操作系统课程设计时间片轮转算法j a v a实现 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】学校代码：10128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：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；AbstractThe operating system is a key component of the computer system, responsible for the management and configuration memory, decided to system resources supply and demand priority, control input and output equipment, operation and management of network file system, and other basic different systems and system target, computers usually use different scheduling algorithm, such as in a Batch Processing System, in order to take care of a lot of short operation, using Short Job First algorithm;In systems with time sharing, to ensure the system has reasonable response time, need time slice Round Robin algorithm for scheduling. The algorithm, we should consider various factors, in order to achieve the best Course Design uses time slice Round Robin algorithm to simulate the process scheduling task execution process.With Java simulation process scheduling process, which can be conveniently will run results intuitively said addition, the use of JavaGUI programming, can make the system to provide theinterface more , application file I/O operation, threads, AWT, Swing, internal class, interface, abnormal processing technology, the development of this system.Keywords: time slice Round Robin; Java Programming; ;File Operation;目录第一章问题分析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。
设计目标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。
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。
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。
(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：、Windows 7系统以及等第二章概要设计系统结构系统结构层次图图2-1处理机管理系统层次系统功能说明a.创建进程模块：创建进程模块在输入进程页面输入要创建的进程数，输入后逐个将进程信息录入插入到就绪队列中，完成进程的创建过程。
b.运行程序模块：此模块实现时间片轮转调度算法，从就绪队列中取出进程结点，并模拟运行该进程，反复循环，直至进程全部运行结束。
每次运行进程后，将运行信息存入到文件中，实现信息的持久化。
方便信息的记录，系统功能的分析和出错时便于检查错误。
c.显示结果模块：从文件中读入进程运行的结果，在图形界面下操作，提供友好的用户操作方式，方便直观的了解模拟进程的调度过程，便于数据分析和研究。
算法描述a.在创建进程界面将进程信息录入，将进程控制块进行包装，插入到循环队列中；b.当运行程序时，每次从就绪队列队首取出一个进程pntmp，判断是pntmp进程否到达。
到达则运行该进程；c.若pntmp进程为首次运行，则记录进程开始运行时间startTime；d.运行完pntmp进程后，输出进程运行信息，并将此结点移至队尾；e.若循环队列长度size>0,则返回执行b；否则结束程序；第三章详细设计系统程序流程图图3-1程序流程内部接口设计系统框架接口run（）public void run(){建框架frame置相关属性}增加面板组件接口addComponentsTpPane()public static void addComponentsTpPane(Container pane){置布局方式建系统功能按钮册按钮听按钮动作，并产生相应操作，执行对应的功能}创建进程接口createFrame()public static void createFrame(){class createInputFrame extends Frame implements ActionListener{ 建运行窗口界面int currenttime=0; 行时间片轮转调度算法，并记录信息}try { 建显示结果窗体JFrame jf=new JFrame("显示运行结果");开文件final JTextArea jta=new JTextArea(16,50);(new ActionListener(){public void actionPerformed(ActionEvent e) {文件内容读到文本框中}});}用户接口用户启动此处理机管理模拟系统后，即可方便的进行操作。
以下为用户使用此软件时的图形接口：a.系统主界面(图3-2)：b.进程创建页面（图3-3）：第四章系统实现编码实现系统采用高级语言Java设计实现，程序容易阅读，易于测试，容易调试，方便维护。
并且Java为当今最流行的编程语言，有其独到的优点；程序代码符合基本编程规范，方法，属性命名能体现程序的功能。
单元测试创建进程模块a.测试数据图3-3进程数num: 2进程名进程运行时间进程到达时间神舟1号800 0神舟2号300 100b.预期输出无输出结果，但创建进程模块将输入数据存入内存，并结束输入返回主界面。
c.运行结果①进程数输入界面（图4-1）：②进程信息输入界面（图4-2）：运行程序模块a. 测试数据进程数num:2 进程名 进程运行时间 进程到达时间 神舟1号 800 0 神舟2号300100b. 预期输出系统时间 进程名 剩余时间 已运行次数 进程状态周转时间 0神舟1号 7001true100200 神舟1号 600 2 true 300神州2号2001true400 神舟1号 500 3 true 500 神州2号 100 2 true 600神舟1号4004true图4-2700 神州2号 100 3 false 700800 神舟1号 300 5 true 900 神舟1号 200 6 true 1000 神舟1号 100 7 true 1100神舟1号1008false1200c. 运行结果（图4-3）结果显示模块a. 测试数据无需测试数据b. 预期输出文件正常打开，在终端显示相关控制信息及内容；在用户界面显示文件内进程运行时的信息内容及运行的结果；合法的输出；c. 运行结果（图4-4）图4-3图4-4遇到的问题1)布局管理器实现页面布局时，不能很好的显示在桌面上。