(完整word版)操作系统实验报告 实验一 进程管理
操作系统实验报告进程管理
操作系统实验报告进程管理操作系统实验报告:进程管理引言操作系统是计算机系统中的核心软件,负责管理计算机的硬件资源和提供用户与计算机之间的接口。
进程管理是操作系统的重要功能之一,它负责对计算机中运行的各个进程进行管理和调度,以保证系统的高效运行。
本实验报告将介绍进程管理的基本概念、原理和实验结果。
一、进程管理的基本概念1. 进程与线程进程是计算机中正在运行的程序的实例,它拥有独立的内存空间和执行环境。
线程是进程中的一个执行单元,多个线程可以共享同一个进程的资源。
进程和线程是操作系统中最基本的执行单位。
2. 进程状态进程在运行过程中会经历不同的状态,常见的进程状态包括就绪、运行和阻塞。
就绪状态表示进程已经准备好执行,但还没有得到处理器的分配;运行状态表示进程正在执行;阻塞状态表示进程由于某些原因无法继续执行,需要等待某些事件的发生。
3. 进程调度进程调度是操作系统中的一个重要任务,它决定了哪个进程应该获得处理器的使用权。
常见的调度算法包括先来先服务(FCFS)、最短作业优先(SJF)和时间片轮转等。
二、进程管理的原理1. 进程控制块(PCB)PCB是操作系统中用于管理进程的数据结构,它包含了进程的各种属性和状态信息,如进程标识符、程序计数器、寄存器值等。
通过PCB,操作系统可以对进程进行管理和控制。
2. 进程创建与撤销进程的创建是指操作系统根据用户的请求创建一个新的进程。
进程的撤销是指操作系统根据某种条件或用户的请求终止一个正在运行的进程。
进程的创建和撤销是操作系统中的基本操作之一。
3. 进程同步与通信多个进程之间可能需要进行同步和通信,以实现数据共享和协作。
常见的进程同步与通信机制包括互斥锁、信号量和管道等。
三、实验结果与分析在本次实验中,我们使用了一个简单的进程管理模拟程序,模拟了进程的创建、撤销和调度过程。
通过该程序,我们可以观察到不同调度算法对系统性能的影响。
实验结果显示,先来先服务(FCFS)调度算法在一些情况下可能导致长作业等待时间过长,影响系统的响应速度。
(完整word版)操作系统实验报告.实验一 WINDOWS进程初识
操作系统教程实验指导书实验一WINDOWS进程初识1、实验目的(1)学会使用VC编写基本的Win32 Consol Application(控制台应用程序)。
(2)掌握WINDOWS API的使用方法。
(3)编写测试程序,理解用户态运行和核心态运行。
2、实验内容和步骤(1)编写基本的Win32 Consol Application步骤1:登录进入Windows,启动VC++ 6.0。
步骤2:在“FILE”菜单中单击“NEW”子菜单,在“projects”选项卡中选择“Win32 Consol Application”,然后在“Project name”处输入工程名,在“Location”处输入工程目录。
创建一个新的控制台应用程序工程。
步骤3:在“FILE”菜单中单击“NEW”子菜单,在“Files”选项卡中选择“C++ Source File”, 然后在“File”处输入C/C++源程序的文件名。
步骤4:将清单1-1所示的程序清单复制到新创建的C/C++源程序中。
编译成可执行文件。
步骤5:在“开始”菜单中单击“程序”-“附件”-“命令提示符”命令,进入Windows “命令提示符”窗口,然后进入工程目录中的debug子目录,执行编译好的可执行程序:E:\课程\os课\os实验\程序\os11\debug>hello.exe运行结果 (如果运行不成功,则可能的原因是什么?) :答:运行成功,结果:(2)计算进程在核心态运行和用户态运行的时间步骤1:按照(1)中的步骤创建一个新的“Win32 Consol Application”工程,然后将清单1-2中的程序拷贝过来,编译成可执行文件。
步骤2:在创建一个新的“Win32 Consol Application”工程,程序的参考程序如清单1-3所示,编译成可执行文件并执行。
步骤3:在“命令提示符”窗口中运行步骤1中生成的可执行文件,测试步骤2中可执行文件在核心态运行和用户态运行的时间。
操作系统-进程管理实验报告
实验一进程管理1.实验目的:(1)加深对进程概念的理解,明确进程和程序的区别;(2)进一步认识并发执行的实质;(3)分析进程争用资源的现象,学习解决进程互斥的方法;(4)了解Linux系统中进程通信的基本原理。
2.实验预备内容(1)阅读Linux的sched.h源码文件,加深对进程管理概念的理解;(2)阅读Linux的fork()源码文件,分析进程的创建过程。
3.实验内容(1)进程的创建:编写一段程序,使用系统调用fork() 创建两个子进程。
当此程序运行时,在系统中有一个父进程和两个子进程活动。
让每一个进程在屏幕上显示一个字符:父进程显示字符“a”,子进程分别显示字符“b”和“c”。
试观察记录屏幕上的显示结果,并分析原因。
源代码如下:#include<sys/types.h>#include<stdio.h>#include<unistd.h>#include <fcntl.h>#include <errno.h>int main(int argc,char* argv[]){pid_t pid1,pid2;pid1 = fork();if(pid1<0){fprintf(stderr,"childprocess1 failed");exit(-1);}1/12else if(pid1 == 0){printf("b\n");}else{pid2 = fork();if(pid2<0){fprintf(stderr,"childprocess1 failed");exit(-1);}else if(pid2 == 0){printf("c\n");}else{printf("a\n");sleep(2);exit(0);}}return 0;}结果如下:分析原因:pid=fork();操作系统创建一个新的进程(子进程),并且在进程表中相应为它建2/12立一个新的表项。
操作系统-进程管理实验报告
操作系统-进程管理实验报告实验一进程管理1.实验目的:(1)加深对进程概念的理解,明确进程和程序的区别;(2)进一步认识并发执行的实质;(3)分析进程争用资源的现象,研究解决进程互斥的方法;(4)了解Linux系统中进程通信的基本原理。
2.实验预备内容(1)阅读Linux的sched.h源码文件,加深对进程管理概念的理解;(2)阅读Linux的fork()源码文件,分析进程的创建过程。
3.实验内容(1)进程的创建:编写一段程序,使用系统调用fork()创建两个子进程。
当此程序运行时,在系统中有一个父进程和两个子进程活动。
让每一个进程在屏幕上显示一个字符:父进程显示字符“a”,子进程分别显示字符“b”和“c”。
试观察记录屏幕上的显示结果,并分析原因。
