进程管理器的模拟实现

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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。

操作系统进程调度模拟(全三分合集)

操作系统进程调度模拟(全三分合集)

实验一进程调度实验一、目的要求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理解。

二、例题:设计一个有 N个进程共行的进程调度程序进程调度算法:采用最高优先数优先的调度算法(即把处理机分配给优先数最高的进程)和先来先服务算法。

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。

调度算法的流程图如下图所示。

三.实验题:1、编写并调试一个模拟的进程调度程序,采用“最高优先数优先”调度算法对五个进程进行调度。

“最高优先数优先”调度算法的基本思想是把CPU分配给就绪队列中优先数最高的进程。

静态优先数是在创建进程时确定的,并在整个进程运行期间不再改变。

动态优先数是指进程的优先数在创建进程时可以给定一个初始值,并且可以按一定原则修改优先数。

例如:在进程获得一次CPU后就将其优先数减少1。

或者,进程等待的时间超过某一时限时增加其优先数的值,等等。

2、编写并调试一个模拟的进程调度程序,采用“轮转法”调度算法对五个进程进行调度。

轮转法可以是简单轮转法、可变时间片轮转法,或多队列轮转法。

电大操作系统实验报告3_ 进程管理实验

电大操作系统实验报告3_ 进程管理实验

电大操作系统实验报告3_ 进程管理实验电大操作系统实验报告 3 进程管理实验一、实验目的进程管理是操作系统的核心功能之一,本次实验的目的是通过实际操作和观察,深入理解进程的概念、状态转换、进程调度以及进程间的通信机制,掌握操作系统中进程管理的基本原理和方法,提高对操作系统的整体认识和实践能力。

二、实验环境本次实验使用的操作系统为 Windows 10,编程语言为 C 语言,开发工具为 Visual Studio 2019。

三、实验内容及步骤(一)进程的创建与终止1、编写一个 C 程序,使用系统调用创建一个子进程。

2、在父进程和子进程中分别输出各自的进程 ID 和父进程 ID。

3、子进程执行一段简单的计算任务,父进程等待子进程结束后输出结束信息。

以下是实现上述功能的 C 程序代码:```cinclude <stdioh>include <stdlibh>include <unistdh>int main(){pid_t pid;pid = fork();if (pid < 0) {printf("创建子进程失败\n");return 1;} else if (pid == 0) {printf("子进程:我的进程 ID 是%d,父进程 ID 是%d\n",getpid(), getppid());int result = 2 + 3;printf("子进程计算结果:2 + 3 =%d\n", result);exit(0);} else {printf("父进程:我的进程 ID 是%d,子进程 ID 是%d\n",getpid(), pid);wait(NULL);printf("子进程已结束\n");}return 0;}```编译并运行上述程序,可以观察到父进程和子进程的输出信息,验证了进程的创建和终止过程。

(二)进程的状态转换1、编写一个 C 程序,创建一个子进程,子进程进入睡眠状态一段时间,然后被唤醒并输出状态转换信息。

实验1:进程管理

实验1:进程管理

实验1:进程管理要求:编写程序,模拟实现创建新的进程;查看运行进程;换出某个进程;撤销某个进程。

提示:1、进程状态简单处理为:0为不在内存,1为在内存,2为阻塞,3为挂起。

2、撤销进程指将进程的状态从运行变为阻塞。

3、程序的结构可以处理为在主函数中用switch语句调用各种表示进程管理功能的函数。

源程序代码:#include <iostream>#include <fstream>#include <string>#include <windows.h>#include <iomanip>using namespace std;const Max=100;int Tread[3][Max];//[号码][大小][状态]int n=-1;int mem=64;int a;void T(){cout<<"**********************************"<<endl;cout<<"* 进程演示系统*"<<endl;cout<<"**********************************"<<endl;cout<<"* 1.创建进程*"<<endl;cout<<"* 2.调入内存*"<<endl;cout<<"* 3.杀死进程*"<<endl;cout<<"* 4.查看进程*"<<endl;cout<<"----------------------------------"<<endl;cout<<"< 提示:状态0为不在内存,1为在内存,2为阻塞,3为挂起。

模拟进程创建终止阻塞唤醒原语_操作系统原理

模拟进程创建终止阻塞唤醒原语_操作系统原理

模拟进程创建终止阻塞唤醒原语_操作系统原理操作系统中的进程是程序运行的基本单位,它可以被创建、终止、阻塞和唤醒等。

下面将模拟进程的创建、终止、阻塞和唤醒的原语,以帮助更好地理解操作系统原理。

一、进程的创建进程的创建是指在操作系统中新建一个进程,并为其分配资源,使其能够运行。

进程的创建可以通过以下步骤来模拟:1.初始化进程控制块(PCB):创建一个用于记录进程信息的数据结构,称为进程控制块(PCB)。

PCB中包含了进程的标识符、状态信息、程序计数器等。

2.为进程分配资源:根据进程的需要,为其分配必要的资源,例如内存空间、文件资源等。

这样进程就可以运行了。

3.设置进程优先级:为进程设置优先级,以便操作系统能够按照优先级来调度进程。

4.进程初始化:对进程进行初始化操作,例如设置进程的初始状态、初始化进程的堆栈等。

5.将进程添加到就绪队列:将新建的进程添加到就绪队列中,表示该进程已经准备好运行了。

二、进程的终止进程的终止是指进程运行完成或者由于异常情况退出运行的过程。

进程的终止可以通过以下步骤来模拟:1. 处理终止信号:当操作系统接收到终止信号时,会进行相应的处理。

可以是用户通过按下Ctrl+C键发送的中断信号,或者是进程运行出错导致的异常信号。

2.终止进程的运行:操作系统会终止当前正在运行的进程,停止它的运行。

3.释放资源:操作系统会释放进程占用的资源,包括内存空间、文件资源等。

4.清理进程控制块:操作系统会清理进程控制块中的相关信息,以便重新利用。

5.将进程从就绪队列或阻塞队列中移除:如果进程在就绪队列中,将其从队列中移除。

如果进程在阻塞队列中,将其唤醒。

三、进程的阻塞进程的阻塞是指进程由于其中一种原因无法继续执行,进入等待状态,直到一些条件满足后才能继续运行的过程。

进程的阻塞可以通过以下步骤来模拟:1. 设置阻塞标志:操作系统会将进程的阻塞标志设置为true,表示该进程已被阻塞。

2.保存进程状态:操作系统会保存进程的当前状态,包括程序计数器、寄存器、栈指针等。

Linux编程:模拟进程调度算法

Linux编程:模拟进程调度算法

Linux编程:模拟进程调度算法稍稍有点操作系统基础的朋友应该知道进程的调度算法,在这⾥Koala还是给⼤家略微介绍⼀下接下来将要⽤到的⼏种算法:1. 先来先服务(FCFS)采⽤FCFS调度,先请求CPU的进程会先分配到CPU。

