短作业优先进程调度程序设计 - 课程设计报告

{"title":"短作业优先进程调度程序设计 - 课程设计报告","description":"本课程设计旨在实现一个采用短作业优先算法的进程调度程序，通过设计合适的结构和算法实现进程的有序执行，并能够处理同步与互斥关系。","keywords":"进程调度, 短作业优先, 进程控制块, 同步, 互斥, 课程设计","content":""课程设计报告"\n\n"一、设计目的"\n在多道程序和多任务系统中，系统内同时处于就绪状态的进程可能有若干个，且进程之间也存在着同步与互斥的关系。本设计的目的是设计一个进程调度程序，采用短作业优先算法，实现进程的有序执行，加深对处理机调度概念的理解。\n\n"二、设计要求"\n1. 每一个进程有一个PCB，其中包含进程的相关信息，如进程ID、进入内存时间、作业长度、计算时间、I/O时间等。\n2. 设定互斥资源及数目，使进程之间能够进行同步与互斥操作。\n3. 在界面上提供设置进程数、进程的相关信息等的功能。\n4. 进程之间存在一定的同步与互斥关系，可以在界面上进行设置。\n5. 在运行中，能够显示各个进程的状态，包括就绪、阻塞和执行状态。\n6. 具备一定的数据容错性，能够处理异常情况。\n\n"三、设计思路"\n1. 设计数据结构：定义进程控制块（PCB）的结构体，包含进程的相关信息，如进程ID、进入内存时间、作业长度、计算时间、I/O时间等。\n2. 初始化系统：在系统启动时，进行一些初始化操作，如设置互斥资源及数目、进程数、进程的相关信息等。\n3. 进程调度算法：采用短作业优先算法，根据进程的作业长度进行排序，选择作业长度最短的进程进行执行。如果存在同步与互斥关系，需要进行相应的处理。\n4. 进程状态显示：在运行中，根据进程的状态进行相应的显示，包括就绪、阻塞和执行状态。\n5. 异常处理：处理异常情况，如进程运行出错、资源申请失败等。\n\n"四、代码实现"\n\nc\n#include <stdio.h>\n#include <stdlib.h>\n\n// 进程控制块结构体\ntypedef struct {\n int processID; // 进程ID\n int enterTime; // 进入内存时间\n int jobLength; // 作业长度\n int computeTime; // 计算时间\n int ioTime; // I/O时间\n int state; // 进程状态：0-就绪 1-阻塞 2-执行\n} PCB;\n\n// 全局变量\nPCB processes[100]; // 进程数组\nint numProcesses; // 进程数\n\n// 初始化系统\nvoid initSystem() {\n // 设置互斥资源及数目\n // 设置进程数、进程的相关信息等\n}\n\n// 进程调度算法\nvoid scheduler() {\n // 短作业优先算法\n // 根据进程的作业长度进行排序\n // 选择作业长度最短的进程进行执行\n // 处理同步与互斥关系\n}\n\n// 进程状态显示\nvoid showStatus() {\n // 根据进程的状态进行显示\n}\n\n// 异常处理\nvoid handleException() {\n // 处理异常情况，如进程运行出错、资源申请失败等\n}\n\nint main() {\n initSystem(); // 初始化系统\n\n while (1) {\n scheduler(); // 进程调度算法\n showStatus(); // 进程状态显示\n handleException(); // 异常处理\n }\n\n return 0;\n}\n\n\n"五、总结"\n本设计实现了一个采用短作业优先算法的进程调度程序。通过设计合适的数据结构和算法，能够实现进程的有序执行，并能够处理同步与互斥关系。此外，设计还考虑了异常情况的处理，提高了系统的容错性。通过本设计，加深了对处理机调度概念的理解，提高了对多道程序和多任务系统的认识。