源代码如下:#include<XXX>#include<XXX>#include<unistd.h>#include <XXX>#include <XXX>int main(int argc,char* argv[]){pid_t pid1,pid2;pid1 = fork();if(pid1<0){fprintf(stderr,"childprocess1 failed");exit(-1);}else if(pid1 == 0){printf("b\n");}else{pid2 = fork();if(pid2<0){fprintf(stderr,"childprocess1 failed"); exit(-1);}else if(pid2 == 0){printf("c\n");}else{printf("a\n");sleep(2);exit(0);}}return 0;}结果如下:分析原因:pid=fork();操纵体系创建一个新的历程(子历程),而且在历程表中相应为它建立一个新的表项。
进程管理实验报告分析(3篇)
第1篇一、实验背景进程管理是操作系统中的一个重要组成部分,它负责管理计算机系统中所有进程的创建、调度、同步、通信和终止等操作。
为了加深对进程管理的理解,我们进行了一系列实验,以下是对实验的分析和总结。
二、实验目的1. 加深对进程概念的理解,明确进程和程序的区别。
2. 进一步认识并发执行的实质。
3. 分析进程争用资源的现象,学习解决进程互斥的方法。
4. 了解Linux系统中进程通信的基本原理。
三、实验内容1. 使用系统调用fork()创建两个子进程,父进程和子进程分别显示不同的字符。
2. 修改程序,使每个进程循环显示一句话。
3. 使用signal()捕捉键盘中断信号,并通过kill()向子进程发送信号,实现进程的终止。
4. 分析利用软中断通信实现进程同步的机理。
四、实验结果与分析1. 实验一:父进程和子进程分别显示不同的字符在实验一中,我们使用fork()创建了一个父进程和两个子进程。
在父进程中,我们打印了字符'a',而在两个子进程中,我们分别打印了字符'b'和字符'c'。
实验结果显示,父进程和子进程的打印顺序是不确定的,这是因为进程的并发执行。
2. 实验二:每个进程循环显示一句话在实验二中,我们修改了程序,使每个进程循环显示一句话。
实验结果显示,父进程和子进程的打印顺序仍然是随机的。
这是因为并发执行的进程可能会同时占用CPU,导致打印顺序的不确定性。
3. 实验三:使用signal()捕捉键盘中断信号,并通过kill()向子进程发送信号在实验三中,我们使用signal()捕捉键盘中断信号(按c键),然后通过kill()向两个子进程发送信号,实现进程的终止。
实验结果显示,当按下c键时,两个子进程被终止,而父进程继续执行。
这表明signal()和kill()在进程控制方面具有重要作用。
4. 实验四:分析利用软中断通信实现进程同步的机理在实验四中,我们分析了利用软中断通信实现进程同步的机理。
操作系统实验报告----进程管理
实验内容:进程管理一、实验目的1、掌握Linux中进程的创建方法及执行情况;2、加深对进程、进程树等概念的理解;3、掌握Linux中如何加载子进程自己的程序;4、掌握父进程通过创建子进程完成某项任务的方法;5.、掌握系统调用exit()和_exit()调用的使用。
6、分析进程竞争资源的现象,学习解决进程互斥的方法;进一步认识并发执行的实质二、实验内容(一)进程的创建1、编写一段程序,使用系统调用fork( )创建两个子进程。
当此程序运行时,在系统中有一个父进程和两个子进程活动。
让每一个进程在屏幕上显示一个字符。
#include<stdio.h>main(){int p,x;p=fork();if(p>0){x=fork();if(x>0)printf("father\n");elseprintf("child2");}elseprintf("child1");}输出结果:child1child2father2、运行以下程序,分析程序执行过程中产生的进程情况。
#include <stdio.h>main(){int p,x;p=fork();if (p>0)fork();else{fork();fork();}sleep(15);}实验步骤:编译连接gcc –o forktree forktree.c后台运行./forktree &使用pstree –h 查看进程树运行结果:├─gnom e-terminal─┬─bash─┬─forktree─┬─forktree─┬─forkt ree───forktree││││└─forktree│││└─forktree││└─pstree 分析:程序运行,系统首先创建一个进程forktree,执行到p=fork()创建一个子进程forktree,子进程获得处理机优先执行,父进程等待;执行else,当执行到第一个fork()函数时,子进程创建了一个进程forktree,称之为孙进程,孙进程获得处理机往下执行,子进程等待;执行到第二个fork()函数时,孙进程又创建一个进程forktree,称之为重孙进程,重孙进程很快执行完,将处理机还给孙进程,孙进程很快执行完,将处理机还给子进程;子进程继续往下执行,执行到第二个fork()函数,又创建一个进程forktree,称之为第二孙进程,并获得处理机执行,此进程很快执行完,将处理机还给子进程,子进程也很快执行完,将处理机还给父进程,父进程P>0执行if语句,运行fork()函数,又创建一个进程forktree,称之为第二子进程,此进程获得处理机执行很快运行完,将处理机还给父进程,父进程运行sleep(15)语句,休眠15秒,用pstree命令查询进程树。
操作系统进程管理实验报告
操作系统进程管理实验报告一、引言在现代计算机科学中,操作系统的进程管理是确保系统高效运行的关键环节。
本实验旨在通过观察和分析操作系统的进程管理行为,深入理解进程的创建、运行和终止过程,以及操作系统如何对进程进行调度和资源分配。
二、实验目标1、理解进程的基本概念、进程状态及转换。
2、掌握进程的创建、终止和调度方法。
3、观察和分析进程在运行过程中的资源消耗和调度行为。
4、分析操作系统对进程的资源分配和调度策略对系统性能的影响。
三、实验环境与工具本实验在Linux操作系统上进行,使用GNU/Linux环境下的工具进行进程的创建、监控和调度。
四、实验步骤与记录1、创建进程:使用shell命令“fork”创建一个新的进程。
记录下父进程和子进程的PID,以及它们在内存中的状态。
2、进程状态观察:使用“ps”命令查看当前运行进程的状态,包括进程的PID、运行时间、CPU使用率等。
同时,使用“top”命令实时监控系统的CPU、内存等资源的使用情况。
3、进程调度:在“crontab”中设置定时任务,观察系统如何根据预设的调度策略分配CPU资源给各个进程。
4、资源分配:通过修改进程的优先级(使用“nice”命令),观察系统如何调整资源分配策略。
5、终止进程:使用“kill”命令终止一个进程,并观察系统如何处理该进程占用的资源。
五、实验结果与分析1、创建进程:通过“fork”系统调用,成功创建了一个新的进程,并获取了父进程和子进程的PID。
在内存中,父进程和子进程的状态分别为“running”和“ready”。
2、进程状态观察:使用“ps”命令可以看到父进程和子进程的状态均为“running”,同时显示了它们的CPU使用率和运行时间等信息。