使⽤FCFS调度的等待时间通常较长,CPU利⽤率也会较低2. 最短作业优先调度(SJF)采⽤SJF调度会选择具有最短CPU运⾏时间的进程分配CPU使⽤权。

如果两个进程的CPU区间相同,则按照FCFS来进⾏选择。

SJF调度可以证明是最佳的,它降低了平均等待时间。

3. 轮转法调度(RR)RR调度将CPU时间分为较⼩的时间⽚,调度程序循环就绪队列。

为每⼀个进程分配不超过⼀个时间⽚的CPU。

RR调度专门⽤于分时系统。

4. 优先级调度每⼀个进程都有⼀个优先级与其关联,具有最⾼优先级的进程会分配到CPU。

优先级调度的⼀个主要问题是优先级较低的进程会产⽣饥饿现象。

整个编程思路按照如下进⾏:创建主线程,主线程创建⼦线程,⼦线程有⼀个虚拟PCB主线程创建20个⼦线程,分别实现FCFS调度、SJF调度、RR调度、优先级调度,并且计算每个调度的平均等待时间。

对于每个⼦线程,在其运⾏期间,输出其占⽤的时间标号(例如,第3个线程占⽤了第10秒的CPU时间,输出为:“Thread3:10”)。

下⾯是整个的代码(仅供参考):#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<sys/types.h>#include<unistd.h>#include<pthread.h>#include<time.h>#include<iostream>#define Thread_Num 20using namespace std;pthread_mutex_t Device_mutex ;//Virtual PCB of threadsstruct VirtualPCB{int tid;int priority;int waittime;int runtime;int arrivetime;int visited;int tempruntime;public:int gettid(){return tid;}int getwaittime(){return waittime;}int getpriority(){return priority;}int getruntime(){return runtime;}int getarrivetime(){return arrivetime;}void setvisit(int a){visited=a;}int getvisit(){return visited;}int gettempruntime(){return tempruntime;}void setwaittime(int n){waittime = n;}void settempruntime(int n){tempruntime = tempruntime - n;}}TCB[Thread_Num];//Function to initial virtual PCBvoid t_init(){int n;srand(time(NULL));for(n =0;n<Thread_Num;n++){TCB[n].tid = n + 1;//⽤线程创建序号作为虚拟进程id//⽤随机数随机产⽣虚拟PCB的值TCB[n].priority = 1 + rand()%19;TCB[n].runtime = 1 + rand()%19;TCB[n].arrivetime = 0;//模拟时,默认进程按创建顺序依次在0时刻到达TCB[n].waittime = 0;TCB[n].visited =0;TCB[n].tempruntime = TCB[n].runtime;}}//Threads run functionvoid *t_print(void *arg){int n = *(int *)arg;//get argumentwhile(1){pthread_mutex_lock(&Device_mutex);printf("Thread_%-2d: ",n);printf("tid:%-2d priority:%-2d runtime:%-2d \n",TCB[n-1].gettid(),TCB[n-1].priority,TCB[n-1].runtime); pthread_mutex_unlock(&Device_mutex);sleep(1);break;}//printf("Error %d\n",n);pthread_exit(0);}//First come first service schedule functionvoid FCFS(){cout<<"-----------FCFS:"<<endl;int i,j;int start = 0;float waittime = 0;float avwait = 0;for(i=0;i<Thread_Num/2;i++){for(j=0;j<Thread_Num;j++){if(TCB[j].getarrivetime()==i && TCB[j].getvisit()==0){printf("Thread: %-2d Start: %-3d Runtime: %-2d\n",TCB[j].gettid(),start,TCB[j].getruntime()); waittime = waittime + (float)start;start = start + TCB[j].getruntime();TCB[j].setvisit(1);}}}avwait = waittime / (float)Thread_Num;printf("Total waitting time : %f\n",waittime);printf("Average waitting time : %f\n",avwait);}//Shortest job first schedule functionvoid SJF(){for(int k=0 ;k<Thread_Num;k++){TCB[k].setvisit(0);}cout<<"-------------SJF:"<<endl;int i,j;int start = 0;float waittime = 0;float avwait = 0;for(i=1;i<Thread_Num;i++){for(j=0;j<Thread_Num;j++){if(TCB[j].getruntime()==i && TCB[j].getvisit()==0){printf("Thread: %-2d Start: %-3d Runtime: %-2d\n",TCB[j].gettid(),start,TCB[j].getruntime()); waittime = waittime + (float)start;start = start + TCB[j].getruntime();TCB[j].setvisit(1);}}}avwait = waittime / (float)Thread_Num;printf("Total waitting time : %f\n",waittime);printf("Average waitting time : %f\n",avwait);}//Round R schedule functionvoid RR(int r){cout<<"--------------RR:"<<endl;int start = 0;float waittime = 0;float avwait = 0;for(int i=0;i<Thread_Num;i++){int totaltime = totaltime + TCB[i].getruntime();TCB[i].setvisit(0);}for(int j=0;j<20*Thread_Num;j=j+r){int k = (j%(20*r))/r;if(TCB[k].gettempruntime() > 0){int tepruntime = r;if(TCB[k].gettempruntime()-r<=0){tepruntime = TCB[k].gettempruntime();TCB[k].setwaittime(start + tepruntime - TCB[k].getruntime());}printf("Thread: %-2d Start: %-3d Runtime:%-2d \n",TCB[k].gettid(), start,tepruntime);start = start + tepruntime;TCB[k].settempruntime(r) ;}}for(int m=0;m<Thread_Num;m++){waittime += TCB[m].getwaittime();//printf("TCB[%d].getwaittime():%d\n",m+1,TCB[m].getwaittime());}avwait = waittime / (float)Thread_Num;printf("Total waitting time : %f\n",waittime);printf("Average waitting time : %f\n",avwait);}//Priority schedule functionvoid Priority(){for(int k=0 ;k<Thread_Num;k++){TCB[k].setvisit(0);}cout<<"-----------Priority:"<<endl;int i,j;int start = 0;float waittime = 0;float avwait = 0;for(i=1;i<Thread_Num;i++){for(j=0;j<Thread_Num;j++){if(TCB[j].getpriority()==i && TCB[j].getvisit()==0){printf("Thread: %-2d Start: %-3d Runtime: %-2d\n",TCB[j].gettid(),start,TCB[j].getruntime()); waittime = waittime + (float)start;start = start + TCB[j].getruntime();TCB[j].setvisit(1);}}}avwait = waittime / (float)Thread_Num;printf("Total waitting time : %f\n",waittime);printf("Average waitting time : %f\n",avwait);}//Main thread execute function to create 20 children threadsvoid *Children(void*){int ret[Thread_Num];t_init();pthread_t tid[Thread_Num];pthread_mutex_init(&Device_mutex,NULL);int i,j;for(i=0;i<Thread_Num;i++){int k =i+1;ret[i] = pthread_create(&tid[i],NULL,&t_print, &k);if(ret[i] == 0) {sleep(1);}else{printf("Thread_%-2d failed!\n",i+1);}}for(j=0;j<Thread_Num;j++)pthread_join (tid[i], NULL);pthread_mutex_destroy(&Device_mutex);pthread_exit(0);}int main(){int ret1;pthread_t tid1;//Declare main threadret1 = pthread_create(&tid1,NULL,&Children,NULL);//Create main threadif(ret1 == 0){printf("Main Thread ok!\n");sleep(20);}else{printf("Thread failed!\n");}FCFS();SJF();cout<<"Please enter RR time:\n";//Request RR timeint rr;scanf("%d",&rr);RR(rr);Priority();return 0;}OK!此代码的运⾏结果如下(部分):第⼀张图打印了⼀下虚拟PCB的部分内容:第⼆张图⽚打印了FCFS调度算法运⾏结果:第三张图⽚打印了SJF调度算法运⾏结果:第四张图⽚打印了RR调度算法运⾏结果(部分):第五张图⽚打印了Priority调度算法运⾏结果:注意看每张图下⾯的两⾏数据,分别是不同算法对应的总的进程的等待时间以及平均等待时间的⼤⼩,印证了SJF算法通常是最少平均等待时间的调度算法最后希望⼤家能够积极提建议,指出纰漏!。

