè)平均周轉(zhuǎn)時(shí)間。運(yùn)行結(jié)果：先比較各個(gè)進(jìn)程服務(wù)時(shí)間找到服務(wù)時(shí)間最短的放入就緒隊(duì)列，然后根據(jù)進(jìn)程的服務(wù)時(shí)間的長(zhǎng)短把進(jìn)程依次運(yùn)行，結(jié)果是依次按著進(jìn)程的服務(wù)時(shí)間的長(zhǎng)短輸出各個(gè)進(jìn)程。三、設(shè)計(jì)過(guò)程3.1短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法分析1算法設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)以下功能：1）短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法是沒(méi)從進(jìn)程隊(duì)列中選擇服務(wù)時(shí)間最短的進(jìn)程調(diào)度內(nèi)存執(zhí)行該進(jìn)程。2）能夠輸入進(jìn)程的基本信息，其中包括進(jìn)程名，到達(dá)時(shí)間、開始時(shí)間、服務(wù)時(shí)間、完成時(shí)間、周轉(zhuǎn)時(shí)間、平均周轉(zhuǎn)時(shí)間、帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間、平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間，本程序是通過(guò)文件輸入數(shù)據(jù)而不是通過(guò)鍵盤輸入數(shù)據(jù)。3）根據(jù)短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法計(jì)算各個(gè)進(jìn)程的到達(dá)時(shí)間、開始時(shí)間、服務(wù)時(shí)間、完成時(shí)間、周轉(zhuǎn)時(shí)間、平均周轉(zhuǎn)時(shí)間、帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間、平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間、最后在標(biāo)準(zhǔn)輸出上面打印出周轉(zhuǎn)時(shí)間、平均周轉(zhuǎn)時(shí)間、帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間、平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間。2通過(guò)操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)，從而加深對(duì)短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法的理解，更加深刻體會(huì)短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法的核心思想，從而更好的學(xué)習(xí)該算法，掌握短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法，以及調(diào)度算法中的進(jìn)程隊(duì)列的基本操作情況。能夠用程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言模擬各個(gè)算法的實(shí)現(xiàn)，能夠判斷算法的優(yōu)缺點(diǎn)，從而明白該算法以及其它的算法相比較更加深刻的了解各個(gè)算法的好處以及該算法的不足從而明白處理及模擬進(jìn)程的各個(gè)情況通過(guò)對(duì)運(yùn)行結(jié)果與運(yùn)行情況的分析更能深刻的了解短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法。3.2短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法設(shè)計(jì)進(jìn)程定義了一個(gè)類B來(lái)實(shí)現(xiàn)進(jìn)程從而把各個(gè)進(jìn)程表示出來(lái)其中定義了字段有String processname表示進(jìn)程名，float arrivetime表示到達(dá)時(shí)間，float servetime表示服務(wù)時(shí)間，float finishtime表示完成時(shí)間，float turnovertime表示周轉(zhuǎn)時(shí)間，float weighturnovertime表示帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間，int flag標(biāo)記該進(jìn)程是否已經(jīng)完成進(jìn)程用到了一個(gè)fun()方法標(biāo)記最早執(zhí)行的進(jìn)程然后通過(guò)where循環(huán)把各個(gè)進(jìn)程按照先來(lái)先服務(wù)的順序依次執(zhí)行完。進(jìn)程利用了一個(gè)set()方法從而計(jì)算一個(gè)進(jìn)程的完成時(shí)間、周轉(zhuǎn)時(shí)間、帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間利用了一個(gè)print()方法把進(jìn)程的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間和平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間給打印輸出。B模塊：這個(gè)模塊表示進(jìn)程類，能夠記錄進(jìn)程名，開始時(shí)間、等待時(shí)間、需要執(zhí)行時(shí)間、周轉(zhuǎn)時(shí)間、完成時(shí)間、帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間，在最先執(zhí)行的進(jìn)程可以通過(guò)用fun()方法獲取通過(guò)先來(lái)先服務(wù)的順序分配CPU。在B類中一個(gè)比較重要的方法是setFinish()方法通過(guò)該方法從而記錄各個(gè)進(jìn)程開始執(zhí)行的時(shí)間以及每個(gè)進(jìn)程的完成時(shí)間還有就是set()方法通過(guò)該方法可以計(jì)算各個(gè)進(jìn)程的完成時(shí)間、周轉(zhuǎn)時(shí)間、帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間以及完成進(jìn)程的個(gè)數(shù)。A模塊：這個(gè)模塊主要是對(duì)給定的進(jìn)程的執(zhí)行以及計(jì)算各個(gè)進(jìn)程的到達(dá)時(shí)間、服務(wù)時(shí)間、完成時(shí)間、開始時(shí)間、周轉(zhuǎn)時(shí)間、平均周轉(zhuǎn)時(shí)間、帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間、平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間的定義以及打印輸出。 