通过“top”命令,可以实时监控系统的CPU、内存等资源的使用情况,为进一步分析提供了数据支持。
3、进程调度:在“crontab”中设置定时任务后,系统会根据预设的调度策略以及各个进程的运行状态,动态地分配CPU资源给各个进程。
操作系统进程管理实验报告
操作系统进程管理实验报告操作系统进程管理实验报告引言:操作系统是计算机系统中最核心的软件之一,它负责管理计算机硬件和软件资源,提供良好的用户体验和高效的计算服务。
其中,进程管理是操作系统的重要功能之一,它负责管理和调度计算机中的各个进程,确保它们能够有序地运行,并且能够合理地利用计算机资源。
本实验旨在通过实际操作,深入了解操作系统的进程管理机制,并通过编写简单的进程管理程序,加深对进程管理的理解。
一、实验目的本实验的主要目的是通过编写简单的进程管理程序,加深对操作系统进程管理机制的理解。
具体来说,我们将实现以下功能:1. 创建进程:能够创建新的进程,并为其分配资源。
2. 进程调度:能够根据进程的优先级和调度算法,合理地调度进程的执行顺序。
3. 进程同步:能够实现进程间的同步与互斥,避免资源竞争和死锁问题。
二、实验环境和工具本实验使用的实验环境和工具如下:1. 操作系统:Windows 102. 编程语言:C++3. 开发工具:Visual Studio 2019三、实验过程和结果1. 进程创建在实验中,我们首先实现了进程的创建功能。
通过调用操作系统提供的系统调用接口,我们能够创建新的进程,并为其分配资源。
具体的实现过程涉及到进程控制块(PCB)的创建和初始化,以及资源的分配和管理。
通过编写测试程序,我们成功创建了多个进程,并验证了进程创建功能的正确性。
2. 进程调度进程调度是操作系统中非常重要的功能之一,它决定了进程的执行顺序和时间片的分配。
在实验中,我们实现了简单的进程调度算法,采用了轮转调度算法。
通过设计合适的数据结构和算法,我们能够按照一定的优先级和时间片大小,合理地安排进程的执行顺序。
通过编写测试程序,我们验证了进程调度功能的正确性。
3. 进程同步在多进程环境下,进程间的同步与互斥是非常重要的问题。
在实验中,我们实现了进程同步功能,通过使用信号量和互斥锁,实现了进程间的同步与互斥。
通过编写测试程序,我们验证了进程同步功能的正确性,并且能够避免资源竞争和死锁问题。
进程管理实验报告
进程管理实验报告进程管理实验报告引言:进程管理是操作系统中的重要概念,它负责调度和控制计算机系统中的各个进程,确保它们能够有序地执行。
本实验旨在通过实际操作和观察,深入了解进程管理的原理和方法,并通过实验结果分析其影响因素和优化策略。
实验一:进程创建与终止在本实验中,我们首先进行了进程的创建和终止实验。
通过编写简单的程序,我们能够观察到进程的创建和终止过程,并了解到进程控制块(PCB)在其中的作用。
实验结果显示,当一个进程被创建时,操作系统会为其分配一个唯一的进程ID,并为其分配必要的资源,如内存空间、文件描述符等。
同时,操作系统还会为该进程创建一个PCB,用于存储该进程的相关信息,如进程状态、程序计数器等。
当我们手动终止一个进程时,操作系统会释放该进程所占用的资源,并将其PCB从系统中删除。
这样,其他进程便可以继续使用这些资源,提高系统的效率和资源利用率。
实验二:进程调度算法进程调度算法是决定进程执行顺序的重要因素。
在本实验中,我们通过模拟不同的进程调度算法,比较它们在不同场景下的表现和效果。
我们选择了三种常见的进程调度算法:先来先服务(FCFS)、最短作业优先(SJF)和轮转调度(RR)。
通过设置不同的进程执行时间和优先级,我们观察到不同调度算法对系统吞吐量和响应时间的影响。
实验结果显示,FCFS算法适用于执行时间较短的进程,能够保证公平性,但在执行时间较长的进程出现时,会导致等待时间过长,影响系统的响应速度。
SJF 算法在执行时间较长的进程时表现出色,但对于执行时间较短的进程,可能会导致饥饿现象。
RR算法能够在一定程度上平衡各个进程的执行时间,但对于执行时间过长的进程,仍然会影响系统的响应速度。
实验三:进程同步与互斥在多进程环境中,进程之间的同步和互斥是必不可少的。
在本实验中,我们通过模拟进程间的竞争和互斥关系,观察进程同步与互斥的实现方式和效果。
我们选择了信号量机制和互斥锁机制作为实现进程同步和互斥的方法。
操作系统实验之进程管理实验报告
操作系统实验之进程管理实验报告一、实验目的本次操作系统实验的主要目的是深入理解进程管理的概念和原理,通过实际操作和观察,掌握进程的创建、调度、同步与互斥等关键机制。
二、实验环境本次实验使用的操作系统为 Windows 10,开发工具为 Visual Studio 2019,编程语言为 C++。
三、实验内容1、进程创建使用系统提供的 API 函数创建新的进程。
观察新进程的资源使用情况和运行状态。
2、进程调度编写程序模拟不同的进程调度算法,如先来先服务(FCFS)、短作业优先(SJF)和时间片轮转(RR)。
比较不同调度算法下的平均周转时间、平均等待时间等性能指标。
3、进程同步与互斥利用信号量、互斥锁等机制实现进程之间的同步与互斥。
设计并发程序,解决生产者消费者问题、读写者问题等经典同步问题。
四、实验步骤1、进程创建实验首先,包含所需的头文件,如`<windowsh>`。
然后,定义创建进程的函数,使用`CreateProcess` 函数创建新进程,并获取进程的相关信息,如进程标识符、线程标识符等。
最后,通过查看任务管理器或其他系统工具,观察新创建进程的资源占用情况。
2、进程调度实验设计不同的调度算法函数,如`FCFSSchedule`、`SJFSchedule` 和`RRSchedule`。
在每个调度算法函数中,模拟进程的到达时间、服务时间等参数,并按照相应的算法进行进程调度。
计算每个进程的周转时间和等待时间,并求出平均周转时间和平均等待时间。
3、进程同步与互斥实验定义信号量或互斥锁变量。
在生产者消费者问题中,生产者在生产产品时获取互斥锁,生产完成后释放互斥锁并通知消费者;消费者在消费产品时获取互斥锁,消费完成后释放互斥锁。
在读写者问题中,读者在读取数据时获取共享锁,读完后释放共享锁;写者在写入数据时获取独占锁,写入完成后释放独占锁。
五、实验结果与分析1、进程创建实验结果成功创建新的进程,并能够获取到进程的相关信息。
操作系统实验之进程管理实验报告
本次操作系统实验是模拟进程管理过程,解决哲学家的就餐问题。个人本 次实验还比较顺利,使用了比较熟悉的 c++语言进行算法的编写,比较巧妙的 定义了两个类来定义哲学家和筷子对象的属性以及相应的动作,方便在各种就 餐过程中对筷子的资源进行申请和释放,以及哲学家实现相应的动作。另一个 觉得比较好的地方是解决了死锁问题,通过判断当前哲学家是否可以同时拿起 左右筷子来避免死锁。
①至多只允许四个哲学家同时进餐,以保证至少有一个哲学家可以进餐,
最终总会释放出他所用过的两只筷子,从而可使更多的哲学家进餐;
②仅当左右两只筷子均可用时,才允许哲学家拿起筷子就餐;
③规定奇数号哲学家先拿起右边筷子,然后再去拿左边筷子,而偶数号哲
学家则相反。
本实验中采取方法 2.