进程管理实验报告_共10篇 .doc

进程管理实验报告_共10篇 .doc

★进程管理实验报告_共10篇范文一:_进程管理实验报告进程管理实验报告一、进程与线程1.实验目的:1.通过本实验学习Linux中创建进程的方法。

2.学习系统调用fork的使用方法。

3.学习系统调用exec族调用的使用方法。

2.实验准备1.进程的创建创建一个进程的系统调用很简单,只要调用fork函数就可以了。

#includepid_tfork();当一个进程调用了fork以后,系统会创建一个子进程,这个子进程和父进程是不同的地方只有它的进程ID和父进程ID,其他的都一样,就像父进程克隆(clone)自己一样,当然创建两个一模一样的进程是没有意义的,为了区分父进程和子进程,我们必须跟踪fork调用返回值。

当fork调用失败的时候(内存不足或者是用户的最大进程数已到)fork返回—1,否则fork的返回值有重要的作用。

对于父进程fork返回子进程ID,而对于fork 子进程返回0,我们就是根据这个返回值来区分父子进程的。

2.关于fork的说明使用该函数时,该函数被调用一次,但返回两次,两次返回的区别是子进程的返回值是0,而父进程的返回值则是新子进程的进程ID。

将子进程ID返回给父进程的理由是:因为一个进程的子进程可以多于一个,所以没有一个函数可以是一个子进程获得其所有子进程的进程ID。

而fork函数使子进程得到的返回值是0的理由是:一个子进程只会有一个父进程,所以子进程总是可以调用函数getpid获得其父进程的进程ID。

3.系统调用exec族调用的说明父进程创建子进程后,子进程一般要执行不同的程序。

为了调用系统程序,我们可以使用系统调用exec族调用。

Exec族调用有以下五个函数:intexecl(constchar*path,constchar*arg,?);intexeclp(constchar*file,constchar*arg,?);intexecle(constchar*path,constchar*arg,?);intexecv(constchar*path,constchar*argv[]);intexecvp(constchar*file,constchar*argv[]);exec族调用可以执行给定程序。

操作系统实验报告实验一进程管理

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。

操作系统:编程模拟多进程共享临界资源linux-c语言

操作系统:编程模拟多进程共享临界资源linux-c语言

一、课程设计目的本课程设计是学生学习完《计算机操作系统》课程后,进行的一次全面的综合训练,通过课程设计,让学生更好地掌握操作系统的原理及实现方法,加深对操作系统基础理论和重要算法的理解,加强学生的动手能力。

二、课程设计要求从课程设计的目的出发,通过设计工作的各个环节,达到以下教学要求:每位同学从所给题目中任选一个(如自拟题目,需经教师同意),且必须独立完成课程设计,不能相互抄袭。

设计完成后,将所完成的作品交由老师检查。

要求写出一份详细的设计报告。

三、课程设计题目编程模拟多进程共享临界资源四、课程设计功能和目标1、要求产生至少3个进程:2、两个进程模拟需要进入临界区的用户进程,当需要进入临界区时,显示:“进程x请求进入临界区…”,同时向管理进程提出申请;在临界区中等待一段随机时间,并显示:“进程x正在临界区…”;当时间结束,显示:“进程x退出临界区…”,同时向管理进程提出退出申请。

