操作系统进程管理实验.docx

1、操作系统进程管理实验昆明理工大学信息工程与自动化学院学生实验报告（ 2010 2011 学年 第 二 学期 ）课程名称：操作系统 开课实验室：信自楼444 2011 年 4 月 10 日年级、专业、班学号姓名成绩实验项目名称进程管理指导教师教师评语 教师签名： 年 月 日一、实验目的通过编写进程管理的算法，要求学生掌握整个进程管理的各个环节，进程的数据结构描述，进程的各种状态之间的转换，以及进程的调度算法。以加深对进程的概念及进程调度算法的理解，并且提高链表的应用能力，达到提高编程能力的目的。二、实验原理及基本技术路线图（方框原理图）用C语言或C+语言开发。需要定义PCB的数据结构，用链表的形

2、式管理进程，采用多级反馈队列调度的算法模拟进程的控制。要求有创建、撤销、调度、阻塞、唤醒进程等功能。进程的状态转换图数据结构定义、主要变量的说明、函数的说明及各原语的功能说明typedef struct PCB 定义结构体PCB进程控制块；char NAME20 定义结构体变量，进程名；long ID 定义进程id；int RUNTIME 定义进程运行时间；char STATE6 定义进程状态 有 ready 、wait 、run；int PRIORITY定义权值。 typedef struct QNode PCB pcb; struct QNode *next; QueuePtr; 定义单链

3、表，有定义指针next。typedef struct LinkQueue int prior; QueuePtr *front; QueuePtr *rear; int PartTime; LinkQueue;链队列中定：优先级、结构体里的QueuePtr类型指针变量，指向该优先级的进程的头结点和尾结点，还运行的时间片。LinkQueue Readyqueue10 链队列的单链表。void schedule() 声明调度函数，用来调度进程的运行；void show() 声明输出函数，用来输出的一个函数；void Create()声明创建进程的函数，用来创建进程。yunxingshijian=1

4、+(int)(rand()%30); 此语句是随机生成一个整数赋给运行时间RUNTIME；youxianji=1+(int)(rand()%9); 该语句随机生成一个整数（19）赋给优先级； strcpy(p-pcb.NAME,name)将名字赋给PCB块；strcpy(p-pcb.STATE,Ready)将进程状态赋给PCB块； p-pcb.PRIORITY=youxianji将优先级赋给PCB块； p-pcb.RUNTIME=yunxingshijian; 将运行时间赋给PCB块； p-pcb.ID=id 将id号赋给PCB块。Readyqueuei.front-next=p-next;

5、Readyqueuei+1.rear-next=p; Readyqueuei+1.rear=p; p-next=NULL; p移到下一队列的队尾，使Readyqueuei+1.rear指向最后一个结点。Readyqueuei.front-next=p-next; Readyqueue9.rear-next=p; p-next=NULL; Readyqueue9.rear=p; /p-next前移，把p移到运行结束的队列Readyqueue9.rear。 多级反馈队列调度算法的描述一个进程被调度，则其运行时间有p-pcb.RUNTIME=p-pcb.RUNTIME-(int )pow(2,i+1

6、)，此后如果该进程的p-pcb.RUNTIMEpcb.RUNTIME=0，此进程就结束且加入到Readyqueue9.rear-next=p且p-next=NULL。没有结束就移加到下一队列的尾部且优先级减“1”(Readyqueuei.front-next=p-next;Readyqueuei+1.rear-next=p;Readyqueuei+1.rear=p;p-next=NULL; )。然后往下执行。如此循环.iv Readyqueuei.front-next!=NULL发生时，就往下一优先级运行。直到所有进程结束。 程序功能结构图、流程图 创建进程函数Create()（左图） 调度函

7、数schedule()（右图）三、所用仪器、材料（设备名称、型号、规格等）。所用仪器：计算中心201；操作系统：Microsoft Visual C+；软件平台：Microsoft Visual C+四、实验方法、步骤#include#include#include#include#includetypedef struct PCB /定义结构体PCB进程控制块 char NAME20; /结构体变量，进程名 long ID; /进程id int RUNTIME; /进程运行时间 char STATE6; /进程状态 ready wait run int PRIORITY; /权值 PCB;

8、typedef struct QNode /单链表 PCB pcb; struct QNode *next;QueuePtr;typedef struct LinkQueue /链队列 int prior; /优先级 QueuePtr *front; /结构体里的QueuePtr类型指针变量，指向该优先级的进程的头结点 QueuePtr *rear; /结构体里的QueuePtr类型指针变量，指向该优先级的进程的尾结点 int PartTime; /时间片LinkQueue;LinkQueue Readyqueue10; /链队列的单链表int N; /N为当前进程数void schedule

9、(); /声明调度函数void show(); /声明输出函数 void InitQueue() / 队列的初始化、给每个队列加个头结点 for(int i=0;inext=NULL; /初始化时Readyqueuei.front-next为空 /*创建进程* void Create() InitQueue(); char name20; long id=201031101; /定义ID和初始化为201031101 int m; QueuePtr *p; int yunxingshijian,youxianji; /运行时间、优先级 printf(ntt请输入要创建进程的数目：); fflus

