操作系统进程调度实验报告
一.实验目的
用高级语言编写和调试一个进程调度程序～以加深对进程的概念及进程调度算法的解(
进程调度时进程管理的主要内容之一～通过设计～编制～调试一个简单的进程调度模拟系统～对进程调度～进程运行状态变换加深理解和掌握。模拟计算机操作系统的进程调度,建立进程控制块PCB,要包含有关进程的描述信息,控制信息以及资源信息.模拟系统根据PCB感知进程的存在和通过PCB中所包含的各项变量的变化,掌握进程所处的状态以达到控制进程活动的目的.要实现进程的状态及其转换,进程的创建与撤消,进程的阻塞与唤醒.用P,V原语操作实现进程互斥.
二.实验要求
建立进程控制块PCB,用PCB实现进程在运行过程中的一切状态,未创建、就绪、运行、等待、退出.以完成资源的共享,实现进程的同步与互斥.程序要求用p,v操作实现进程互斥. 三.实验平台
Windows XP 下的Microsoft vitual c++平台 四.所用语言 Microsoft Visual C++语言 五.机器要求
Microsoft Windows XP Professional 版本 2002 Service Pack 256MB内存
SVGA(800×600分辨率～256色或更高级的显示卡 鼠标或其他相容设备
六.系统分析
设计建立四个进程,模拟模拟批处理多道操作系统的进程调度,
进程调度算法,采用最高优先数优先的调度算法.每个进程有一个进程控制块, PCB,表示。进程控制块可以包含如下信息:进程名、优先数、到达时间、需要运行时间、已用CPU时间、进程状态等等。进程的优先数及需要的运行时间可以事先人为地指定,也可以由随机数产生,。进程的到达时间为进程输入的时间。进程的运行时间以时间片为单位进行计算。每个进程的状态可以是就绪 W,Wait,、运行R,Run,、或完成F,Finish,三种状态之一。就绪进程获得 CPU后都只能运行一个时间片。用已占用CPU时间加1来表示。
如果运行一个时间片后～进程的已占用 CPU时间已达到所需要的运行时间～则撤消该进程～如果运行一个时间片后进程的已占用CPU时间还未达所需要的运行时间～也就是进程还需要继续运行～此时应将进程的优先数减1,即降低一级,～然后把它插入就绪队列等待CPU。每进行一次调度程序都打印一次运行进程、就绪队列、以及
各个进程的 PCB～以便进行检查。重复以上过程～直到所要进程都完成为止。 同时,以上操作执行完了以后,要反映出在这个操作过程中p原语和v原语操作的执行情况,于是调用预先创建的函数.并输出p,v操作在整个程序过程中的执行情况和状态.于是我们创建四个进程process1,process2,process3,process4具体反应p,v原语对四个进程的操作.要预先说明的是,在四个进程并不是与输入的四个进程一一对应.输入的四个进程要按照优先级的高低来确定它们执行的顺序,优先级从高到低顺序执行,所以创建的process1到process4四个进程函数与输入的四个进程的执行顺序是一一对应的,也就是说,优先级最高的与process1对应,依次下来.这样我们创建的四个进程函数才能正确反映p,v原语对四个具体进程的操作过程.
过程运行中除了调用P操作申请信号量外～还要调用V操作释放信号量～V操作在释放信号量之后～还将唤醒因申请此信号量而被阻塞的过程。
在程序运行的四个过程
,PROCESS1,PROCESS2,PROCESS3,PROCESS4,～其中过程运行中通过P操作申请信号量1～过程2通过V操作释放信号量2～然后做一次操作申请信号量2。四个过程的运行通过进程调度模块同意安排～调度模块通过FIND()函数找到第一个就绪过程～如果当前没有过程已在运行～就直接运行此过程～如果有～则比较两者的优先数～然后运行优先权高者。
七.系统功能
因为没有设计动化效果,所以没有对系统功能详细说明.只是输出/输入语句. 八.数据结构 进程控制块1PCB struct{ int id; char status; int priority; int waiter1; }pcb[5]; 信号量 struct{ int value; int waiter2; }sem[4]; 现场保护栈stack
char stack[11][4]
每个进程都有一个大小为10个字的现场保护栈～用来保护被中断时的断点地址等信息。
全局变量
int i; 用以模拟一个通用寄存器 char addr; 用以模拟程序计数器
int m1,m2;为系统设置的公用数据被三个进程共享使用 定义进程控制块2PCB struct pcb { char name[10]; char state; int super; int ntime; int rtime; struct pcb* link; }*ready=NULL,*p; 现场保护栈: char stack[11][5]
每个进程都有一个大小为11个字的现场保护栈,用来保护被中断时的断点地址等信息.
全局变量
int i; 用以模拟一个通用寄存器 char addr; 用以模拟程序计数器
int m1,m2;为系统设置的公用数据被四个进程共享使用.
int num;确定进程数量 struct{
int id; //进程标号
int waiter1; //指针～用于标识等待队列的下一个进程 int priority; //进程优先级 char status; //进程状态 }Pcb[5];进程控制快Pcb 九.分工情况
在我们小组合作的过程中,由我们三个人共同完成,具体的分工是这样的: 框图设计和编写程序代码由许向前和申友明共同完成,因为框图和程序紧密相连.
整个幻灯片设计是由杨毅完成 十.讨论情况 第一次讨论
时间:2005 11 1 地点:12栋116寝室 主持:申友明
内容:讨论这次作业的合作和分工情况,并认真阅读老师给的辅助资料. 第二次讨论
时间:2005 11 10 地点:12栋116寝室 主持:杨毅
内容:一起参阅了一些相关的资料和源代码,并构建整个作业的大约流程图. 第三次讨论
时间:2005 11 17 地点:12栋116寝室 主持:许向前
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