3、一个进程作为原语级管理进程,接受其他进程的临界区进入请求:如果允许进入,则设置相应变量,然后返回;如果不允许进入,则进入循环等待,直到允许为止;4、对临界区的访问应遵循空闲让进、忙则等待、有限等待、让权等待的准则。

5、进程间通信可以采用信号、消息传递、管道或网络通信方式。

五、课程设计实现原理通过编写,创建两个进程模拟需要进入临界区,另外编写一个进程作为原语的管理进程,其负责两个进程的进入!接着设置一个临界区,让其进程在其中访问遵循空闲让进、忙则等待、有限等待、让权等待的准则。

当进程和临界区建立好后,临界区的数据传输,受到了系统硬件的支持,不耗费多余的资源;而进程间通信传递,由软件进行控制和实现,需要消耗一定的CPU资源。

从这个意义上讲,临界区更适合频繁和大量的数据传输。

进程信息的传递,自身就带有同步的控制。

当等到信息的时候,进程进入睡眠状态,不再消耗CPU资源。

而共享队列如果不借助其他机制进行同步,接收数据的一方必须进行不断的查询,白白浪费了大量的CPU资源。

模拟调度实验报告(3篇)

模拟调度实验报告(3篇)

第1篇一、实验背景进程调度是操作系统核心功能之一,它负责在多道程序环境下,按照一定的策略对进程进行调度,以确保系统资源的合理分配和高效利用。

为了加深对进程调度算法的理解,本次实验采用模拟的方式,实现了先来先服务(FCFS)、时间片轮转(RR)和动态优先级调度(DP)三种算法,并对实验过程进行了详细记录和分析。

二、实验目的1. 理解进程调度的基本原理和不同调度算法的特点。

2. 掌握进程控制块(PCB)的设计与实现。

3. 通过模拟实验,验证三种调度算法的执行效果。

三、实验环境1. 操作系统:Windows 102. 编程语言:C++3. 开发环境:Visual Studio 2019四、实验内容1. 定义进程控制块(PCB)进程控制块是操作系统用于描述和管理进程的实体,它包含了进程的基本信息。

本实验中,PCB包含以下字段:- 进程ID:唯一标识一个进程。

- 到达时间:进程进入就绪队列的时间。

- 需要运行时间:进程完成所需的时间。

- 已运行时间:进程已运行的时间。

- 状态:进程当前的状态(就绪、运行、阻塞、完成)。

2. 实现三种调度算法(1)先来先服务(FCFS)算法FCFS算法按照进程到达就绪队列的顺序进行调度,先到先服务。

具体实现如下:- 将进程按照到达时间排序,形成就绪队列。

- 遍历就绪队列,依次执行进程,直到进程完成或被阻塞。

(2)时间片轮转(RR)算法RR算法将CPU时间划分为时间片,每个进程运行一个时间片后,让出CPU,等待下一个时间片。

具体实现如下:- 设置一个时间片大小。

- 将进程按照到达时间排序,形成就绪队列。

- 遍历就绪队列,每个进程执行一个时间片,如果进程未完成,则将其加入就绪队列队尾。

(3)动态优先级调度(DP)算法DP算法根据进程的优先级进行调度,优先级高的进程优先执行。

具体实现如下:- 设置一个优先级阈值,当进程的优先级高于阈值时,将其加入就绪队列。

- 遍历就绪队列,选择优先级最高的进程执行,直到进程完成或被阻塞。

Windows进程管理工具设计与实现论文

Windows进程管理工具设计与实现论文

Windows进程管理工具设计与实现摘要Windows自带的任务管理器存在功能上的缺陷,比如不能查看进程的模块及线程信息。

课题设计就是模拟Windows任务管理器,开发一个功能更完善的Windows进程管理软件。

主要设计的是一个基于对话框的VC++程序,在主对话框上面放置了一个标签控件,并创建了任务、进程和系统信息三个页面,标签控件用于选择并显示页面。

三个页面分别用于显示当前运行的窗口程序、进程及进程模块、系统资源使用情况。

程序还实现了结束任务、切换任务、终止进程等对进程管理的基本功能。

在程序的设计过程中,通过调用Windows API函数而获得任务、进程、线程模块,以及系统资源使用情况等信息。

最后在Windows XP系统上进行测试,实现了进程管理的基本功能,为用户了解当前进程及系统资源使用情况提供了很好的参考。

关键词:任务管理器;线程;进程;APIThe Design and Implementation of the ProcessesManagement Tool for WindowsAbstractThere are some defects in the Task Manager built-in Windows. For example, it doesn't show us the information of process modules and threads. The work of my design is to follow the Windows Task Manager and develop the software which has improved function for managing process. This software is designed to be a program based on a dialog write in the VC++. There is a label control in the main dialog box, and there are three pages for task, process and system information. The label control is used to select the page and to show it. The three pages are used respectively to display the information of task runs at current, process and process modules, the utilization of system resources. This software also realized some basic function for managing process, such as ending the task, switching the task, terminating the process and so on. During the process of my program, the information for tasks, process, thread modules and the utilization of system resource is got by calling the Windows API functions. Finally I test it on the Windows XP system. And it achieves the basic function for managing process. It provides a good reference for users to view the process at current and the utilization of system resources.Key words: Task Manager; Threads; Process; API目录论文总页数:25页1 引言 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 国内外研究现状 (1)1.3 课题研究的意义 (1)1.4 课题的研究方法 (1)1.5 进程与线程简介 (1)1.5.1 进程简介 (1)1.5.2 线程简介 (3)1.5.3 进程与线程的关系 (3)1.5.4 Windows自带的任务管理器分析 (4)2 主要功能及设计思路 (4)2.1 主要功能 (4)2.2 设计思路 (5)3 详细设计 (5)3.1 主框架的实现 (5)3.1.1 子对话框的显示 (6)3.1.2 实现菜单 (7)3.1.3 提升程序权限 (8)3.2 任务列表页面设计 (8)3.2.1 显示任务信息 (8)3.2.2 结束任务 (9)3.2.3 切换任务 (10)3.3 进程列表页面设计 (10)3.3.1 显示进程信息 (11)3.3.2 显示模块及线程信息 (13)3.3.3 结束进程 (15)3.3.4 删除文件 (16)3.3.5 保存进程信息到文件 (17)3.4 系统性能页面设计 (17)3.4.1 绘制CPU使用率图 (17)3.4.2 绘制内存使用率图 (19)3.4.3 其他性能显示 (19)3.4.4 系统信息显示 (20)4 测试结果 (21)4.1 测试环境 (21)4.2 测试方法 (21)4.3 测试结果 (21)结论 (23)参考文献 (23)致谢 (24)声明 (25)1引言1.1课题背景随着计算机的广泛应用,很多的软件被安装在计算机上,使计算机运行的程序进程越来越多;很多的程序在运行时常出现异常(如不能正常结束、占用大量资源、发现异常的进程等)。

