操作系統(tǒng)實驗報告 實驗一 進程管理

1、-. z.實驗一 進程管理一、目的進程調(diào)度是處理機管理的核心容。本實驗要求編寫和調(diào)試一個簡單的進程調(diào)度程序。通過本實驗加深理解有關(guān)進程控制塊、進程隊列的概念，并體會和了解進程調(diào)度算法的具體實施方法。二、實驗容及要求1、設(shè)計進程控制塊PCB的構(gòu)造PCB構(gòu)造通常包括以下信息：進程名進程ID、進程優(yōu)先數(shù)、輪轉(zhuǎn)時間片、進程所占用的CPU時間、進程的狀態(tài)、當(dāng)前隊列指針等?？筛鶕?jù)實驗的不同，PCB構(gòu)造的容可以作適當(dāng)?shù)脑鰟h。為了便于處理，程序中的*進程運行時間以時間片為單位計算。各進程的輪轉(zhuǎn)時間數(shù)以及進程需運行的時間片數(shù)的初始值均由用戶給定。2、系統(tǒng)資源(r1rw),共有w類，每類數(shù)目為r1rw。隨機產(chǎn)生n

2、進程Pi(id,s(j,k)，t),0=i=n,0=j=m,0=k=dt為總運行時間，在運行過程中，會隨機申請新的資源。3、每個進程可有三個狀態(tài)即就緒狀態(tài)W、運行狀態(tài)R、等待或阻塞狀態(tài)B，并假設(shè)初始狀態(tài)為就緒狀態(tài)。建立進程就緒隊列。4、編制進程調(diào)度算法：時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法本程序用該算法對n個進程進展調(diào)度，進程每執(zhí)行一次，CPU時間片數(shù)加1，進程還需要的時間片數(shù)減1。在調(diào)度算法中，采用固定時間片即：每執(zhí)行一次進程，該進程的執(zhí)行時間片數(shù)為已執(zhí)行了1個單位，這時，CPU時間片數(shù)加1，進程還需要的時間片數(shù)減1，并排列到就緒隊列的尾上。三、實驗環(huán)境操作系統(tǒng)環(huán)境：Windows系統(tǒng)。編程語言：C#。四、實

3、驗思路和設(shè)計1、程序流程圖對進程進展初始化，建立就緒隊列、阻塞隊列。Input()觸發(fā)時鐘，調(diào)用時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法。runFcfs()取就緒隊列的第一個進程，判斷其運行的時間片是否到達所需次數(shù)。如果到達，則釋放資源如果沒到達，則運行一個時間片。running()輸出就緒隊列和阻塞隊列的信息。outputall()就緒隊列為空？檢查阻塞隊列，對于當(dāng)前資源數(shù)目滿足阻塞隊列的進程，由阻塞轉(zhuǎn)入就緒隊列。testblock()檢查是否有新進程產(chǎn)生，如果有，則判斷系統(tǒng)資源是否夠用，如果夠用，則分配給該進程，插入就緒隊列。如果不夠用，則插入阻塞隊列。testnew()顯示三類資源情況。rescore()完畢

4、開場是否2、主要程序代碼/PCB構(gòu)造體struct pcb public int id; /進程IDpublic int ra; /所需資源A的數(shù)量 public int rb; /所需資源B的數(shù)量 public int rc; /所需資源C的數(shù)量 public int ntime; /所需的時間片個數(shù) public int rtime; /已經(jīng)運行的時間片個數(shù) public char state; /進程狀態(tài)，W等待、R運行、B阻塞 /public int ne*t; ArrayList hready = new ArrayList(); ArrayList hblock = new Arr

5、ayList(); Random random = new Random(); /ArrayList p = new ArrayList(); int m, n, r, a,a1, b,b1, c,c1, h = 0, i = 1, time1Inteval;/m為要模擬的進程個數(shù)，n為初始化進程個數(shù) /r為可隨機產(chǎn)生的進程數(shù)r=m-n /a，b，c分別為A，B，C三類資源的總量 /i為進城計數(shù)，i=1n /h為運行的時間片次數(shù)，time1Inteval為時間片大小毫秒/對進程進展初始化，建立就緒數(shù)組、阻塞數(shù)組。public void input()/對進程進展初始化，建立就緒隊列、阻塞隊列m

6、 = int.Parse(te*tBo*4.Te*t);n = int.Parse(te*tBo*5.Te*t); a = int.Parse(te*tBo*6.Te*t);b = int.Parse(te*tBo*7.Te*t);c = int.Parse(te*tBo*8.Te*t);a1 = a;b1 = b;c1 = c;r = m - n;time1Inteval = int.Parse(te*tBo*9.Te*t);timer1.Interval = time1Inteval;for (i = 1; i = 0 & (b - jincheng.rb) = 0 & (c - jinc

7、heng.rc) = 0)a = a - jincheng.ra;b = b - jincheng.rb;c = c - jincheng.rc;jincheng.state = W;hready.Add(jincheng);/參加就緒隊列elsejincheng.state = B;hblock.Add(jincheng);/參加阻塞隊列l(wèi)istBo*1.Items.Add(當(dāng)前進程狀態(tài)： + jincheng.state);/從數(shù)組起始地址開場輸出該數(shù)組的容public void disp(ArrayList list) ArrayList list1 = new ArrayList();

8、 list1 = list; if (list1.Count 0) for (int j = 0; j list1.Count; j+) pcb p = (pcb)list1j; listBo*1.Items.Add( + p.id.ToString() + + p.state.ToString() + + p.ra.ToString() + + p.rb.ToString() + + p.rc.ToString()+ + p.ntime.ToString() + + p.rtime.ToString() + rn); else listBo*1.Items.Add(rnt 該隊列中沒有進程！

