操作系统实验报告--实验一--进程管理

1、实验一 进程管理目的进程调度是处理机管理的核心内容。 本实验要求编写和调试一个简单的进程调度程序。 通过本实验 加深理解有关进程控制块、进程队列的概念，并体会和了解进程调度算法的具体实施方法。、实验内容及要求1 设计进程控制块 PCB 的结构 PCB 结构通常包括以下信息：进程名进程 片、进程所占用的 CPU 时间、进程的状态、当前队列指针等。可根据实验的不同， 增删 。为了便于处理，程序中的某进程运行时间以时间片为单位计算。各进程的 间片数的初始值均由用户给定。ID 、进程优先数、轮转时间PCB 结构 的内容可以作适当的 轮转时间数以及进程需运行的时2、 系统资源馆6,共有w类，每类数目为n

2、6。随机产生n进程R id,s ,k , t ,O=i= n,0= j= m,0= k= dt 为总运行时间，在运行过程中，会随机申请新的资源。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，进程还需要的时间片 数减 1。 在调度算法中，采用固定时间片即：每执行一次进程，该进程的执行时间片数为已执行了1个单位，这时， CPU 时间片数加 1，进程还需要的时间片数减 1，并排列到就绪队列的尾上。三、实验环境

3、操作系统环境： Windows 系统。 编程语言： C#四、实验思路和设计1、程序流程图结束2、主要程序代码/PCB 结构体 struct pcbpublic int id;public int ra;public int rb;public int rc;public int ntime; / 进程 ID/ 所需资源 A 的数量 / 所需资源 B 的数量 / 所需资源 C 的数量 所需的时间片个数public int rtime; / 已经运行的时间片个数public char state; II进程状态，W (等待)、R (运行)、B (阻塞) /public int next;Array

4、List hready = new ArrayList(); ArrayList hblock = new ArrayList(); Random random = new Random();IIArrayList p = new ArrayList();int m, n, r, a,a1, b,b1, c,c1, h = 0, i = 1, time1Inteval;IIm 为要模拟的进程个数， n 为初始化进程个数 IIr 为可随机产生的进程数 ( r=m-n )I/a , b, c分别为A, B, C三类资源的总量 i为进城计数，i=1nIIh 为运行的时间片次数 , time1Inte

5、val 为时间片大小 (毫 秒)II 对进程进行初始化 , 建立就绪数组、阻塞数组。 public void input()II 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.Tex

6、t); timer1.Interval = time1Inteval;for (i = 1; i = 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);/ 参加就绪队列elsejincheng.state = B; hblock.Add(jincheng);/ 参加阻塞队列 listBox1.Items.Add( 当前进程状态： + jinch

7、eng.state);/ 从数组起始地址开始输出该数组的内容 public void disp(ArrayList 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

8、()+ + p.ntime.ToString() + + p.rtime.ToString() + rn);elselistBox1.Items.Add(rnt 该队列中没有进程！ rn);/ 输出就绪数组和阻塞数组的信息listBox1.Items.Add(rn=CPU 运行了： 当前 + h.ToString() + 次 *);rn);listBox1.Items.Add(*listBox1.Items.Add( 进程ID就绪队列的信息！进程B资源数C资源数 所需时间片 已运行时间片)；状态 A 资源数disp(hready);listBox1.Items.Add(*listBox1.It

9、ems.Add( 进程ID当前就阻塞列的信息！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);public void outputall() / 运行就绪数组的头进程，运行一个时间片，轮转一个时间片，时间片轮转调度算法public 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; listBox

10、1.Items.Add(rn 当前正在运行进程 ID 是 : +p1.id + rn);listBox1.Items.Add(rn 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 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()+ 的进程已经完成！ rn);a = a + p1.ra;b = b +

11、p1.rb;c = c + p1.rc; hready.RemoveAt(0);elsep1.state=W; hready1.Add(p1); hready.RemoveAt(0);/ 检测当前资源数目是否满足阻塞数组里进程的需求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 -

12、p1.rb;c = c - p1.rc;rn);listBox1.Items.Add(ID 号为： +p1.id + 的进程由阻塞队列转入就绪队列hblock.RemoveAt(m); m-;/ 检测是否有新的进程产生，随机产生新进程public void testnew()int t;if (r0)/r 为随机产生的进程数目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 - jinch

13、eng.rc;jincheng.state = W;listBox1.Items.Add( 进程状态为： + jincheng.state);rn);hready.Add(jincheng);/ 参加就绪队列listBox1.Items.Add( 资源满足新进程请求，该进程进入就绪队列elsejincheng.state = B;hblock.Add(jincheng);/ 参加阻塞队列listBox1.Items.Add( 进程状态为： + jincheng.state);listBox1.Items.Add( 资源不满足新进程请求，该进程进入阻塞队列 rn); r = r - 1;/ 系统

14、三类资源变化情况的显示public void rescore()/ 系统三类资源变化情况的显示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();elsetimer1.Enabled = false;textBox1.Text = a

15、1.ToString();textBox2.Text = b1.ToString();textBox3.Text = c1.ToString();listBox1.Items.Add(rnrn);/ 计时器触发时间片轮转调度算法private void timer1_Tick(object sender, EventArgs e) runFcfs();/ 开始模拟按钮单击执行函数runm ai n();butt on 1.E nabled = false; textBox1.E nabled = false; textBox2.E nabled= false; textBox3.E nable

16、d= false;textBox4.E nabled = false; textBox5.E nabled = false; textBox6.E nabled = false; textBox7.E nabled = false; textBox8.E nabled = false; textBox9.E nabled = false;/去除屏幕按钮单击执行函数private void butt on 2_Click(object sen der, Eve ntArgs e)textBox1.Text =;textBox2.Text = ; textBox3.Text = ; textBox

17、4.Text = ; textBox5.Text = ; textBox6.Text = ; textBox7.Text =;textBox8.Text = ; textBox9.Text = ; listBox1.ltems.Clear(); textBox4.E nabled = true; textBox5.E nabled =true; textBox6.E nabled = true; textBox7.E nabled = true; textBox8.E nabled = true; textBox9.E nabled = true;butt on 1.E nabled = tr

18、ue;/运行的主函数public void runmain()in put();imerl.E nabled = true;3、运行界面和运行结果界面中，可以任意设定需要模拟的进程总数如5,初始化进程个数如 3,还有A、B、C三类资源的总数如10、10、10。为了方便显示，还可以设定时间片的长度如 500毫秒。除此之外，在 运行过 程中，所有的资源都是随机生成的，并且其中新进程的产生也是随机的，但是产生的进程总数不会多于开始设定的模拟的进程总数，以防止不断产生新进程，程序不断运行。在显示窗口的上方，还会实时显示资源的变化情况，方便对运行的观察。当运行结束后，可以通过工具栏中的显示选项中的保存结果按钮，将结果保存成 txt文件格式，方便运行后的结果分析。五、心得体会本次实验，我的任务是设计一个允许 n 个进程并发运行的进程管理模拟系统。该系统包括有简单的 进程控制、同步与通讯机构，系统在运行过程中能显示各进程的状态及有关参数的变化情况，从而观察 诸进程的运 行过程及系统的管理过程，我是用C# 写