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。

进程调度算法模拟程序设计

进程调度算法模拟程序设计

进程调度算法模拟程序设计引言进程调度算法是操作系统中的重要组成部分,它决定了进程在系统中的执行顺序和分配时间片的策略。

为了更好地理解和研究不同的进程调度算法,我们可以设计一个模拟程序来模拟进程的调度过程。

本文将介绍进程调度算法的基本概念和常见的调度算法,并详细讨论如何设计一个进程调度算法模拟程序。

什么是进程调度算法进程调度算法是操作系统中的一种策略,用于决定在多个进程同时请求执行时,系统按照什么样的顺序来选择并分配CPU资源。

进程调度算法的目标是尽可能地提高系统的吞吐量、响应时间和公平性。

常见的进程调度算法先来先服务(FCFS)先来先服务是最简单的进程调度算法,它按照进程到达的先后顺序进行调度。

当一个进程到达系统后,它会被放入就绪队列中,然后按照先后顺序执行。

这种算法的优点是简单易懂,但是存在”饥饿”问题,即长作业会占用CPU资源,导致其他短作业等待时间过长。

短作业优先(SJF)短作业优先算法是根据进程的执行时间来进行调度的。

当一个进程到达系统后,系统会根据其执行时间将其放入适当的位置,执行时间短的进程优先执行。

这种算法可以最大限度地减少平均等待时间,但是对于长作业来说可能会饥饿。

时间片轮转(RR)时间片轮转算法是一种分时调度算法,它将CPU的执行时间划分为多个时间片,每个进程在一个时间片内执行一定的时间,然后切换到下一个进程。

这种算法可以保证所有进程都有机会执行,并且对于响应时间要求较高的任务比较合适。

多级反馈队列(MFQ)多级反馈队列算法是一种综合了FCFS和RR的调度算法。

系统将进程根据优先级划分为多个队列,每个队列都有不同的时间片大小。

当一个进程到达系统后,它被放入第一个队列中,如果在时间片内没有执行完,则被移到下一个队列中。

这种算法可以根据进程的优先级和执行时间动态调整调度策略,提高系统的响应性能。

进程调度算法模拟程序设计程序结构为了设计一个进程调度算法模拟程序,我们需要考虑以下几个方面的内容:1.进程的数据结构:我们可以使用一个进程控制块(PCB)来表示一个进程,PCB包含了进程的状态、优先级、执行时间等信息。

《操作系统》实验二

《操作系统》实验二

《操作系统》实验二一、实验目的本实验旨在加深对操作系统基本概念和原理的理解,通过实际操作,提高对操作系统设计和实现的认知。

通过实验二,我们将重点掌握进程管理、线程调度、内存管理和文件系统的基本原理和实现方法。

二、实验内容1、进程管理a.实现进程创建、撤销、阻塞、唤醒等基本操作。

b.设计一个简单的进程调度算法,如轮转法或优先级调度法。

c.实现进程间的通信机制,如共享内存或消息队列。

2、线程调度a.实现线程的创建、撤销和调度。

b.实现一个简单的线程调度算法,如协同多任务(cooperative multitasking)。

3、内存管理a.设计一个简单的分页内存管理系统。

b.实现内存的分配和回收。

c.实现一个简单的内存保护机制。

4、文件系统a.设计一个简单的文件系统,包括文件的创建、读取、写入和删除。

b.实现文件的存储和检索。

c.实现文件的备份和恢复。

三、实验步骤1、进程管理a.首先,设计一个进程类,包含进程的基本属性(如进程ID、状态、优先级等)和操作方法(如创建、撤销、阻塞、唤醒等)。

b.然后,实现一个进程调度器,根据不同的调度算法对进程进行调度。

可以使用模拟的方法,不需要真实的硬件环境。

c.最后,实现进程间的通信机制,可以通过模拟共享内存或消息队列来实现。

2、线程调度a.首先,设计一个线程类,包含线程的基本属性(如线程ID、状态等)和操作方法(如创建、撤销等)。

b.然后,实现一个线程调度器,根据不同的调度算法对线程进行调度。

同样可以使用模拟的方法。

3、内存管理a.首先,设计一个内存页框类,包含页框的基本属性(如页框号、状态等)和操作方法(如分配、回收等)。

b.然后,实现一个内存管理器,根据不同的内存保护机制对内存进行保护。

可以使用模拟的方法。

4、文件系统a.首先,设计一个文件类,包含文件的基本属性(如文件名、大小等)和操作方法(如创建、读取、写入、删除等)。

b.然后,实现一个文件系统管理器,包括文件的存储和检索功能。

进程管理实验报告

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。

实验二-实验报告(进程管理)

实验二-实验报告(进程管理)

实验二模拟实现进程管理组长:李和林软件1402一、实验目的1.理解进程的概念,明确进程和程序的区别。

2.理解并发执行的实质。

3.掌握进程的创建,睡眠,撤销等进程控制方法。

二、实验内容用C语言,JAVA语言,C++语言编写程序,模拟实现创建新的进程;查看运行进程,换出某个进程;杀死运行进程。

三、实验准备1.进程的定义进程是程序在一个数据集合上的运行过程,是系统资源分配和调度的一个独立单位。

一个程序在不同的数据集合上运行,乃至一个程序在同样数据集合上的多次运行都是不同的进程。

2.进程的状态通常情况下,一个进程必须具有就绪,执行和阻塞三种基本情况。

1)就绪状态当进程已分配到除处理器外的所有必要资源后,只要再获得处理器就可以立即执行,这时进程的状态就为就绪状态。

在一个系统里,可以有多个进程同时处于就绪状态,通常把这些就绪进程排成一个或多个队列,称为就绪队列。

2)执行状态处于就绪状态的进程一旦获得处理器,就可以运行,进程状态也就处于执行状态,在单处理器系统中,只能有一个进程处于执行状态,在多处理器系统中,则可能有多个进程处于执行状态3)阻塞状态正在执行的进程因为发生某些事件而暂停运行,这种受阻暂停的状态称为阻塞状态,也可称为等待状态。

