进程管理模拟实验指导书09

进程管理模拟系统实验指导书2

一、实验目的

学习进程管理的设计与实现，学习和运用操作系统原理，设计一个操作系统子系统的模拟系统。通过该系统的设计调试可增加对操作系统实现的感知性。同时可发挥团队协作精神和个人创造能力。使同学们对操作系统学习有一个实现的尝试和创新的思维。

二、实验规则

1．每组设计一个模拟系统（共100分）

2．每人设计系统中的一部分（满分60分）

3．集体调试创意（满分40分）

三、实验要求

1．进程管理功能以进程调度为主要功能。以进程控制为辅助功能。

2．体现操作系统原理中进程调度算法和进程控制算法。按照操作系统原理设计。

3．结构化设计。设计时构建出模块结构图并存于文件中。模块化实现，对每一功能，每一操作使用模块、函数、子程序设计方法实现。

4．进程以PCB为代表。队列、指针用图示。每一步功能在桌面上能显示出来。

5．系统应具有排错功能，对可能出现的错误应具有排查功能和纠错能力。

6．界面自行设计，语言自行选择。（可用VC/C++/C/C#语言，也可用你会的其他语言，甚至还可用PPT）

7．每人的设计功能都能表现或说明出来。

8．进程以队列法组织，对不同进程调度算法：

FIFO队列或PRI队列或rotate（轮转队列）用同一个进程序列组织，对阻塞队列可设置一个，也可设多个。

9．因为是模拟系统，所以要显示每个功能和操作结果。显示应力求清晰、易读和一目了然（一屏），最好能用汉字，否则可用英语或汉语拼音。

10．操作方便，使用便捷。可视化程度高。

11．设计出系统后，还需要写出（介绍系统采用的语言、支撑平台、小组成员及分工。如何安装、如何启动、如何操作）

12．每组需写一份课程设计报告，内容包括：课程设计内容，课程设计设计思路，课程设计结构图，及分工内容、介绍。

13. 实验结果演示验收后，将可在任何环境下运行的可执行文件和系统说明书一起存盘并交盘。（可合组一张盘），上标：班级、组号、姓名。

14. 实验结束后从中选出优秀作品，介绍给大家。

四、系统功能

1．创建进程：主要创建PCB，并在创建后显示PCB及所在RL队列。内容包括①标识数（按产生顺序产生），②进程名（字母序列），③优先数（随机产生），④进程状态，⑤队列指针（可用数字或图表示），⑥其它（可自定义：如运行时间、家族等）。创建进程的个数可人工设定，或可自动设定，也可两者兼有。

2．撤销进程：撤销进程主要显示PCB的消失和队列的变化。

3．进程队列的组织：进程队列可对创建的所有进程变化队形：可组织成FIFO队列，也可组织成PRI队列；或rotate队列，对队列有插入、移出的功能，也有在队列中某位置插入删除功能。

4．显示功能：模拟系统在整个演示过程中都需要可视化，因此显示功能非常重要，要求对队列、PCB每次操作前后予以显示，以表示操作功能的实施效果。

5．进程调度：按不同队列选取队首元素组织成进程调度算法的实施。例如：FIFO、PRI、rotate。同时进程调度后，被调度进程改变状态、优先级（在PRI中）、设定（或人工控制）时间片后，运行者或进入就绪队列RL，或进入阻塞队列sq。

阻塞PCB在一定时机（自定）后可进入RL。其间每次变化或转换，应显示相应内容（PCB、队列或其它数据）。

在进入就绪、运行等状态后，可设置或消耗完时间片后被撤销。

6．可选功能：能对不同功能给予选择和显示。

五、实验方法与进度：

1．各组首先组织学习实验指导书，搞清实验内容，明确实验目的。以此为基础商议系统构成，设计目标、界面、接口、模块及组员分工。

2．每组成员分头编程并调试，然后共同组合。

3．上机时间：8——16周二（计0903）、周三（09合）1，2节（计1，2，信）5，6节在Z4—326实验室上机，平时自己上机。

第8周：进程管理模拟子系统总体设计，框架设计，界面设计；第9周：进程管理的详细设计，编程；第10、11周：模块设计调试；第12、13周：组装调试；第14-15周：系统检查与验收；17周优秀作品交流。

4．第十四周开始验收和考评，在验收和考评每组成员时，问到问题涉及到哪位同学，这位同学就回答，根据回答、演示和整个系统功能给出每人成绩。

六、进程管理模拟系统设计框架之例、

数据结构PCB内容包括：进程名：name；标识数：n；优先数：pro；状态：st。

阻塞队列Sq内容包括：进程名：name；标识数：n；优先数：prost。

就绪队列Rl内容包括：进程名：name；标识数：n；优先数：prost。

模块设计方法：

模块设计可采用模块逐层调用方法。

例：创建进程

if(emp) then crq(Rl)；/如果队列空，则调用创建模块创建就绪队列。

lsq(Rl)；/调用显示模块显示就绪队列。

Crch(n)/创建过程

申请PCB块/创建进程调用创建PCB模块；

填写进程名；标识数；优先数；状态；家族；

lsp(PCB名)；/调用显示模块显示新创建的进程。

in(Rl)；/调用插入模块将所创建进程插入就绪队列。

lsq(Rl)；/调用显示模块显示就绪队列。

……

七、整体构架和目标功能设计

将整体内容整理出来，对设计目标分析整理，按设计目标将整体内容及关系搭建出来。

例如：进程管理内容包括进程创建、进程阻塞、进程唤醒、进程撤销、进程调度等等，目标是进程调度和进程控制。于是得出：进程管理下属包括进程创建、进程阻塞、进程唤醒、进程撤销、进程调度等功能。整体中还包括进入和退出的功能。