開始短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法輸入進(jìn)程數(shù)進(jìn)程2信息進(jìn)程1信息進(jìn)程n信息退出3.3短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)1）用到了一個(gè)進(jìn)程類B2）用到了一個(gè)A類3）用到了一個(gè)public static void main(String args) /系統(tǒng)的主函數(shù)4）public String toString() /打印輸出5）public void print() /打印輸出平均周轉(zhuǎn)時(shí)間和平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間6）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是創(chuàng)建一個(gè)進(jìn)程信息結(jié)構(gòu)：class B private String processname ;/進(jìn)程名private int arrivetime ;/到達(dá)時(shí)間private int servetime ;/服務(wù)時(shí)間 private int finishtime ;/完成時(shí)間private int turnovertime ;/周轉(zhuǎn)時(shí)間private int finish=0;private double weighturnovertime ;/帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間private int flag=0 ;/標(biāo)記該進(jìn)程是否已經(jīng)完成private static int finishnum=0 ;/記錄已經(jīng)完成的進(jìn)程數(shù)private double aveturnovertime ;/平均周轉(zhuǎn)時(shí)間private double aveweighturnovertime ;/平均帶勸周轉(zhuǎn)時(shí)間public B(String processname,float arrivetime,float servetime) /構(gòu)造方法只傳入已知量 cessname=processname ; this.arrivetime=arrivetime ; this.servetime=servetime ;public void setFlag() this.flag=1 ; ;public void setFinishtime(float finishtime) this.finishtime=finishtime ; public void setTurnovertime() this.turnovertime=this.finishtime-this.arrivetime ; public void setWeighturnovertime() this.weighturnovertime=this.turnovertime/this.servetime ; public String toString() return cessname + t + this.arrivetime+ tt + this.servetime + t + this.finishtime + tt + this.turnovertime + tt + this.weighturnovertime + n ; 此外，定義了進(jìn)程數(shù)組、記錄進(jìn)程的個(gè)數(shù)、記錄已完成的進(jìn)程的個(gè)數(shù)以及各個(gè)進(jìn)程的開始時(shí)間：private B processes=new B10 ;/進(jìn)程數(shù)組private int n=0 ;/記錄進(jìn)程數(shù)private int finishnum=0 ;/記錄已經(jīng)完成的進(jìn)程數(shù)private float finish=0 ;此外還定義了用來(lái)找到最早到達(dá)的進(jìn)程記錄進(jìn)程個(gè)數(shù)的和各個(gè)進(jìn)程的開始時(shí)間以及完成進(jìn)程個(gè)數(shù)的方法：public void fun() /查找第一個(gè)到達(dá)時(shí)間最找的進(jìn)程 float temp=processes0.arrivetime ;/記錄最小的到達(dá)時(shí)間 int k=0 ;/標(biāo)志該執(zhí)行的進(jìn)程 for(int i=0;iprocessesi.arrivetime) temp=processesi.arrivetime ; k=i ; this.finish=temp ;/設(shè)置finish的初始值為到達(dá)最早的進(jìn)程的到達(dá)時(shí)間 this.set(k) ; while(this.finishnum!=this.n) float min=1000f ;int flag=0 ; for(int i=0;in;i+)/根據(jù)到達(dá)時(shí)間最早原則，找到該執(zhí)行的進(jìn)程 if(cessesi.flag=0 & cessesi.arrivetime) min=cessesi.arrivetime ; k=i ; flag=1 ; if(flag=0) this.finish+ ; else this.set(k) ; 此外，定義了傳遞進(jìn)程名、到達(dá)時(shí)間、服務(wù)時(shí)間的方法。還定義了計(jì)算平均周轉(zhuǎn)時(shí)間和平均帶全周轉(zhuǎn)時(shí)間的方法。public void add(String processname,float arrivetime,float servetime)/添加進(jìn)程并計(jì)算完成時(shí)間 B process=new B(processname,arrivetime,servetime) ; cessesn=process ; n+ ; for (int i=0;ithis.n;i+ ) this.aveturnovertime+=processesi.turnovertime ; this.aveturnovertime/=this.n ; for (int i=0;ithis.n;i+ ) this.aveweighturnovertime+=processesi.weighturnovertime ; this.aveweighturnovertime/=this.n ; 定義了一個(gè)計(jì)算進(jìn)程的完成時(shí)間和周轉(zhuǎn)時(shí)間以及各個(gè)進(jìn)程的開始執(zhí)行的時(shí)間的方法：public void set(int i)/計(jì)算一個(gè)進(jìn)程的完成時(shí)間，周轉(zhuǎn)時(shí)間，帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間 this.setFinish(cessesi.servetime) ; cessesi.setFinishtime(finish) ; cessesi.setTurnovertime() ; cessesi.setWeighturnovertime() ; cessesi.setFlag() ;/進(jìn)程完成 this.finishnum+ ; 通過(guò)定義了一個(gè)進(jìn)程的類B從而定義了一個(gè)進(jìn)程的數(shù)組通過(guò)進(jìn)程里的方法從而傳遞進(jìn)程名到達(dá)時(shí)間服務(wù)時(shí)間并把進(jìn)程的完成時(shí)間、周轉(zhuǎn)時(shí)間、帶圈周轉(zhuǎn)時(shí)間、平均周轉(zhuǎn)時(shí)間、平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間計(jì)算出來(lái)并且打印輸出。