通常将处于阻塞状态的进程拍成一个队列,称为阻塞队列,在有些系统中,也会按阻塞原因的不同将阻塞状态的进程排成多个队列。

3.进程状态之间的转换4.进程控制块1)进程控制块的作用进程控制块是进程实体的重要组成部分,主要包含下述四个方面的信息:a)进程标示信息b)说明信息c)现场信息d)管理信息5.进程控制块的组织方式1)链接方式2)索引方式6.进程控制原语1)创建原语2)撤销原语3)阻塞原语4)唤醒原语7.程序代码#include<stdio.h>#include<iostream>using namespace std;void clrscr();void create();void run( );void exchange( );//唤出void kill( );void wakeUp( );//唤醒struct process_type{int pid;int priority;//优先次序int size;int state;//状态char info[10];};struct process_type internalMemory[20];int amount=0,hangUp=0,pid,flag=0;//数目,挂起void main( ){int n;int a;n=1;clrscr( );while(n==1){cout<<"\n********************************************";cout<<"\n* 进程演示系统 *";cout<<"\n********************************************";cout<<"\n 1.创建新的进程 2.查看运行进程 ";cout<<"\n 3.换出某个进程 4.杀死运行进程 ";cout<<"\n 5.唤醒某个进程¨ 6.退出系统 ";cout<<"\n*********************************************"<<endl;cout<<"请选择 ";cin>>a;switch(a){case 1:create( );break;case 2:run( );break;case 3:exchange();//换出break;case 4:kill();break;case 5:wakeUp();break;case 6:exit(0);default:n=0;}}}void create(){ //创建进程int i=0;if (amount>=20){cout<<" 内存已满,请先结束或换出进程";}else{for (i=0;i<20;i++){if (internalMemory[i].state==0){break;}}cout<<"请输入新进程的pid: "<<endl;cin>>internalMemory[ i ].pid;cout<<"请输入新进程的优先级: "<<endl;cin>>internalMemory[amount].priority;cout<<"请输入新进程的大小: "<<endl;cin>>internalMemory[amount].size;cout<<"请输入新进程的内容: "<<endl;cin>>internalMemory[amount].info;internalMemory[i].state=1;amount++;}}void clrscr()//清除内存空间{for (int i=0;i<19;i++){internalMemory[i].pid=0;internalMemory[i].priority=0;internalMemory[i].size=0;internalMemory[i].state=0;}amount=0;}void run(){for (int i=0;i<20;i++){if (internalMemory[i].state==1){cout<<"当前内存中的进程:\n"<<endl;cout<<"当前运行的进程: ";cout<<internalMemory[i].pid<<endl;cout<<"当前运行进程的优先级: ";cout<<internalMemory[i].priority<<endl;cout<<"当前运行进程占用的空间大小: ";cout<<internalMemory[i].size;}}}void exchange( ){//唤出优先级最小的进程if (!amount){cout<<"当前没有运行进程\n";return;}cout<<"\n输入换出进程的ID值: ";cin>>pid;for (int i=0;i<20;i++){if (pid==internalMemory[i].pid){if (internalMemory[i].state==1){internalMemory[i].state=2;hangUp++;cout<<"\n已经成功换出进程\n";}else if (internalMemory[i].state==0){cout<<"\n要换出的进程不存在";}else{cout<<"\n要换出的进程已被挂起\n";}flag=1;break;}}if (flag==0){cout<<"\n要换出的进程不存在";}}void kill( ){if (!amount){cout<<"当前没有运行进程\n";return;}cout<<"请输入要杀死的进程: ";cin>>pid;for (int i=0;i<20;i++){if (pid==internalMemory[i].pid){if (internalMemory[i].state==1){internalMemory[i].state=0;amount--;cout<<"此进程被杀死"<<pid;}else if (internalMemory[i].state==0){cout<<"\n要杀死的进程不存在\n";}else{cout<<"\n要杀死的进程已被挂起\n";}flag=1;break;}}if (!flag){cout<<"\n要杀死的进程不存在\n";}}void wakeUp(){if (!amount){cout<<"当前没有运行进程"<<endl;return;}if (!hangUp){cout<<"当前没有挂起进程";return;}cout<<"请输入pid: ";cin>>pid;for (int i=0;i<20;i++){if (pid==internalMemory[i].pid){flag=0;if (internalMemory[i].state==2){internalMemory[i].state=1;hangUp--;cout<<"已经成功唤醒进程\n";}else if (internalMemory[i].state==0){cout<<"\n要换醒的进程不存在\n";}else{cout<<"\n要唤醒的进程已被挂起\n";}break;}}if (flag){cout<<"\n要唤醒的进程已被挂起\n"<<endl;}}8.实现的结果。

操作系统进程调度模拟算法附源码

操作系统进程调度模拟算法附源码
常见进程调度算法
先来先服务(FCFS)
定义:按照进程到 达的先后顺序进行 调度
优点:实现简单, 适用于CPU繁忙型 进程
缺点:等待时间较 长,可能导致饥饿 现象
适用场景:适用于 CPU密集型进程, 不适用于I/O密集 型进程
最短作业优先(SJF)
定义:按照作业的估计运行时间进行排序,选择最短作业优先执行 优点:响应时间快,作业平均等待时间少 缺点:存在饥饿现象,长作业可能长时间得不到执行 适用场景:适用于作业量较大且作业到达时间间隔较长的情况
Part Five
模拟实验结果及分 析
实验环境及参数设置
处理器:Intel Core i78700K
操作系统:Linux
内存:16GB DDR4 硬盘:256GB SSD
实验结果展示
实验数据:模拟算法在不同情况下的运行结果 数据分析:对实验数据进行分析,得出结论 结果对比:将模拟算法与实际操作系统进行对比,分析差异 结果展示:以图表、表格等形式展示实验结果
优先级调度算法
定义:根据进 程的优先级进 行调度,优先 级高的进程优 先获得处理器
资源
分类:静态优 先级调度算法 和动态优先级
调度算法
静态优先级调 度算法:优先 级在进程创建 时就确定,且 在运行过程中
保持不变
动态优先级调 度算法:优先 级根据进程的 行为和需求动
态调整
轮转法(RR)
定义:轮转法是 一种简单且常用 的进程调度算法, 也称为循环调度
算法。
原理:按照进程 到达的先后顺序, 按照固定的时间 片进行循环调度。
特点:每个进程 分配一个固定时 间片,时间片用 完后自动切换到 下一个进程,如 果时间片未用完, 则一直运行直到