三、数据结构及功能设计
}; bool b[5]; int i, j; srand(time(0)); j = rand() % 5; for (i = j; i < j + 5; i++) {
b[i % 5] = philosopher[i % 5].eat(); cout << endl << "********************************************************" << endl; } for (i = j; i < j + 5; i++) { if (b[i % 5]) {
五、测试用例及运行结果、分析
测试结果截图:
分析:产生了一个随机数 0,并依次加 1 对每个哲学家进行分析。分析时首先看 左筷子是否可用,然后看右筷子,若有一个不可用则放下手中的另一只筷子,并 说明 need waiting。然后再下一时间段对每个哲学家再次分析,直到每个哲学 家都吃上饭,程序结束。 通过实验结果可得,程序正确运行,且解决了死锁问题。
进程管理_实验报告
实验一课程名称:操作系统课程类型:必修实验项目名称:进程管理实验题目:短作业优先算法、动态可剥夺优先数算法和基本循环轮转算法。
一、实验目的进程是操作系统最重要的概念之一,进程调度又是操作系统核心的主要内容。
本实验要求学生独立的用高级语言编写和调试一个简单的模拟进程调度的程序。
通过本实验,加深学生理解有关进程控制块、进程队列的概念,并体会和了解短作业优先、优先数和时间片轮转调度算法的具体实施办法。
二、实验要求及实验环境(1)设计一个有n 个进程的进程调度程序(具体个数可由键盘输入)。
每一个进程用一个进程控制块PCB 来代表。
PCB 中应包含下列信息:进程名、进程优先数、进程的状态、进程需要运行的时间及利用CPU运行的时间等。
进程的个数、各进程的优先数、轮转时间片数以及进程运行需要地时间可由键盘输入。
(2)调度程序应包含2~3 种不同的调度算法,运行时可任选一种。
(3)每个进程处于运行Run、就绪ready 和完成Finish 三种状态之一,假定初始状态都为就绪状态ready。
(也可没有Finish状态,可以在设计程序时实现处以Finish状态的进程删掉)。
(4)系统能显示各进程状态和参数的变化情况。
(5)动态可剥夺优先数算法是:在创建进程时给定一个初始的优先数,当进程获得一次cpu后其优先数就减少1,如果就绪队列中有优先级更高的将剥夺运行中的进程。
三、设计思想(本程序中的用到的所有数据类型的定义,主程序的流程图及各程序模块之间的调用关系)1.程序流程图(见下图)2.逻辑设计使用链表表示就绪队列,每个元素包括进程名、进程优先数、进程的状态、进程需要运行的时间及利用CPU运行的时间等信息。
该结构需支持以下操作:取头节点,在表尾插入节点,删除头节点,判断表空。
为此,至少引入3 个指针变量:头指针HEAD 和活动指针p、q。
3、物理设计struct pcb{ char name[10];int priority;int state;int needtime;int runtime;struct pcb *next;}; /*用此结构体来模拟一个进程*/图1-1主程序的流程图图1-2短作业优先算法的流程图图1-4循环轮转算法的流程图。
操作系统-进程管理与进程同步-实验报告
实验一、进程管理与进程同步一、实验目的了解进程管理的实现方法,理解和掌握处理进程同步问题的方法。
二、实验内容实现银行家算法、进程调度过程的模拟、读者-写者问题的写者优先算法。
实验步骤:理解安全性算法和银行家算法的核心机制:针对3类资源、5个进程的情况,设计相应的数据结构,分别表示每个进程占用各类资源的情况;编程实现安全性算法函数,编制主函数,动态输入资源的占用情况,进程的资源申请,调用安全性函数,实现银行家算法;测试:输入可分配和不可分配的请求,测试系统的正确性。
三、实验环境Windows 2000;Microsoft Visual C++ 6.0四、程序源码与运行结果银行家算法代码:#include "malloc.h"#include "stdio.h"#include "stdlib.h"#define alloclen sizeof(struct allocation)#define maxlen sizeof(struct max)#define avalen sizeof(struct available)#define needlen sizeof(struct need)#define finilen sizeof(struct finish)#define pathlen sizeof(struct path)struct allocation{int value;struct allocation *next;};struct max{int value;struct max *next;};struct available /*可用资源数*/{int value;struct available *next;};struct need /*需求资源数*/{int value;struct need *next;};struct path{int value;struct path *next;};struct finish{int stat;struct finish *next;};int main(){int row,colum,status=0,i,j,t,temp,processtest;struct allocation *allochead,*alloc1,*alloc2,*alloctemp;struct max *maxhead,*maxium1,*maxium2,*maxtemp;struct available *avahead,*available1,*available2,*workhead,*work1,*work2,*worktemp,*worktemp1; struct need *needhead,*need1,*need2,*needtemp;struct finish *finihead,*finish1,*finish2,*finishtemp;struct path *pathhead,*path1,*path2;printf("\n请输入系统资源的种类数:");scanf("%d",&colum);printf("请输入现时内存中的进程数:");scanf("%d",&row);printf("请输入已分配资源矩阵:\n");for(i=0;i<row;i++){for (j=0;j<colum;j++){printf("请输入已分配给进程 p%d 的 %c 种系统资源:",i,'A'+j);if(status==0){allochead=alloc1=alloc2=(struct allocation*)malloc(alloclen);alloc1->next=alloc2->next=NULL;scanf("%d",&allochead->value);status++;}else{alloc2=(struct allocation *)malloc(alloclen);scanf("%d,%d",&alloc2->value);if(status==1){allochead->next=alloc2;status++;}alloc1->next=alloc2;alloc1=alloc2;}}}alloc2->next=NULL;status=0;printf("请输入最大需求矩阵:\n");for(i=0;i<row;i++){for (j=0;j<colum;j++){printf("请输入进程 p%d 种类 %c 系统资源最大需求:",i,'A'+j);if(status==0){maxhead=maxium1=maxium2=(struct max*)malloc(maxlen);maxium1->next=maxium2->next=NULL;scanf("%d",&maxium1->value);status++;}else{maxium2=(struct max *)malloc(maxlen);scanf("%d,%d",&maxium2->value);if(status==1){maxhead->next=maxium2;status++;}maxium1->next=maxium2;maxium1=maxium2;}}}maxium2->next=NULL;status=0;printf("请输入现时系统剩余的资源矩阵:\n");for (j=0;j<colum;j++){printf("种类 %c 的系统资源剩余:",'A'+j);if(status==0){avahead=available1=available2=(struct available*)malloc(avalen); workhead=work1=work2=(struct available*)malloc(avalen);available1->next=available2->next=NULL;work1->next=work2->next=NULL;scanf("%d",&available1->value);work1->value=available1->value;status++;}else{available2=(struct available*)malloc(avalen);work2=(struct available*)malloc(avalen);scanf("%d,%d",&available2->value);work2->value=available2->value;if(status==1){avahead->next=available2;workhead->next=work2;status++;}available1->next=available2;available1=available2;work1->next=work2;work1=work2;}}available2->next=NULL;work2->next=NULL;status=0;alloctemp=allochead;maxtemp=maxhead;for(i=0;i<row;i++)for (j=0;j<colum;j++){if(status==0){needhead=need1=need2=(struct need*)malloc(needlen); need1->next=need2->next=NULL;need1->value=maxtemp->value-alloctemp->value;status++;}else{need2=(struct