假设你有一台计算机,而我们很多任务。这些任务需要提交给计算机来完成,我们希望你能写出一个合理的调度算法,来合理分配你拥有的资源,用这些资源来尽可能快的完成任务
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任务
每个任务包含:
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任务id,一个任务的唯一标识,一个整数,范围1-999
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cpu时间,这个任务需要一个cpu用多少时间片来完成,一个整数,int类型
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需要的资源,执行这个任务需要哪些资源,一个int型数组,里面包含需要的资源id
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资源
每个资源包含:
- 资源id,一种任务的唯一标识,一个整数,范围1-128
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内存
内存是一块你可以自由读写的区域,你可以在这里存放pcb,bitmap以及其他可以辅助你进行调度的数据结构
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多个cpu cpu的数量不超过5,编号从0开始
每个cpu有两种操作:
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运行一个任务,前提是这个任务所需要的资源都已经被放到资源内存里,且该任务已经获得了该资源的权限
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空闲,什么也不做
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时间片
我们模拟一个一直在运行的时间序列,每个时间片都会调用你的调度算法,获得当前cpu的动作。
cpu每个时间片可以执行1时间片的任务。
- 如果要运行一个任务,它所需要的资源不能被别的正在运行的任务使用,如果已经有正在执行的任务占用这个资源,那么新的任务不能获得这个资源的使用权,也就不能执行这个任务
- 任务到达的时间是不一定的。每个时间片,系统都会调用你写的调度算法。算法的输入是在当前时间片到达的任务。(当然到来任务所需要的资源很可能还不能使用,或者没有一个cpu可以用来处理这个任务,那么你只能挂起这个任务,直到在某一个时间片这个资源已经准备就绪了)
- 一个任务在同一时刻只能由一个cpu完成
- 一开始的时候,所有需要的资源都准备就绪。
- 任务保证会按照顺序到达,即如果x<y,那么任务x的到达时间一定小于等于任务y的到达时间
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正确性:任务的执行必须符合条件,如果不符合条件,那么就会判定程序出错
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满意度:满意度是我们衡量一个调度策略的重要指标,每个任务都有条等待曲线。横坐标是时间,表示从任务到达到最终完成花费的时间;纵坐标是得分,表示在特定等待时间下该任务的不满意得分。显然,得分越低越好。(下面的表是一个例子,未来会进行调整,不过原则不会变:如果一个任务等待太久,那么不满意度会增长的非常快)
横坐标x:时间 | 纵坐标y:不满意 |
---|---|
x<5 | y=1 |
x>=5 && x<15 | y=2x+1 |
x>=15 | y=2^(x-11) |
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内存访问次数:很显然,越少越好
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cpu环境切换次数:如果cpu在当前时刻执行的任务和cpu在上一时刻执行的任务不同,那么就需要切换执行环境,很显然,这个次数越少越好
请重点关注带*的类
测试类如main/Main, main/Test result包 等内容无需关心
在实现类(work包下)提供了main函数,可以供大家进行运行和调试以及看到结果
BottomMonitor: 底层监视器,用于统计以及正确性检查
BottomService:底层接口的具体实现
Constant * : 一些常量信息,主要关注一下自由内存的大小
Task * : 任务类,可以直接读取任务的id,需要执行时间和所需资源
TaskState: 底层的任务状态记录
Main: 执行测试的主函数入口
Schedule * : 调度器类
Test:测试用例
该包用于存放测试文件,每个测试文件中记录着一种任务队列,具体形式可参考该包下的testSample.txt
S161250xxx *: 你需要实现的类,该类必须继承main.Schedule,可以使用父类已经实现的方法
Sgreedy: 我写的一个简单的样例,如果你觉得看了我的代码会影响你的思路可以不看23333
该包用于存放测试结果文件
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提交work包下的实现类,类名为S+你的学号, 如S161250001.java
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提交说明文档,记录你的实现思路,可以写出你设计的比较巧妙的部分
该加分会直接加在你的操作系统实验得分中
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所有提交代码,且通过查重检测和正确性检测的同学,可以获得基础加分(预计6分起步)
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在性能评比中表现出色的同学,可以获得额外加分(封顶10分)
关于实验的问题:
实验及底层代码是我写的,所以有疏漏的地方欢迎指出来,我会及时调整
关于实验的问题,可以在QQ群提问或写邮件咨询
工程代码可以在github上下载:https://github.com/wshwbluebird/PMPlus