操作系统实验报告实验一进程管理.docx

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操作系统实验报告实验一进程管理

实验一进程管理

一、目得

进程调度就是处理机管理得核心内容。

本实验要求编写与调试一个简单得进程调度程序。

通过本实验加深理解有关进程控制块、进程队列得概念，并体会与了解进程调度算法得具体实施办法。

二、实验内容及要求

1、设计进程控制块PCB得结构（ＰCB结构通常包括以下信息:

进程名（进程IＤ）、进程优先数、轮转时间片、进程所占用得CＰU时间、进程得状态、当前队列指针等.可根据实验得不同，PCＢ结构得内容可以作适当得增删）。

为了便于处理,程序中得某进程运行时间以时间片为单位计算。

各进程得轮转时间数以及进程需运行得时间片数得初始值均由用户给定。

２、系统资源（r１…ｒｗ）,共有ｗ类,每类数目为r1…rw。

随　机产生ｎ进程Pi（id,ｓ（j，ｋ）,ｔ），0〈=i＜＝n,0＜=j<=ｍ，0＜=k<=dt为总运行时间，在运行过程中，会随机申请新得资源.

3、每个进程可有三个状态（即就绪状态W、运行状态Ｒ、等待或阻塞状态Ｂ）,并假设初始状态为就绪状态。

建立进程就绪队列.

4、编制进程调度算法：

时间片轮转调度算法

本程序用该算法对n个进程进行调度，进程每执行一次，CＰU时间片数加１，进程还需要得时间片数减１。

在调度算法中,采用固定时间片（即：

每执行一次进程,该进程得执行时间片数为已执行了１个单位），这时,CPU时间片数加1，进程还需要得时间片数减1，并排列到就绪队列得尾上。

三、实验环境

操作系统环境:

Windows系统。

编程语言:

Ｃ＃。

四、实验思路与设计

１、程序流程图

ﻬ2、主要程序代码

/／ＰCB结构体

ｓtructpcb

｛

puｂlicintid;/／进程ID

publiciｎt　ｒa;//所需资源Ａ得数量

publｉcintrb;／/所需资源B得数量

publiｃiｎtrc；//所需资源C得数量

　publicinｔntime；//所需得时间片个数

　ｐublicintrｔime；　//已经运行得时间片个数

　public　charsｔate;//进程状态,Ｗ（等待）、R（运行）、B（阻塞）

//pｕｂliｃintｎeｘt；

}

ＡrrａｙListhready　=newＡrｒａyＬｉst（）；

　ArraｙLisｔhblocｋ＝　ｎeｗArraｙＬist（）;

Randomrａｎｄom=newRanｄom（）；

//ＡrrayLｉstp=newArrayＬist（）;

　intm,　n,r,a,ａ１，b,ｂ1,　c,c1,　h=0，i=1,　time1Intｅval；/／ｍ为要模拟得进程个数，n为初始化进程个数

　　　　　　　　　　／/r为可随机产生得进程数（ｒ=m-n）

　　　　　　　　　　　//a，b，ｃ分别为A,B，C三类资源得总量

　　　　　　　　　　　　／/i为进城计数,i＝1…n

　　　　　　　　　　　／/h为运行得时间片次数，tｉme1Inｔｅvａl为时间片大小（毫秒）

/／对进程进行初始化,建立就绪数组、阻塞数组.

pubｌｉcvoidinｐut（）//对进程进行初始化，建立就绪队列、阻塞队列

{

m　=　iｎt、Parse（ｔexｔBｏx4、Text）;

n　=inｔ、Parse（texｔBｏx5、Text）；

a=int、Ｐarｓe（ｔｅxtBox6、Teｘt）；

b＝ｉｎt、Parse（texｔＢox７、Teｘt）；

　　　c　=　int、Ｐａｒse（texｔBoｘ8、Tｅxt）；

　　ａ1　＝a;

　ｂ1=ｂ；

c1=c;

r=ｍ　－n；

tｉme1Ｉnｔeval=int、Pａｒse（textBoｘ９、Text）;

　ｔｉmeｒ１、Intｅrval＝ｔｉme1Ｉｎtｅｖaｌ；

　foｒ（i=１；　i〈=n;i++）

　　｛

　　pｃbｊiｎcｈenｇ=newpcｂ（）；

　　jinchｅng、id=　i；

　ｊiｎcheng、ra＝（random、Nexｔ（a）+1）;

　　jiｎｃheng、rb　=（raｎdｏｍ、Nｅxt（ｂ）+1）；

　　ｊiｎcheｎｇ、rc=（ｒandom、Next（c）　+1）;

　　jincheng、ntime＝　（random、Next（1,５））；

jincheｎg、rtｉｍe　＝０;

　　ｌｉstBox1、Items、Add（＂产生进程ID：

”+jincｈeng、ｉd）；

　　ｌiｓtBoｘ１、Items、Aｄd（"所需A资源数目：

"＋jｉnｃheng、ｒａ）;

　　liｓtBox1、Iteｍs、Ａdｄ（”所需B资源数目：

”＋　jｉnchｅng、ｒｂ）；

　lｉsｔBｏx1、Items、Ａｄｄ（＂所需C资源数目：

"+ｊｉncｈｅng、rc）；

　lｉｓｔBox１、Ｉtems、Add（”所需时间片数：

"+jincheng、ntiｍe）；

　ｉf（（a-　jincｈenｇ、rａ）　>＝0＆＆　（b－jｉncｈｅng、rｂ）　＞＝0　＆＆　（c　-jincheng、ｒc）>＝0）

　　｛

　　a=a　-jiｎｃheng、ra；

ｂ=　b－jinｃhｅng、rb;

　　　c　=ｃ　－　ｊincheng、rc；

　　　ｊincｈｅnｇ、state＝'W’；

　　　hready、Adｄ（jincｈenｇ）;／/加入就绪队列

　　}

　　ｅlse

　　　{

　　jincｈeｎg、state＝　'Ｂ'；

　　　ｈbloｃｋ、Aｄd（ｊiｎchenｇ）；/／加入阻塞队列

　　}

　　listBｏx1、Iｔeｍs、Add（”当前进程状态:

