操作系统进程管理实验

操作系统——进程管理实验

昆明理工大学信息工程与自动化学院学生实验报告

（ 2010 —2011 学年 第 二 学期 ）

课程名称：操作系统 开课实验室：信自楼444 2011 年 4 月 10 日

一、实验目的

通过编写进程管理的算法，要求学生掌握整个进程管理的各个环节，进程的数据结构描述，进程的各种状态之间的转换，以及进程的调度算法。以加深对进程的概念及进程调度算法的理解，并且提高链表的应用能力，达到提高编程能力的目的。

二、实验原理及基本技术路线图（方框原理图）

用C语言或C++语言开发。需要定义PCB的数据结构，用链表的形式管理进程，采用多级反馈队列调度的算法模拟进程的控制。要求有创建、撤销、调度、阻塞、唤醒进程等功能。

①进程的状态转换图

②数据结构定义、主要变量的说明、函数的说明及各原语的功能说明

typedef struct PCB 定义结构体PCB进程控制块；char NAME[20] 定义结构体变量，进程名；long

ID 定义进程id；int RUNTIME 定义进程运行时间；char STATE[6] 定义进程状态 有 ready 、wait 、run；

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int PRIORITY定义权值。 typedef struct QNode { PCB pcb; struct QNode *next; }QueuePtr; 定义单链表，有定义指针next。typedef struct LinkQueue { int prior; QueuePtr *front; QueuePtr *rear; int PartTime; }LinkQueue;

链队列中定：优先级、结构体里的QueuePtr类型指针变量，指向该优先级的进程的头结点和尾结

点，还运行的时间片。LinkQueue Readyqueue[10] 链队列的单链表。

void schedule() 声明调度函数，用来调度进程的运行；void show() 声明输出函数，用来输出的一

个函数；void Create()声明创建进程的函数，用来创建进程。

yunxingshijian=1+(int)(rand()%30); 此语句是随机生成一个整数赋给运行时间RUNTIME；

youxianji=1+(int)(rand()%9); 该语句随机生成一个整数（1~9）赋给优先级； strcpy(p->http://www.77cn.com.cn,name)将名字赋给PCB块；strcpy(p->pcb.STATE,"Ready")将进程状态赋给PCB块； p->pcb.PRIORITY=youxianji将优先级赋给PCB块； p->pcb.RUNTIME=yunxingshijian; 将运行时间赋给PCB块； p->pcb.ID=id 将id号赋给PCB块。

{Readyqueue[i].front->next=p->next; Readyqueue[i+1].rear->next=p; Readyqueue[i+1].rear=p; p->next=NULL; } p移到下一队列的队尾，使Readyqueue[i+1].rear指向最后一个结点。{Readyqueue[i].front->next=p->next; Readyqueue[9].rear->next=p; p->next=NULL; Readyqueue[9].rear=p; } //p->next前移，把p移到运行结束的队列Readyqueue[9].rear。

③多级反馈队列调度算法的描述

一个进程被调度，则其运行时间有p->pcb.RUNTIME=p->pcb.RUNTIME-(int )pow(2,i+1)，此后如

果该进程的p->pcb.RUNTIME<0或p->pcb.RUNTIME=0，此进程就结束且加入到Readyqueue[9].rear->next=p且p->next=NULL。没有结束就移加到下一队列的尾部且优先级减“1”(Readyqueue[i].front->next=p->next;Readyqueue[i+1].rear->next=p;Readyqueue[i+1].rear=p;p->next=NULL; )。然后往下执行。如此循环.iv Readyqueue[i].front->next!=NULL发生时，就往下一优先级运行。直到所有进程结束。

④程序功能结构图、流程图

<1>创建进程函数Create()（左图） <2>调度函数schedule()（右图）

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开

始

开

始

调用 InitQueue()函数

1=>i

输入 m

1=>jReadyqueue[i].front->next=p->next; Readyqueue[i+1].rear->next=p; Readyqueue[i+1].rear=p; p->next=NULL;

输入 name

随机生成优先级、运行时间

strcpy(p->pcb.STATE,"ready");

调用 show()

for i=0 to 9 Y youxianji==9-ik=Readyqueue[i].front; strcpy(p->http://www.77cn.com.cn,name); strcpy(p->pcb.STATE,"Ready"); p->pcb.PRIORITY=youxianji; p->pcb.RUNTIME=yunxingshiji an; p->pcb.ID=id;

Readyqueue[i].front->next=p->next; Readyqueue[9].rear->next=p; p->next=NULL;Readyqueue[9].rear=p; strcpy(p->pcb.STATE,"finish");

Y

p->pcb.RUNTIME<=0

调用 show();函数

p=Readyqueue[i].front->next;

k->next=null Y

N

Sleep((int)pow(2,i+1)); p->pcb.RUNTIME=p->pcb.RUN

k=k->next

TIME-(int)pow(2,i+1); strcpy(p->pcb.STATE,"run");

k->next=p; p->next=NULL; Readyqueue[i].rear=p

Readyqueue[i].fro nt->next=NULL

N

printf(“创建成功”);

Y Y Y i<9 N 结 束

N

j>m

调用 show()

结

束-3-

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三、所用仪器、材料（设备名称、型号、规格等）。

所用仪器：计算中心201；操作系统：Microsoft Visual C++；软件平台：Microsoft Visual C++

四、实验方法、步骤

#include<stdio.h> #include<malloc.h> #include<time.h> #include<math.h> #include<windows.h>

typedef struct PCB //定义结构体PCB进程控制块 {

typedef struct QNode //单链表 { PCB pcb;

typedef struct LinkQueue //链队列 { int prior; //优先级

LinkQueue Readyqueue[10]; //链队列的单链表 int N; //N为当前进程数 void schedule(); //声明调度函数 void show(); //声明输出函数

void InitQueue() // 队列的初始化、给每个队列加个头结点 { for(int i=0;i<10;i++) {

Readyqueue[i].PartTime=(int )pow(2,i+1); //每个进程的时间片 Readyqueue[i].prior=9-i; //每进程的优先级

Readyqueue[i].front=(QueuePtr*)malloc(sizeof(QueuePtr)); //为进程申请空间

QueuePtr *front; //结构体里的QueuePtr类型指针变量，指向该优先级的进程的头结点 QueuePtr *rear; //结构体里的QueuePtr类型指针变量，指向该优先级的进程的尾结点 int PartTime; //时间片 struct QNode *next; }QueuePtr;

char NAME[20]; //结构体变量，进程名 long ID; //进程id int RUNTIME; //进程运行时间

char STATE[6]; //进程状态 ready wait run int PRIORITY; //权值

}PCB;

}LinkQueue;

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}

}

//***************************创建进程************************************************** void Create() {

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