操作系統(tǒng)實驗報告實驗一進程管理

1、.實驗一 進程管理一、目的進程調(diào)度是處理機管理的核心內(nèi)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)度算法的具體實施辦法。二、實驗內(nèi)容及要求1、設計進程控制塊PCB的結構（PCB結構通常包括以下信息：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)、當前隊列指針等?？筛鶕?jù)實驗的不同，PCB結構的內(nèi)容可以作適當?shù)脑鰟h）。為了便于處理，程序中的某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

2、機產(chǎn)生n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個進程進行調(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

3、言：C#。四、實驗思路和設計1、程序流程圖對進程進行初始化，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達到所需次數(shù)。如果達到，則釋放資源如果沒達到，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。res

4、core()結束開始是否2、主要程序代碼/PCB結構體struct pcb public int id; /進程ID public 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 next; ArrayList hready = new ArrayList(); ArrayList h

5、block = new ArrayList(); 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?。ê撩耄?對進程進行初始化，建立就緒數(shù)組、阻塞數(shù)組。public void input()/對進

6、程進行初始化，建立就緒隊列、阻塞隊列 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 = 0 & (b

7、- 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);/加入就緒隊列 else jincheng.state = B; hblock.Add(jincheng);/加入阻塞隊列 listBox1.Items.Add(當前進程狀態(tài)： + jincheng.state); /從數(shù)組起始地址開始輸出該數(shù)組的內(nèi)容public void disp(ArrayList

8、 list) ArrayList list1 = new ArrayList(); list1 = list; if (list1.Count 0) for (int j = 0; j list1.Count; j+) pcb p = (pcb)list1j; 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

9、n); else listBox1.Items.Add(rnt 該隊列中沒有進程！rn); /輸出就緒數(shù)組和阻塞數(shù)組的信息public void outputall() listBox1.Items.Add(rn=CPU運行了： + h.ToString() + 次=rn); listBox1.Items.Add(*當前就緒隊列的信息！*); listBox1.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); listBox1.Items.Add(*當前就阻塞列的信息！*); listBox1.Items.Add(進

10、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(hblock); /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; listBox1.Items.Add(rn當前正在運行進程ID是: +p1.id + rn); listB

11、ox1.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 已運行時間片rn); 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()+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.sta

12、te=W; hready1.Add(p1); hready.RemoveAt(0); /檢測當前資源數(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; listBox1.Items.Add(ID號為

13、：+p1.id + 的進程由阻塞隊列轉(zhuǎn)入就緒隊列rn); hblock.RemoveAt(m); 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.Next(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; listBox1.Ite

14、ms.Add(進程狀態(tài)為： + jincheng.state); hready.Add(jincheng);/加入就緒隊列 listBox1.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);/加入阻塞隊列 listBox1.Items.Add(進程狀態(tài)為： + jincheng.state); listBox1.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

15、源變化情況的顯示 if (a a1) textBox1.Text = a1.ToString(); if (a = 0 & a b1) textBox2.Text = b1.ToString(); if (b = 0 & b c1) textBox3.Text = c1.ToString(); if (c = 0 & c 0) outputall(); running(); testblock(); testnew(); rescore(); else timer1.Enabled = false; textBox1.Text = a1.ToString(); textBox2.Text =

16、b1.ToString(); textBox3.Text = c1.ToString(); listBox1.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();/開始模擬按鈕單擊執(zhí)行函數(shù)private void button1_Click(object sender, EventArgs e) runmain(); button1.Enabled = false; textBox1.Enabled = false; textBox2.Enabled = f

17、alse; textBox3.Enabled = false; textBox4.Enabled = false; textBox5.Enabled = false; textBox6.Enabled = false; textBox7.Enabled = false; textBox8.Enabled = false; textBox9.Enabled = false; /清除屏幕按鈕單擊執(zhí)行函數(shù)private void button2_Click(object sender, EventArgs e) textBox1.Text = ; textBox2.Text = ; textBox3

18、.Text = ; textBox4.Text = ; textBox5.Text = ; textBox6.Text = ; textBox7.Text = ; textBox8.Text = ; textBox9.Text = ; listBox1.Items.Clear(); textBox4.Enabled = true; textBox5.Enabled = true; textBox6.Enabled = true; textBox7.Enabled = true; textBox8.Enabled = true; textBox9.Enabled = true; button1.Enabled = true; /運行的主函數(shù)public void runmain() input(); imer1.Enabled = true；3、運行界面和運行結果界面中，可以任意設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