c语言实现多级反馈队列调度的算法模拟进程的控制

c语言实现多级反馈队列调度的算法模拟进程的控制

c语言实现多级反馈队列调度的算法模拟进程的控制目录1. 引言1.1 背景和意义1.2 结构概述1.3 目的2. 多级反馈队列调度算法2.1 基本原理2.2 算法设计思路2.3 算法流程图3. C语言实现模拟进程控制3.1 数据结构定义3.2 进程创建与销毁3.3 进程调度与执行4. 实验结果与分析4.1 实验环境介绍4.2 实验结果展示4.3 结果分析与讨论5. 结论与展望5.1 结论总结5.2 存在问题与改进方向1. 引言1.1 背景和意义在计算机科学领域,进程调度是操作系统中非常重要的一个功能。

它负责决定哪个进程可以使用CPU并以何种顺序执行。

进程调度算法的优劣直接影响了系统的性能和效率。

多级反馈队列调度算法是一种常用的进程调度算法之一,它可以根据进程的类型和优先级将进程划分到不同的队列中,并根据优先级来决定进程的执行顺序。

该算法兼具公平性和高响应时间两个特点,适合应用于多任务环境下。

本文旨在使用C语言实现模拟多级反馈队列调度算法,并通过模拟进程控制过程,探讨其在实际应用中的表现。

通过实验结果与分析,我们将评估该算法在不同场景下的性能指标,并对其中存在问题提出改进方向。

1.2 结构概述本文共分为五个部分组成:•引言:介绍本文撰写目的、研究背景以及多级反馈队列调度算法在进程控制中的重要性。

•多级反馈队列调度算法:详细介绍多级反馈队列调度算法的基本原理、设计思路和算法流程图。

•C语言实现模拟进程控制:描述C语言中如何定义数据结构以及实现进程的创建、销毁以及调度和执行过程。

•实验结果与分析:介绍实验环境并展示实验结果,对结果进行分析和讨论。

•结论与展望:总结本文的研究成果,并提出该算法在应用过程中存在的问题以及改进方向。

通过以上结构安排,我们将全面深入地探讨多级反馈队列调度算法在模拟进程控制中的应用。

1.3 目的本文旨在通过使用C语言实现多级反馈队列调度算法,模拟进程控制过程。

通过对该算法进行分析和实验,目标如下:1.探讨多级反馈队列调度算法在不同场景下的优劣势,并对其性能指标进行评估。

操作系统进程调度模拟程序实验报告

操作系统进程调度模拟程序实验报告

操作系统进程调度模拟程序实验报告一、实验目的本次实验旨在通过编写一个模拟操作系统进程调度的程序,以加深对进程调度算法的理解。

二、实验内容1. 实现进程相关的数据结构:进程PCB(Process Control Block)。

2.实现进程的创建、撤销以及调度等操作函数。

3. 实现常见的进程调度算法:先来先服务(FCFS)、最短作业优先(SJF)、轮转调度(RR)、优先级调度(Priority)。

4.编写测试程序,验证实现的进程调度算法在不同场景下的表现。

三、实验过程及结果1.进程PCB的设计与实现进程PCB是进程的核心数据结构,用于存储和管理进程相关的信息,包括进程状态(就绪、运行、阻塞)、优先级、执行时间等。

2.进程的创建、撤销及调度函数的实现(1)进程创建函数:实现进程的创建,包括为其分配空间、初始化进程PCB等。

可以根据实际需求,设定进程的优先级、执行时间等属性。

(2)进程撤销函数:实现进程的撤销,包括释放其占用的资源、回收其使用的空间等。

(3)进程调度函数:根据不同的调度算法,实现进程的调度。

可以通过设置时间片大小、优先级设定等方式,实现不同调度算法的效果。

3.进程调度算法的设计与实现(1)先来先服务(FCFS)调度算法:按照进程到达的先后顺序,依次进行调度。

(2)最短作业优先(SJF)调度算法:根据进程的执行时间,选择执行时间最短的进程进行调度。

(3)轮转调度(RR)算法:按照时间片的大小进行调度,每个进程在一个时间片内执行,超过时间片后,暂停并进入等待队列,让其他进程执行。

(4)优先级调度(Priority)算法:根据进程的优先级,选择优先级最高的进程进行调度。

4.测试程序编写测试程序,模拟不同的进程到达顺序、执行时间和优先级等场景,验证不同调度算法的表现。

四、实验结果与分析通过测试程序的运行结果,观察不同调度算法的特点和效果。

可以得出以下结论:1.FCFS算法适用于进程到达时间差异较大的场景,保证了先到先服务。

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衡阳师范学院《操作系统》课程设计题目:进程管理器的模拟实现系别:计算机科学系专业:物联网工程班级:1206班学生姓名:郑晓娟学号:12450218指导老师:王玉奇完成日期:2014年12月28日目录一、需求分析 (3)二、概要设计 (3)三、详细设计 (4)1.进程PCB结构体的定义 (4)2.创建模块 (4)3.查看模块 (5)4.换出模块 (6)5.杀死模块 (8)四、程序调试 (10)五、总结分析 (14)一、需求分析有时候我们需要去了解我们电脑的运行情况,掌握和管理它的进程,并对其异常情况给予操作和控制。

