文档介绍:《操作系统》实验讲义
电子与信息工程系
2013年9月
实验一 进程管理
一、实验目的
加深对进程概念及进程管理各部分内容的理解;掌握进程管理中主要数据结构的设计和进程调度算法、进程控制机构、同步机构、通讯机构的实施。
二、实验内容与要求
调试并运行一个允许n 个进程并发运行的进程管理模拟系统。了解该系统的进程控制、同步及通讯机构,每个进程如何用一个 PCB 表示,以及其内容的设置,各进程间的同步关系等;系统在运行过程中显示各进程的状态和有关参数变化情况的意义。
三、实验环境
计算机, C或C++编程环境。
四、实验提示
PCB结构通常包括以下信息:进程名,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。
进程的三种状态:执行、就绪、阻塞。处于就绪状态的进程,在调度程序为之分配处理机之后,该进程便可执行,相应地,他就由就绪状态转为执行状态,正在执行的进度也称为当前进程,如果因分配给它的时间片用完而暂停执行时,该进程便由执行状态转变为就绪状态,如果因为发生某事件而使进程的执行受阻(例如,进程请求访问某临界资源,而该资源正在被其他进程访问时),使之无法继续执行,改进程将由执行状态转变为阻塞状态。
如右图进程的三种状态转换关系:
就绪
时间片完
I/O完成
执行
阻塞
I/O请求
五、实验运行结果
【参考程序】
#include <>
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define MAXPRI 100
#define NIL -1
//进程控制块
struct {
int id; //进程号
char status; //进程状态,'e'-执行态 'r'-高就绪态 't'-低就绪态 'w'-等待态 'c'-完成态
int nextwr; //等待链指针,指示在同一信号量上等待的下一个等待进程的进程号。
int priority; //进程优先数,值越小,优先级越高。
int c;//进程中断次数
}pcb[3];//共3个进程
//s1、s2为三个进程共享的变量;seed为随机值;registeri模拟寄存器值,存放计算的重复次数。
int registeri,s1,s2,seed,exe=NIL;//exe为当前运行(占有cpu)的进程号
//2个信号量sem[0]、sem[1],分别与共享变量s1、s2相联系。
//对应信号量sem[0]、sem[1]分别有两个阻塞队列,队列首由sem[].firstwr指定,队列链指针是pcb[].nextwr
struct{
int value;//信号量值
int firstwr;//等待该信号量的阻塞队列的首个进程号
}sem[2];
//三个进程的现场保留区,其中savearea[][0]为寄存器内容,savearea[][1]为下一条指令地址。
char savearea[3][4];
char addr;//当前执行程序的当前指针
void main();
void init();
float random();
int timeint(char ad);
int scheduler();
int find();
int p(int se,char ad);
void block(int se);
int v(int se,char ad);
void wakeup(int se);
void process1();
void process2();
void process3();
void eexit(int n);
//--------------------------------------------------------------------
//主程序
void main()
{
int currentProcess;
printf("进程管理器\n");
init();
printf("s1=%d,s2=%d\n",s1,s2);
printf("进程1、进程2、进程3已经准备好!\n");
for (;;)
{
currentProcess=scheduler(); //进程调度,选择优先级别最高的就绪进程运行。
if (currentProcess==NIL)