3.4代碼實(shí)現(xiàn)經(jīng)過(guò)前面的工作，最后在集成編輯環(huán)境中，編寫的程序代碼如下：class A class B private String processname ; private float arrivetime ; private float servetime ; private float finishtime ; private float turnovertime ; private float weighturnovertime ; private int flag=0 ; public B(String processname,float arrivetime,float servetime) cessname=processname ; this.arrivetime=arrivetime ; this.servetime=servetime ; public void setFlag() this.flag=1 ; public void setFinishtime(float finishtime) this.finishtime=finishtime ; public void setTurnovertime() this.turnovertime=this.finishtime-this.arrivetime ; public void setWeighturnovertime() this.weighturnovertime=this.turnovertime/this.servetime ; public String toString() return cessname + t + this.arrivetime+ tt + this.servetime + t + this.finishtime + tt + this.turnovertime + tt + this.weighturnovertime + n ; private B processes=new B10 ; private int n=0 ; private int finishnum=0 ; private float finish=0 ; private float aveturnovertime ; private float aveweighturnovertime ; public void setFinish(float servetime) finish+=servetime ; public void add(String processname,float arrivetime,float servetime) B process=new B(processname,arrivetime,servetime) ; cessesn=process ; n+ ; public void fun() float temp=processes0.arrivetime ; int k=0 ; for(int i=0;iprocessesi.arrivetime) temp=processesi.arrivetime ; k=i ; this.finish=temp ; this.set(k) ; while(this.finishnum!=this.n) float min=1000f ;int flag=0 ; for(int i=0;in;i+) if(cessesi.flag=0 & cessesi.servetime) min=cessesi.servetime ; k=i ; flag=1 ; if(flag=0) this.finish+ ; else this.set(k) ; for (int i=0;ithis.n;i+ ) this.aveturnovertime+=processesi.turnovertime ; this.aveturnovertime/=this.n ; for (int i=0;ithis.n;i+ ) this.aveweighturnovertime+=processesi.weighturnovertime ; this.aveweighturnovertime/=this.n ; public void set(int i) this.setFinish(cessesi.servetime) ; cessesi.setFinishtime(finish) ; cessesi.setTurnovertime() ; cessesi.setWeighturnovertime() ; cessesi.setFlag() ; this.finishnum+ ; public void print() for(int i=0;ithis.n;i+) System.out.print(cessesi) ; System.out.println(平均周轉(zhuǎn)時(shí)間： +this.aveturnovertime) ; System.out.println(平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間： + this.aveweighturnovertime) ; public class FJS public static void main(String args) A a=new A() ; a.add(W,0,4) ; a.add(U,5,3) ; a.add(I,6,5) ; a.add(O,7,2) ; a.add(P,8,4) ; a.add(S,8,8) ; a.fun() ; System.out.println(進(jìn)程名 到達(dá)時(shí)間 服務(wù)時(shí)間t完成時(shí)間t周轉(zhuǎn)時(shí)間t帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間) ; a.print() ; 計(jì)算進(jìn)程開始時(shí)間的方法：public void setFnish(float servetime) finish+=servetime ; 3.5程序運(yùn)行程序運(yùn)行時(shí)隨機(jī)輸入五個(gè)進(jìn)程分別是W、U、I、O、P、S以及它們的到達(dá)時(shí)間分別為0.0、5.0、6.0、7.0、8.0、8.0服務(wù)時(shí)間為4.0、3.0、5.0、2.0、4.0、8.0完成時(shí)間為4.