need *)malloc(needlen);need2->value=(maxtemp->value)-(alloctemp->value); if(status==1)needhead->next=need2;status++;}need1->next=need2;need1=need2;}maxtemp=maxtemp->next;alloctemp=alloctemp->next;}need2->next=NULL;status=0;for(i=0;i<row;i++){if(status==0){finihead=finish1=finish2=(struct finish*)malloc(finilen); finish1->next=finish2->next=NULL;finish1->stat=0;status++;}else{finish2=(struct finish*)malloc(finilen);finish2->stat=0;if(status==1){finihead->next=finish2;status++;}finish1->next=finish2;finish1=finish2;}}finish2->next=NULL; /*Initialization compleated*/status=0;processtest=0;for(temp=0;temp<row;temp++){alloctemp=allochead;needtemp=needhead;finishtemp=finihead;worktemp=workhead;for(i=0;i<row;i++)worktemp1=worktemp;if(finishtemp->stat==0){for(j=0;j<colum;j++,needtemp=needtemp->next,worktemp=worktemp->next) if(needtemp->value<=worktemp->value)processtest++;if(processtest==colum){for(j=0;j<colum;j++){worktemp1->value+=alloctemp->value;worktemp1=worktemp1->next;alloctemp=alloctemp->next;}if(status==0){pathhead=path1=path2=(struct path*)malloc(pathlen);path1->next=path2->next=NULL;path1->value=i;status++;}else{path2=(struct path*)malloc(pathlen);path2->value=i;if(status==1){pathhead->next=path2;status++;}path1->next=path2;path1=path2;}finishtemp->stat=1;}else{for(t=0;t<colum;t++)alloctemp=alloctemp->next;finishtemp->stat=0;}}elsefor(t=0;t<colum;t++){needtemp=needtemp->next;alloctemp=alloctemp->next;}processtest=0;worktemp=workhead;finishtemp=finishtemp->next;}}path2->next=NULL;finishtemp=finihead;for(temp=0;temp<row;temp++){if(finishtemp->stat==0){printf("\n系统处于非安全状态!\n"); exit(0);}finishtemp=finishtemp->next;}printf("\n系统处于安全状态.\n"); printf("\n安全序列为: \n");do{printf("p%d ",pathhead->value);}while(pathhead=pathhead->next);printf("\n");return 0;}运行结果:备注:输入数据为P110 银行家算法之例所用数据《计算机操作系统》(第三版)西安电子科技大学出版社银行家算法原理说明:银行家算法是一种最有代表性的避免死锁的算法。
操作系统实验(模拟进程管理)
操作系统实验————(1)模拟进程管理专业:信息管理与信息系统班级:信管082姓名:温静实验一进程管理1.目的和要求通过实验理解进程的概念,进程的组成(PCB结构),进程的并发执行和操作系统进行进程管理的相关原语(主要是进程的创建、执行、撤消)。
2.实验内容用C语言编程模拟进程管理,至少要有:创建新的进程;查看运行进程;换出某个进程;杀死运行进程以及进程之间通信等功能。
3.主体程序#include <conio.h>#include <stdio.h>#include <stdlib.h>struct PCB_type{ int pid;int priority;int cputime;int state;int shumu=0,pid_l;struct PCB_type neicun[20];struct PCB_type hc[10];int max=0;int number=0;void create();void run();void huanchu();void kill();/* 创建新进程*/void create(){if(shumu>=20){printf("\n内存已满,请先结束或换出进程\n");}else{shumu++;printf("\n请输入新进程的程序名\n");scanf("%d",&neicun[shumu-1].pid);printf("\n请输入新进程的优先级\n");scanf("%d",&neicun[shumu-1].priority);printf("\n请输入新进程的运行时间\n");scanf("%d",&neicun[shumu-1].cputime);printf("\n创建进程时令其状态为就绪\n");neicun[shumu-1].state=2;}printf("\n创建进程成功!\n");}/* 查看当前运行进程*/void run(){int max=0;for(int i=0;i<shumu;i++){if((neicun[i].state==1)&&(neicun[i].priority>=neicun[max].priority)) max=i;}neicun[max].state=3;printf("当前运行进程程序名:\n%d",neicun[max].pid);printf("\n该进程的优先级:\n%d",neicun[max].priority);printf("\n该进程的运行时间:\n%d",neicun[max].cputime);printf("\n该进程的状态:\n%d",neicun[max].state);}/* 换出*/void huanchu(){int k;printf("请输入要换出程序的程序名:");scanf("%d",&k);for(int j=0;j<shumu;j++){if(neicun[j].state==1){hc[number].pid=neicun[j].pid;hc[number].state=neicun[j].state;hc[number].priority=neicun[j].priority;hc[number].cputime=neicun[j].cputime;number++;neicun[j].pid=0;neicun[j].state=0;neicun[j].priority=0;neicun[j].cputime=0;pid_1++;}else printf("进程%d无法换出的pid:%d\n",j.neicun[j].pid);if(number!=0)for(int i=0;i<number;i++){printf("当前运行进程程序名:\n%d",hc[i].pid);printf("\n该进程的优先级:\n%d",hc[i].priority);printf("\n该进程的运行时间:\n%d",hc[i].cputime);printf("\n该进程的状态:\n%d",hc[i].state);}}PCB_type temp=neicun[0];for(k=0;k<=shumu;k++){if(neicun[k].priority>temp.priority)tmpe=neicun[k];}neicun[k].state=1;}/* 杀死进程*/void kill(){neicun[max].pid=0;neicun[max].priority=0;neicun[max].cputime=0;neicun[max].state=0;if(max==(shumu-1))shumu--;else{for(int j=max+1;j<shumu;j++){neicun[j-1].pid=neicun[j].pid;neicun[j-1].priority=neicun[j].priority;neicun[j-1].cputime=neicun[j].cputime;neicun[j-1].state=neicun[j].state;}shumu--;}max=0;run();}/* int k=0;printf("请输入要杀死程序的进程名:");scanf("%d",&k);if(neicun[k].state=1)neicun[k].state=2;neicun[k].cputime=0;neicun[k].pid=0;neicun[k].priority=0;neicun[k].state=0;if(k==(shumu-1))shumu--;else{for(int j=k+1;j<shumu;j++){neicun[j-1].pid=neicun[j].pid;neicun[j-1].priority=neicun[j].priority;neicun[j-1].cputime=neicun[j].cputime;neicun[j-1].state=neicun[j].state;}shumu--;}printf("进程%d已被杀死!,k");}*/int main(){int n,a;n=1;while(n==1){system("cls");printf("\n**********************************************");printf("\n* 进程演示系统*");printf("\n**********************************************");printf("\n 1.创建新的进程 2.查看运行进程");printf("\n 3.换出某个进程 4.杀死运行进程");printf("\n 5.退出系统");printf("\n**********************************************");printf("\n请选择(1~5):");scanf("%d",&a);switch(a){ case 1:create( );printf("\npress anykey to go on~");getch();break;case 2 :run();printf("\npress anykey to go on~");getch();break;case 3 :huanchu();printf("\npress anykey to go on~");getch();break;case 4 :kill();printf("\npress anykey to go on~");getch();break;case 5 :exit(0);default:n=0;break;}}}5.感想与心得体会做了两周的实验,问了很多同学,可程序还是有很多问题。