10、h(stdin); scanf(%d,&m); for(int j=1;j=m;j+) /创建用户所需进程m个 printf(tt输入进程名:); /用户输入用户名 scanf(%s,&name); srand(int)time(0); yunxingshijian=1+(int)(rand()%30); /随机生成一个整数赋给运行时间 printf(tt运行时间：%d,yunxingshijian); srand(int)time(0); youxianji=1+(int)(rand()%9); /随机生成一个整数（19）赋给优先级 printf(t优先级：%d,youxianji); p=

11、(QueuePtr *)malloc(sizeof(QueuePtr); /插入就绪队列 QueuePtr *k; for(int i=0;ipcb.NAME,name); /将名字赋给PCB块 strcpy(p-pcb.STATE,Ready); /将进程状态赋给PCB块 p-pcb.PRIORITY=youxianji; /将优先级赋给PCB块 p-pcb.RUNTIME=yunxingshijian; /将运行时间赋给PCB块 p-pcb.ID=id; /将id号赋给PCB块 if(k-next!=NULL) k=k-next; /k指针在寻找队列末尾进程 k-next=p; /将p接到

12、队尾 p-next=NULL; /将队尾的next置为空 Readyqueuei.rear=p; N+; /保存当前就绪进程数 id+; /ID自动加1 printf(nt第%d个进程创建成功!nn,N); show(); /调用输出函数show()/*调度函数* void schedule() QueuePtr *p; for(int i=0;inext!=NULL) p=Readyqueuei.front-next; /p指向Readyqueuei.front-next的结点 Sleep(int )pow(2,i+1); /调用函数Sleep()使进程i休眠 p-pcb.RUNTIME=p

13、-pcb.RUNTIME-(int )pow(2,i+1); /进程的时间减pow(2,i+1) strcpy(p-pcb.STATE,run); /调用strcpy()把状态run复给p-pcb.STATE p-pcb.PRIORITY-; /权值减减 show(); if(p-pcb.RUNTIMEpcb.RUNTIME=0) /判断p-pcb.RUNTIME是否next=p-next; /p前移 Readyqueue9.rear-next=p; /把p移到运行结束的队列Readyqueue9.rear p-next=NULL; Readyqueue9.rear=p; /使Readyque

14、ue9.rear指向最后一个结点 strcpy(p-pcb.STATE,finish); /调用strcpy()把状态finish复给p-pcb.STATE show(); /调用输出函数 show() else Readyqueuei.front-next=p-next; Readyqueuei+1.rear-next=p; /p移到下一队列的队尾 Readyqueuei+1.rear=p; /使Readyqueuei+1.rear指向最后一个结点 p-next=NULL; strcpy(p-pcb.STATE,ready); /调用strcpy()把状态ready复给p-pcb.STATE

15、 /*输出函数*void show() / 队列输出函数 QueuePtr *q=NULL; printf(t名字 ID 运行时间 优先级 状态n); for(int j=0;jnext; while(q!=NULL) printf(t%s,t%ld,t%d,t%d,t%sn,q-pcb.NAME,q-pcb.ID,q-pcb.RUNTIME,q-pcb.PRIORITY,q-pcb.STATE); q=q-next ; /*主函数*void main() Create(); char choice; printf(请选择是否要对以上进程进行调度?(y(Y)或n(N); scanf(%s,&c

16、hoice); /输入choice while(1) if(choice=Y|choice=y) /判断choice的值 schedule(); /如果choice的值是Y或y 调度schedule()函数 printf(ttt所有进程 (%d个) 运行结束！n,N); break; /调度结束、退出程序 if(choice=N|choice=n) /如果choice的值是N或n exit(0); /退出程序 if(choice!=Y&choice!=y&choice!=N&choice!=n) /如果choice的值不是Y或或N或n printf(ttt您的选择有误，请重新输入!n); /输

17、出出错、重新输入 scanf(%s,&choice); 请加上程序的源代码，需要有详细的注释。五、实验过程原始记录(数据、图表、计算等)创建6个进程进行调度（输入Y或y）要不调度（输入N或n）如果输入不是Y或y或N或n，则有如下在的情况下，想调度输入Y或y，退出输入N或n即可程序的测试数据、运行截图六、实验结果、分析和结论（误差分析与数据处理、成果总结等。其中，绘制曲线图时必须用计算纸）对整个上机过程、上机结果进行总结、分析。包括收获、存在问题、改进等方面。在这次上机中，我发现了自己有很多不足。所以花了很长的时间才做出来，而且还在 老师多次的讲解之后，才悟出来的。真是有点惭愧了。 在编程的过程

18、中，就没有明白数组队列、链队列、PCB块及结构体的真正意思。所以老师说了是半懂不懂的，虽说从图书馆借来一本类似的书看，可到用时还是不完全明白。在这几天，我努力了，我敢说。就连睡觉了我都会在想为什么不可以这样、那样，看了好多学过的和没学过的书、知识点。用多级反馈队列来实现，虽说没有很多美化的功能，我相信，只要好好学，下一次我会做得好。此外，存在的问题还是不少的，比如好多学过的知识都不记得了，也许是好长时间没复习了，也可能是太久没编程序了。不过这也是我自己的问题所在。真心的说，遇到杨老师这样的好老师，我很欣慰。有耐心、讲得仔细、重复的讲重点、举例说明难点、讲课精神足等等，真是当今大学难有的好老师。 在这次有深度的上机，觉得这样的程序还可以改进，比如：程序运行背景、算法的简洁等等。我突然觉醒：我该努力了