9、rn); /輸出就緒數(shù)組和阻塞數(shù)組的信息public void outputall() listBo*1.Items.Add(rn=CPU運行了： + h.ToString() + 次=rn); listBo*1.Items.Add(*當(dāng)前就緒隊列的信息！*); listBo*1.Items.Add(進程ID 進程狀態(tài) A資源數(shù) B資源數(shù) C資源數(shù)所需時間片已運行時間片); disp(hready); listBo*1.Items.Add(*當(dāng)前就阻塞列的信息！*); listBo*1.Items.Add(進程ID 進程狀態(tài) A資源數(shù) B資源數(shù) C資源所需時間片已運行時間片); disp(hb

10、lock); /運行就緒數(shù)組的頭進程，運行一個時間片，輪轉(zhuǎn)一個時間片，時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法public void running() ArrayList hready1 = new ArrayList(); hready1 = hready;pcb p1 = new pcb(); p1=(pcb)hready10; p1.state=R; p1.rtime= p1.rtime + 1; h=h+1; listBo*1.Items.Add(rn當(dāng)前正在運行進程ID是: +p1.id + rn); listBo*1.Items.Add(rn進程ID 進程狀態(tài) A資源數(shù) B資源數(shù) C資源數(shù)所需時間片已

11、運行時間片rn); listBo*1.Items.Add(p1.id + +p1.state+ + p1.ra + + p1.rb + + p1.rc + + p1.ntime + + p1.rtime); if (p1.ntime=p1.rtime) listBo*1.Items.Add(p1.id.ToString()+的進程已經(jīng)完成！rn); a = a + p1.ra; b = b + p1.rb; c = c + p1.rc;hready.RemoveAt(0); else p1.state=W; hready1.Add(p1); hready.RemoveAt(0); /檢測當(dāng)前資

12、源數(shù)目是否滿足阻塞數(shù)組里進程的需求public void testblock() ArrayList hblock1 = new ArrayList(); hblock1 = hblock; for (int m = 0; m = 0) & (b - p1.rb = 0) & (c - p1.rc = 0) p1.state=W; hready.Add(p1); a = a - p1.ra; b = b - p1.rb; c = c - p1.rc; listBo*1.Items.Add(ID號為：+p1.id + 的進程由阻塞隊列轉(zhuǎn)入就緒隊列rn); hblock.RemoveAt(m);

13、m-; /檢測是否有新的進程產(chǎn)生，隨機產(chǎn)生新進程public void testnew() int t; if (r0)/r為隨機產(chǎn)生的進程數(shù)目 t = random.Ne*t(9) + 1; if (t = 0 & (b - jincheng.rb) = 0 & (c - jincheng.rc) = 0) a = a - jincheng.ra; b = b - jincheng.rb; c = c - jincheng.rc; jincheng.state = W; listBo*1.Items.Add(進程狀態(tài)為： + jincheng.state); hready.Add(jinch

14、eng);/參加就緒隊列 listBo*1.Items.Add(資源滿足新進程請求，該進程進入就緒隊列rn); else jincheng.state = B; hblock.Add(jincheng);/參加阻塞隊列 listBo*1.Items.Add(進程狀態(tài)為： + jincheng.state); listBo*1.Items.Add(資源不滿足新進程請求，該進程進入阻塞隊列rn); r = r - 1; /系統(tǒng)三類資源變化情況的顯示public void rescore()/系統(tǒng)三類資源變化情況的顯示 if (a a1) te*tBo*1.Te*t = a1.ToString();

15、 if (a = 0 & a b1) te*tBo*2.Te*t = b1.ToString(); if (b = 0 & b c1) te*tBo*3.Te*t = c1.ToString(); if (c = 0 & c 0) outputall(); running(); testblock(); testnew(); rescore(); else timer1.Enabled = false; te*tBo*1.Te*t = a1.ToString(); te*tBo*2.Te*t = b1.ToString(); te*tBo*3.Te*t = c1.ToString(); lis

16、tBo*1.Items.Add(rnrn); /計時器觸發(fā)時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法private void timer1_Tick(object sender, EventArgs e) runFcfs();/開場模擬按鈕單擊執(zhí)行函數(shù)private void button1_Click(object sender, EventArgs e) runmain(); button1.Enabled = false; te*tBo*1.Enabled = false; te*tBo*2.Enabled = false; te*tBo*3.Enabled = false; te*tBo*4.Enabled

17、= false; te*tBo*5.Enabled = false; te*tBo*6.Enabled = false; te*tBo*7.Enabled = false; te*tBo*8.Enabled = false; te*tBo*9.Enabled = false; /去除屏幕按鈕單擊執(zhí)行函數(shù)private void button2_Click(object sender, EventArgs e) te*tBo*1.Te*t = ; te*tBo*2.Te*t = ; te*tBo*3.Te*t = ; te*tBo*4.Te*t = ; te*tBo*5.Te*t = ; te*

18、tBo*6.Te*t = ; te*tBo*7.Te*t = ; te*tBo*8.Te*t = ; te*tBo*9.Te*t = ; listBo*1.Items.Clear(); te*tBo*4.Enabled = true; te*tBo*5.Enabled = true; te*tBo*6.Enabled = true; te*tBo*7.Enabled = true; te*tBo*8.Enabled = true; te*tBo*9.Enabled = true; button1.Enabled = true; /運行的主函數(shù)public void runmain() input(); imer1.Enabled = true；3、運行界面和運行結(jié)果界面中，可以任意設(shè)定需要模擬的進程總數(shù)如5，初始化進程個數(shù)如3，還有A、B、C三類資源