操作系统实验报告 进程管理
实验二进程调度算法的设计实习内容进程调度是处理机管理的核心内容。
实验要编写和调试一个简单的进程调度程序实现下面两种算法:短进程优先调度算法(SPF)和时间片轮转调度算法(RR)实习目的通过对进程调度算法的设计,深入理解进程调度的原理。
加深理解有关进程控制块、进程队列的概念。
并体会了短进程优先调度算法和时间片轮转调度算法的具体实施办法。
实习原理基础概念:进程是程序在一个数据集合上运行的过程,它是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。
进程调度,是控制协调进程对CPU的竞争,即按一定的调度算法从就绪队列中选中一个进程,把CPU的使用权交给被选中的进程。
算法思想:短进程优先调度算法(SPF)原理:在就绪队列中选择进入系统的作业所要求的CPU时间为标准,总选取估计计算时间最短的作业投入运行。
时间片轮转调度算法RR原理:进程调度按一定时间片(q)轮番运行各个进程,进程按到达时间在就绪队列中排队,调度程序每次把CPU分配给就绪队列首进程使用一个时间片,运行完一个时间片释放CPU,排到就绪队列末尾参加下一轮调度,CPU分配给就绪队列的首进程。
实习编程思路和流程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。
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。
操作系统实验报告 实验一 进程管理
实验一进程管理一、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办法..二、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ID、进程优先数、轮转时间片、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;PCB结构的内容可以作适当的增删..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..各进程的轮转时间数以及进程需运行的时间片数的初始值均由用户给定..2、系统资源r1…r w;共有w类;每类数目为r1…r w..随机产生n进程P i 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2、主要程序代码//PCB结构体struct pcb{public int id; //进程IDpublic int ra; //所需资源A的数量public int rb; //所需资源B的数量public int rc; //所需资源C的数量public int ntime; //所需的时间片个数public int rtime; //已经运行的时间片个数public char state; //进程状态;W等待、R运行、B阻塞//public int next;}ArrayList hready = new ArrayList;ArrayList hblock = 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为要模拟的进程个数;n为初始化进程个数//r为可随机产生的进程数r=m-n//a;b;c分别为A;B;C三类资源的总量//i为进城计数;i=1…n//h为运行的时间片次数;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..public void input//对进程进行初始化;建立就绪队列、阻塞队列{m = int.ParsetextBox4.Text;n = int.ParsetextBox5.Text;a = int.ParsetextBox6.Text;b = int.ParsetextBox7.Text;c = int.ParsetextBox8.Text;a1 = a;b1 = b;c1 = c;r = m - n;time1Inteval = int.ParsetextBox9.Text;timer1.Interval = time1Inteval;for i = 1; i <= n; i++{pcb jincheng = new pcb;jincheng.id = i;jincheng.ra = random.Nexta + 1;jincheng.rb = random.Nextb + 1;jincheng.rc = random.Nextc + 1;jincheng.ntime = random.Next1; 5;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.Addjincheng;//加入就绪队列}else{jincheng.state = 'B';hblock.Addjincheng;//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的内容public void dispArrayList list{ArrayList list1 = new ArrayList;list1 = list;if list1.Count > 0{for int j = 0; j < list1.Count; j++{pcb p = pcblist1j;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";}}//输出就绪数组和阻塞数组的信息public void outputall{listBox1.Items.Add"当前就绪队列的信息";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";disphready;listBox1.Items.Add"当前就阻塞列的信息";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";disphblock;}//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=pcbhready10;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.Addp1.id + " " +p1.state+ " " + p1.ra + " " + p1.rb + " " + p1.rc + " " + p1.ntime + " " + p1.rtime;if p1.ntime==p1.rtime{listBox1.Items.Addp1.id.ToString+"的进程已经完成\r\n";a = a + p1.ra;b = b + p1.rb;c = c + p1.rc;hready.RemoveAt0;}else{p1.state='W';hready1.Addp1;hready.RemoveAt0;}}//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 < hblock1.Count; m++{p1 = pcbhblock1m;if a - p1.ra >= 0 && b - p1.rb >= 0 && c - p1.rc >= 0{p1.state='W';hready.Addp1;a = a - p1.ra;b = b - p1.rb;c = c - p1.rc;listBox1.Items.Add"ID号为:"+p1.id + "的进程由阻塞队列转入就绪队列~~\r\n";hblock.RemoveAtm;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 r>0//r为随机产生的进程数目{t = random.Next9 + 1;if t <= 7{listBox1.Items.Add"\r\n有新的进程申请加入:~~";pcb jincheng = new pcb;jincheng.id = i++;jincheng.ra = random.Nexta + 1;jincheng.rb = random.Nextb + 1;jincheng.rc = random.Nextc + 1;jincheng.ntime = random.Next1; 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';listBox1.Items.Add"进程状态为:" + jincheng.state;hready.Addjincheng;//加入就绪队列listBox1.Items.Add"资源满足新进程请求;该进程进入就绪队列~~\r\n";else{jincheng.state = 'B';hblock.Addjincheng;//加入阻塞队列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~~\r\n";}}}r = r - 1;}//系统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 { textBox1.Text = "0"; }if a >= 0 && a < a1 { textBox1.Text = a.ToString; }if b > b1 { textBox2.Text = b1.ToString; }if b < 0 { textBox2.Text = "0"; }if b >= 0 && b <= b1 { textBox2.Text = b.ToString; }if c > c1 { textBox3.Text = c1.ToString; }if c < 0 { textBox3.Text = "0"; }if c >= 0 && c <= c1 { textBox3.Text = c.ToString; }}//时间片轮转调度算法先来先服务FCFS算法public void runFcfs{if hready.Count>0{outputall;running;testblock;testnew;rescore;}else{timer1.Enabled = false;textBox1.Text = a1.ToString;textBox2.Text = b1.ToString;textBox3.Text = c1.ToString;listBox1.Items.Add"\r\n<<<<<<<<所有进程都已经运行结束>>>>>>>~\r\n";}//计时器触发时间片轮转调度算法private void timer1_Tickobject sender; EventArgs erunFcfs;}//开始模拟按钮单击执行函数private void button1_Clickobject sender; EventArgs e {runmain;button1.Enabled = false;textBox1.Enabled = false;textBox2.Enabled = false;textBox3.Enabled = false;textBox4.Enabled = false;textBox5.Enabled = false;textBox6.Enabled = false;textBox7.Enabled = false;textBox8.Enabled = false;textBox9.Enabled = false;}//清除屏幕按钮单击执行函数private void button2_Clickobject sender; EventArgs e {textBox1.Text = "";textBox2.Text = "";textBox3.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;}//运行的主函数public void runmain{input;imer1.Enabled = 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写的;在我的电脑能够运行通过;虽不能尽善尽美;但也基本能实现老师的要求..两个星期的实验;虽然时间有点短;但我也收获不少;这次实验;加深了我对进程概念及进程管理的理解;比较熟悉进程管理中主要数据结构的设计及进程调度算法、进程控制机构、同步机构及通讯机构的实施..也让我认识到自己的不足;操作系统的有些知识;我知道的还不多;没有掌握好;还需要多多学学;不断提升自己的能力..实验中;我们小组分工合作;共同学习;虽然在实验中遇到了一些问题;但在老师和同学的细心指导和热心帮助下解决了..同时;了解到团队精神的重要性;也为以后的学习和工作打下了坚实的基础;同时积累了宝贵的经验..。
操作系统-实验报告-进程管理实验
一、实验目的本实验要求学生编写和调试一个系统动态分配资源的简单模拟程序,观察死锁产生的条件,并采用适当的算法,有效地防止和避免死锁的发生。
二、实验题目第一题:用银行家算法实现资源分配。
要求:(1) 设计一个3个并发进程共享10个同类资源的系统,进程可动态地申请资源和释放资源,系统按各进程的申请动态地分配资源。
(2)设计用银行家算法和随机分配算法,实现资源分配的两个资源分配程序,应具有显示或打印各进程依次要求申请的资源数以及依次分配资源的情况。
(3)确定一组各进程依次申请资源数的序列,在相同的情况下分别运行上述两种资源分配程序,观察运行结果。
第二题:用按序分配策略实现资源分配。
要求:(1)设计一个3个进程共享10个资源的系统,进程可动态地申请资源和释放资源,系统按各进程的申请动态地分配资源。
(2)设计用按序分配算法实现资源分配的资源分配程序,应具有显示或打印各进程依次要求申请的资源号以及依次分配资源地情况。
(3)确定两组各进程依次要求申请的资源号,要求其中的一组中各进程按序地申请资源,另一组中各进程申请资源不受序号限制,分别运行上述设计的资源分配程序,观察运行结果。
三、数据结构1)可利用资源向量available具有m个元素的数组,available[j]=k表示系统中第j类资源有k个可用2)最大需求矩阵maxn*m矩阵,max[i,j]=k表示进程i需要第j类资源的最大数目为k3)分配矩阵allocationn*m矩阵,allocation[i,j]=k表示进程i当前已占用的第j类资源的数目为k4)需求矩阵needn*m矩阵,need[i,j]=k表示进程还需要的第j类资源的数目为kneed[i,j] = max[i,j] - allocation[i,j]5)进程pi的请求向量request[i]具有m个元素的数组,说明进程pi对每类资源的请求数目6)工作向量work 系统提供给进程继续运行所需各类资源数目初值:work:=available7)状态标志finish具有n个元素的数据,表示进程是否可在有限时间内获得所有资源执行完,初值为fals#include 〈stdio.h〉#include <stdlib.h>/*————-——----—-------———常量定义-—-—————----—----—--*/#define F 0#define T 1#define n 5 //进程数量#define m 3 //资源种类数量/*——-————-—-——-——--—-—-———--—-—-——---—--———-——-----—*//*—--————----—---—--——数据结构定义-————--————--————-*/。
操作系统进程管理实验报告
******** 实验报告纸计算机科学与工程学院(院、系)网络工程专业083班_组操作系统课学号************ 姓名**** 实验日期教师评定实验一、进程管理(3学时、必做)一、实验目的通过实验使学生进一步了解进程、进程状态、进程控制等基本概念。
基本能达到下列具体的目标:1、理解进程PCB的概念,以及PCB如何实现、如何组织以及管理。
2、复习数据结构中如何对链的操作,包括建链、删除、插入结点等,来实现进程的管理。
二、实验内容1、建立一个结点,即PCB块包括用户标识域、状态域(执行、等待、就绪)、link 域。
2、建立三个队列(执行队列、就绪队列、等待队列)。
3、根据进程状态转换实现对三个队列的具体操作。
具体的驱动可以采用时间片算法或手动调度的形式完成三个状态之间的转换4、用switch 选择语句选择状态。
5、按照自己的设定能完成所有的状态转换的运行(包括创建和运行结束)。
三、实验步骤1、复习进程管理三状态模型部分内容。
2、预习C++ Builder 或VC++ Delphi、JBuilder 线程编程。
3、运行示例程序,进一步明确实验要求。
可以采用控制台模式或窗口模式。
4、上机编程、调试程序。
5、完成实验报告。
四、实验过程1、进程管理三状态模型部分内容进程从因创建而产生直至撤销而消亡的整个生命周期中,有时占用处理器执行,有时虽然可以运行但分不到处理器,有时虽然处理器空闲但因等待某个事件发生而无法执行,这一切都说明进程和程序不同,进程是活动的且有状态变化,状态及状态之间的转换体现进程的动态性,为了便于系统管理,一般来说,按照进程在执行过程中的不同情况至少要定义三种进程状态。
(1)运行态:进程占用处理器运行的状态。
(2)就绪态:进程具备运行条件,等待系统分配处理器以便起运行的状态。
(3)等待态:进程不具备运行条件,正在等待某个时间完成的状态。
2、程序设计环境3、程序界面设计本实验的目的不在界面的创新,所以界面的设计模仿示例程序二,程序界面设计如下:图1. 程序界面设计界面中的元件包括:标题、队列管理、进程状态转换操作、进稈转换示意图、作者_______ 版本信息。
进程管理_实验报告
一、实验目的1. 理解Linux操作系统中进程的概念,明确进程与程序的区别。
2. 掌握Linux下进程的创建、调度、同步与通信等基本操作。
3. 学会使用Linux命令查看和管理进程。
二、实验环境1. 操作系统:Linux2. 编程语言:C/C++3. 开发工具:gcc、gdb三、实验内容1. 进程创建与调度2. 进程同步与互斥3. 进程通信4. 进程控制四、实验步骤1. 进程创建与调度(1)编写一个C程序,创建一个子进程,并在父进程中打印出子进程的进程标识符(PID)。
```c#include <stdio.h>#include <unistd.h>#include <sys/types.h>int main() {pid_t pid;pid = fork(); // 创建子进程if (pid == 0) { // 子进程printf("子进程的PID:%d\n", getpid());} else if (pid > 0) { // 父进程printf("父进程的PID:%d,子进程的PID:%d\n", getpid(), pid); } else {printf("创建子进程失败\n");}return 0;}```(2)编译并运行程序,观察结果。
2. 进程同步与互斥(1)编写一个C程序,使用互斥锁(mutex)实现两个进程的同步。