进程管理器就像我们了解和控制自己电脑运作的一个窗口,通过这个窗口我们可以查看到所有进程的运行情况,并对运行的进程加以管理和控制。

在本课程设计中,进入模拟进程系统后,可以根据请求选择“创建进程”创建新的进程。

还可以选择“查看进程“来查看当前正在运行的进程,以及该进程的相关的信息,其中包括进程的pid,进程优先级,进程大小和进程的内容,我们可以通过这些来了解计算机中每个进程的使用状况。

选择“换出进程”,可以挂起某个正在运行的进程。

选择“撤销进程”,可以停止某个正在运行的程序,并且释放其占用的资源。

选择“退出进程”,可以退出进程模拟系统。

二、概要设计程序流程:三、详细设计(1)进程PCB结构体的定义struct jincheng_type{ //定义表示进程信息的结构体int pid; //进程IDint youxian; //优先级int daxiao; //大小int zhuangtai; //进程的状态,这里用0表示没有建立或被杀死,1表示执行,2表示换出int neirong; //内容};(2)创建模块void create() //函数--创建一个新进程{if(shumu>=20) printf("\n内存已满,请先换出或杀死进程\n") //判断内存空间是否已满else{for(int i=0;i<20;i++)if(neicun[i].zhuangtai==0) break; //选出空着的内存单元给新进程使用printf("\n请输入新进程pid\n"); //输入新进程ID存至选出的内存单元scanf("%d",&(neicun[i].pid));for(int j=0;j<i;j++)if(neicun[i].pid==neicun[j].pid) //当输入的新进程与原有进程ID相同时,显示"该进程已存在"{printf("\n该进程已存在\n");return;}printf("\n请输入新进程优先级\n"); //输入新进程的优先级、大小和内容scanf("%d",&(neicun[i].youxian));printf("\n请输入新进程大小\n");scanf("%d",&(neicun[i].daxiao));printf("\n请输入新进程内容\n");scanf("%d",&(neicun[i].neirong));neicun[i].zhuangtai=1; //将新进程的内存单元状态(zhuangtai)设成"1",以表示存在且未被换出shumu++; //正在运行的进程数目加一}}(3)查看模块void run() //函数--查看正在运行的进程{for(int i=0;i<20;i++){if(neicun[i].zhuangtai==1) //将存在且未被挂起(即zhuangtai=1)的进程显示出来,若存在这样的程序,则将flag设成1 {printf("\n pid=%d",neicun[i].pid);printf("youxian=%d",neicun[i].youxian);printf("daxiao=%d",neicun[i].daxiao);printf("zhuangtai=%d",neicun[i].zhuangtai);printf("neirong=%d",neicun[i].neirong);flag=1;}}if(!flag)printf("\n当前没有运行进程\n"); //若当前没有运行进程(即flag=0),则显示"当前没有运行进程"}(4)换出模块void huanchu() //函数--换出进程{if(!shumu) //判断是否无进程存在{printf("\n当前没有进程存在\n");return;}printf("\n 输入换出进程ID值"); //输入需要换出的进程ID scanf("%d",&pid);for(int i=0;i<20;i++){if(pid==neicun[i].pid){if(neicun[i].zhuangtai==1) //若该ID代表的进程正在运行,则将其挂起,即将zhuangyai置成2,并将guaqi 加一{neicun[i].zhuangtai=2;guaqi++;printf("\n已经成功换出进程\n");}else if(neicun[i].zhuangtai==2)printf("\n要唤出的进程已被挂起\n"); //若该ID代表的进程已被挂起,即zhuangtai==2,则显示'要唤出的进程已被挂起'flag=1;break;}}if(!flag)printf("\n要换出的进程不存在\n"); //若进程不存在,给出显示}(4)杀死模块void kill() //函数--杀死进程{if(!shumu) //判断是否无进程存在{printf("\n当前没有进程存在\n");return;}printf("\n 输入杀死进程的ID值"); //读入要杀死的进程IDscanf("%d",&pid);for(int i=0;i<20;i++){if(pid==neicun[i].pid){if(neicun[i].zhuangtai==1) //若进程正在运行则再次询问是否要杀死,通过用户的反馈执行不同操作{printf("\n该进程正在运行,您确定要杀死吗?\n");printf("\n请输1:确定;0:不确定\n");scanf("%d",&flag);if(flag){neicun[i].zhuangtai=0; //将zhuangtai置为0,表示进程被杀死,并将shumu自减一shumu--;printf("\n已经成功杀死进程\n");}elseprintf("\要杀死的进程正在运行\n");}else if(neicun[i].zhuangtai==2) //若该进程已经被挂起,则直接杀死{neicun[i].zhuangtai=0;shumu--;printf("\n已经成功杀死进程\n");}flag=1;break;}}if(flag==0)printf("\n要杀死的进程不存在\n"); //若进程不存在,给出显示}四.调试运行本程序可以在VC++6.0的环境下。

1、依次建立进程1、2、3,图中以建立进程3为例。

2、查看正在运行的进程及内存状态。

3、换出进程,图中以进程1为例。

4、此时查看正在运行的进程,可以看到进程1已经不在运行的进程中,表明进程1确实已经被换出。

5、杀死进程,图中以杀死进程2为例。

6、此时查看正在运行的进程,可以看到进程1已经不在运行的进程中,表明进程1确实已经被杀死。

五.总结分析(不足和改进)上个学期做过课程设计了,这次也稍微有了一点经验,不会像上学期一样无从着手,知道写程序之前要先把思路理清,先从大体上知道自己所写程序有哪几个模块,他们之间又有怎样的调用关系。

在写每个模块的代码时,也可以先画出程序框图帮助自己理解,然后根据程序框图来写代码,让自己的思路更加清晰。

反正对于我来说每次设计之前都会把书本里与设计题目相关的知识都看,一面有利于理清思路,一面自己也更有信心,有底气。

总体来说,这次我选的题目还是比较简单的,大体上4个模块,不过在模块的编写时,由于for循环里面使用了if语句的多层嵌套,所以也费了比较多的时间,甚至还借了同学C语言的教程来看,才终于顺利完成了编写。

以后还是要多多练习编程,实践中才能发现问题,解决问题,从而提高自身水平。

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