”+ｊincheng、sｔaｔe）;

　｝

｝

//从数组起始地址开始输出该数组得内容

publｉcvoiddisｐ（AｒrayLiｓｔlist）

{

　ArｒayListliｓt１　=new　ArrａyList（）;

　ｌist1=list；

　ｉｆ（lisｔ1、Couｎｔ　＞0）

　｛

　　　　for（int　j　＝　0;ｊ〈ｌiｓt1、Count;ｊ++）

　　{

　　pcbp　=（pcｂ）ｌｉｓt1[ｊ]；

　　　ｌisｔBox1、Iｔeｍs、Adｄ（＂"　＋p、id、ＴoStｒing（）　+""　+　p、state、ToStｒinｇ（）+"　　”+p、rａ、ToString（）+＂　　"　+　ｐ、ｒb、ＴoＳtring（）　+”　　　＂＋p、rc、ToStrｉｎg（）+”　　　　”＋p、ｎtime、ＴｏString（）＋"　　”＋ｐ、rtimｅ、ＴoString（）　+"\r＼n”）;

　　　}

｝

　ｅlsｅ

　{

　　　　ｌisｔBox1、Itｅms、Ａｄｄ（”＼r＼n\ｔ　该队列中没有进程！

＼r＼ｎ"）;

｝

　}

//输出就绪数组与阻塞数组得信息

publiｃvｏid　ｏutpｕｔaｌl（）

{

　　lisｔＢox1、Ｉtemｓ、Add（”＼r\n===＝===ＣPU运行了：

”　+h、ToＳtrｉng（）　+"次＝====＝=\r\ｎ＂）;

　　lisｔBox１、Iｔemｓ、Add（"**＊**＊**＊当前就绪队列得信息！

＊＊*＊＊＊＊＊＊"）；

　　lisｔBox1、Items、Aｄd（＂进程ID　进程状态　A资源数B资源数C资源数　所需时间片已运行时间片”）；

　　　disp（hreaｄy）；

　　lisｔBoｘ１、Itｅｍs、Aｄｄ（"＊*＊＊*＊***当前就阻塞列得信息！

*＊****＊*＊＂）；

　lｉｓtBox1、Iteｍs、Add（”进程ＩD　进程状态A资源数　B资源数　C资源所需时间片已运行时间片"）；

　diｓp（hblｏｃｋ）；

｝

//运行就绪数组得头进程，运行一个时间片,轮转一个时间片，时间片轮转调度算法

puｂliｃ　ｖｏｉdrｕnniｎｇ（）

　｛

　　　ArrayＬistｈｒeady1=　nｅwArrａｙＬist（）;

　hreａdy１=hreadｙ;

　pｃｂp1=　newpcb（）;

　ｐ1=（ｐcb）hrｅady1［0］;

　　p1、sｔate＝'Ｒ＇;

　p１、rtｉｍe=p１、ｒｔｉme+１;

　h=ｈ+1；

　lisｔBox1、Ｉtemｓ、Add（”\r＼n~～～～~～~当前正在运行进程ＩD就是:

"+p１、id+"～～~～~～~～\r\n"）；

　lisｔBoｘ1、Iｔｅms、Adｄ（＂\r\n进程ID　进程状态A资源数Ｂ资源数C资源数　所需时间片已运行时间片\r＼n”）;

　　lisｔBｏｘ1、Items、Adｄ（p１、ｉd+　”　　"＋p1、statｅ+"　＂　＋　p1、ｒa　+"　"+p1、rｂ　+”　　　＂+　p１、rc　+＂　　　＂+p1、ntiｍe+"　　＂　+p1、rtｉme）;

iｆ（p１、ntime==ｐ1、rtｉｍe）

　　{

　listBox1、Iｔems、Add（p１、ｉd、ToString（）+”得进程已经完成!

\r\n”）；

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）；

｝

}

/／检测当前资源数目就是否满足阻塞数组里进程得需求

publiｃvoidtｅstblｏck（）

{

　　ArrayＬｉｓthｂｌｏck１　=　neｗAｒraｙＬiｓt（）;

　　　hblｏｃk1＝　hbloｃｋ；

for（ｉｎtｍ　=0；　ｍ＜hblock1、Cｏunt；　m++）

　｛

pｃｂp1=newpcb（）；

　　　p1=（pcb）hbloｃk１［ｍ]；

　　ｉf（（a－　p1、ra〉=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;

　　　listBox１、Items、Add（”ID号为:

"+p1、ｉd+＂得进程由阻塞队列转入就绪队列~~＼r\ｎ"）；

　　　hblocｋ、ＲeｍoveAt（m）;

　　　m-－；

　　｝

　｝

｝

／/检测就是否有新得进程产生,随机产生新进程

ｐublicvoid　ｔestnew（）

｛

　　　intｔ；

　if（r>0）