```c#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <pthread.h>pthread_mutex_t mutex;void thread_func(void arg) {pthread_mutex_lock(&mutex); // 获取互斥锁printf("线程 %ld 获取了互斥锁\n", pthread_self());sleep(1);pthread_mutex_unlock(&mutex); // 释放互斥锁return NULL;}int main() {pthread_t thread1, thread2;pthread_mutex_init(&mutex, NULL); // 初始化互斥锁pthread_create(&thread1, NULL, thread_func, (void )1);pthread_create(&thread2, NULL, thread_func, (void )2);pthread_join(thread1, NULL);pthread_join(thread2, NULL);pthread_mutex_destroy(&mutex); // 销毁互斥锁return 0;}```(2)编译并运行程序,观察结果。
电大操作系统实验报告进程管理实验
五、实验环境:(说明:列出本实验使用到的软件平台和工具,如Linux系统版本,shell类型,vi编辑工具等。
)在虚拟机中的Linux RedHat Linux 9六、实验步骤和结果:(说明:详细给出实验步骤和结果。
实验步骤不一定与《实验指南》中的完全一致。
对实验结果,除文字说明外,对一些关键结果,需要给出一些界面截图。
)1、输入ps 命令PS命令用来报告系统当前的进程状态。
2、输入ps –e命令可以显示系统中运行的所有进程,包括系统进程和用户进程。
3、输入ps –f命令可以得到进程详细信息。
4、输入ps –el 命令显示进程环境变量列出长表。
二、进程控制1、后台进程(1)$grep “注册用户名” /etc/passwd > /tmp/abc &(2)ps –p pid2、作业控制(1)进程休眠60秒Sleep 60 &(2)进程休眠30秒Sleep 30 &(3)查看进程状态Jobs(4)把睡眠30秒的sleep命令放在前台执行fg %2(5)当提示符出现后,再查看进程状态jobs三、发送中断信号(1)后台运行sleep命令$sleep 120 &(2)查看sleep进程的状态$ps –p pid(3)终止sleep命令$kill -9 pid(4)再查看sleep进程的状态$ps –p pid四、减轻系统负载【at命令】让一个命令在指定的时间运行,并把结果输出在一个文件中例:at time>date>who><ctrl>dat 命令会把已执行命令的标准输出发送到用户的邮箱,用cat命令查看邮箱内容,显示结果。
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实验一进程管理一、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办法。
二、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ID)、进程优先数、轮转时间片、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,PCB结构的内容可以作适当的增删)。
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。
各进程的轮转时间数以及进程需运行的时间片数的初始值均由用户给定。
2、系统资源(r1…r w),共有w类,每类数目为r1…r w。
随机产生n进程P i(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2、主要程序代码//PCB结构体struct pcb{public int id; //进程IDpublic int ra; //所需资源A的数量public int rb; //所需资源B的数量public int rc; //所需资源C的数量public int ntime; //所需的时间片个数public int rtime; //已经运行的时间片个数public char state; //进程状态,W(等待)、R(运行)、B(阻塞)//public int next;}ArrayList hready = new ArrayList();ArrayList hblock = 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为要模拟的进程个数,n为初始化进程个数//r为可随机产生的进程数(r=m-n)//a,b,c分别为A,B,C三类资源的总量//i为进城计数,i=1…n//h为运行的时间片次数,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。
public void input()//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++){pcb jincheng = new pcb();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));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)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");}}//输出就绪数组和阻塞数组的信息public void outputall(){listBox1.Items.Add("*********当前就绪队列的信息!*********");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("*********当前就阻塞列的信息!*********");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)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()+"的进程已经完成!\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 < hblock1.Count; m++){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 + "的进程由阻塞队列转入就绪队列~~\r\n");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 (r>0)//r为随机产生的进程数目{t = random.Next(9) + 1;if (t <= 7){listBox1.Items.Add("\r\n有新的进程申请加入:~~");pcb jincheng = new pcb();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';listBox1.Items.Add("进程状态为:" + jincheng.state);hready.Add(jincheng);//加入就绪队列listBox1.Items.Add("资源满足新进程请求,该进程进入就绪队列~~\r\n");else{jincheng.state = 'B';hblock.Add(jincheng);//加入阻塞队列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~~\r\n");}}}r = r - 1;}//系统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) { textBox1.Text = "0"; }if (a >= 0 && a < a1) { textBox1.Text = a.ToString(); }if (b > b1) { textBox2.Text = b1.ToString(); }if (b < 0) { textBox2.Text = "0"; }if (b >= 0 && b <= b1) { textBox2.Text = b.ToString(); }if (c > c1) { textBox3.Text = c1.ToString(); }if (c < 0) { textBox3.Text = "0"; }if (c >= 0 && c <= c1) { textBox3.Text = c.ToString(); }}//时间片轮转调度算法(先来先服务FCFS算法)public void runFcfs(){if (hready.Count>0){outputall();running();testblock();testnew();rescore();}else{timer1.Enabled = false;textBox1.Text = a1.ToString();textBox2.Text = b1.ToString();textBox3.Text = c1.ToString();listBox1.Items.Add("\r\n<<<<<<<<所有进程都已经运行结束!>>>>>>>~\r\n");}//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private void button1_Click(object sender, EventArgs e) {runmain();button1.Enabled = false;textBox1.Enabled = false;textBox2.Enabled = false;textBox3.Enabled = false;textBox4.Enabled = false;textBox5.Enabled = false;textBox6.Enabled = false;textBox7.Enabled = false;textBox8.Enabled = false;textBox9.Enabled = false;}//清除屏幕按钮单击执行函数private void button2_Click(object sender, EventArgs e) {textBox1.Text = "";textBox2.Text = "";textBox3.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;}//运行的主函数public void runmain(){input();imer1.Enabled = 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)。