操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)——操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)模擬操作系統(tǒng)

1、<p>　　學(xué)年論文（課程設(shè)計(jì)）</p><p>　　題目： 操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)模擬操作系統(tǒng)</p><p>　　2012年 06月 05日</p><p><b>　　一：課程設(shè)計(jì)題目</b></p><p>　　實(shí)現(xiàn)一個(gè)模擬操作系統(tǒng)。</p><p><b>　　二：課程

2、設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　　通過(guò)模擬操作系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，加深對(duì)操作系統(tǒng)工作原理的理解，進(jìn)一步了解操作系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，并可練習(xí)合作完成系統(tǒng)的團(tuán)隊(duì)精神和提高程序設(shè)計(jì)能力。</p><p><b>　　三：小組人數(shù)</b></p><p>　　小組內(nèi)有四個(gè)人共同完成實(shí)驗(yàn)。</p><p>　　四：編程語(yǔ)言和系

3、統(tǒng)環(huán)境</p><p>　　采用的是C++語(yǔ)言，在windows系統(tǒng)環(huán)境下的Microsoft Visual Studio軟件下設(shè)計(jì)的程序語(yǔ)言。</p><p><b>　　五：課程設(shè)計(jì)內(nèi)容</b></p><p>　　模擬采用多道程序設(shè)計(jì)方法的單用戶操作系統(tǒng)，愛(ài)操作系統(tǒng)包括進(jìn)程管理、存儲(chǔ)管理、設(shè)備管理、文件管理和用戶接口4部分。進(jìn)程調(diào)度采用時(shí)

4、間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法，存儲(chǔ)管理采用可變分區(qū)存儲(chǔ)管理方式，文件系統(tǒng)采用FAT方法。我所設(shè)計(jì)的部分為程序管理部分。</p><p>　　七：課程設(shè)計(jì)具體內(nèi)容</p><p><b>　　進(jìn)程調(diào)度：</b></p><p><b>　　1、任務(wù)分析：</b></p><p>　　時(shí)間片輪轉(zhuǎn)的主要思想就是按順序

5、為每一個(gè)進(jìn)程一次只分配一個(gè)時(shí)間片的時(shí)間。算法要完成的功能就是將各個(gè)進(jìn)程按照時(shí)間片輪轉(zhuǎn)運(yùn)行的動(dòng)態(tài)過(guò)程顯示出來(lái)。時(shí)間片輪轉(zhuǎn)算法的主要實(shí)現(xiàn)過(guò)程是首先為每一個(gè)進(jìn)程創(chuàng)建一個(gè)進(jìn)程控制塊，定義數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，說(shuō)明進(jìn)程控制塊所包含的內(nèi)容，有進(jìn)程名、進(jìn)程所需運(yùn)行時(shí)間、已運(yùn)行時(shí)間和進(jìn)程的狀態(tài)以及指針的信息。實(shí)現(xiàn)的過(guò)程即運(yùn)用指針指向某一個(gè)進(jìn)程，判斷當(dāng)前的進(jìn)程是否是就緒狀態(tài)“r”，如果是，則為該進(jìn)程分配一個(gè)時(shí)間片，同時(shí)，已運(yùn)行時(shí)間加一且要求運(yùn)行的時(shí)間減一，如此循環(huán)執(zhí)

6、行，當(dāng)某一個(gè)進(jìn)程的所需要運(yùn)行的時(shí)間減少至0時(shí)，則將該進(jìn)程的狀態(tài)設(shè)置為“e”。然后，將指針指向下一個(gè)未運(yùn)行完成的進(jìn)程，重復(fù)判斷，直至所有的進(jìn)程都運(yùn)行結(jié)束。</p><p>　　進(jìn)程調(diào)度算法采用的是時(shí)間片輪轉(zhuǎn)法。</p><p>　　時(shí)間片輪轉(zhuǎn)法就是按一定時(shí)間片(記為q)輪番運(yùn)行各個(gè)進(jìn)程。如果q是一個(gè)定值，則輪轉(zhuǎn)法是一種對(duì)各進(jìn)程機(jī)會(huì)均等的調(diào)度方法。</p><p>　　

7、輪轉(zhuǎn)法本質(zhì)上是剝奪的，因?yàn)橐惠唭?nèi)，每個(gè)進(jìn)程不能獲得比一個(gè)時(shí)間片q更長(zhǎng)的運(yùn)行時(shí)間。正是由于這一特點(diǎn)，輪轉(zhuǎn)法特別適用于分時(shí)操作系統(tǒng)。</p><p>　　輪轉(zhuǎn)法的關(guān)鍵問(wèn)題是如何確定q的大小。如果時(shí)間片太大以致每個(gè)進(jìn)程的CPU周期都能在一個(gè)時(shí)間片內(nèi)完成，則輪轉(zhuǎn)法實(shí)際上脫化為FCFS。如果q太小以致CPU切換過(guò)于頻繁，則會(huì)增加CPU的額外開(kāi)銷(xiāo)，降低了CPU的有效利用率。這是因?yàn)?，每次CPU切換涉及到保存原運(yùn)行進(jìn)程的現(xiàn)場(chǎng)和

8、恢復(fù)新運(yùn)行進(jìn)程的現(xiàn)場(chǎng)，這些操作一般需要10ms～100ms的時(shí)間。例如，設(shè)有一個(gè)CPU周期為10單位的進(jìn)程，在q取12，6，1時(shí)的調(diào)度次數(shù)分別為0，1，9。令時(shí)間單位為1ms(1ms=1000ms)，1次調(diào)度的開(kāi)銷(xiāo)為100ms，則在q=1時(shí)CPU的額外開(kāi)銷(xiāo)和有效開(kāi)銷(xiāo)之比為1:10，這是不容忽視的。</p><p>　　每個(gè)進(jìn)程的狀態(tài)可以是就緒（Wait）、運(yùn)行(Run)或完成（Finish）三種狀態(tài)之一。就緒進(jìn)程

9、獲得CPU后都只能運(yùn)行一個(gè)時(shí)間片，用已占用CPU時(shí)間加1來(lái)表示。</p><p>　　如果運(yùn)行一個(gè)時(shí)間片后，進(jìn)程的已占用CPU時(shí)間已達(dá)到所需的運(yùn)行時(shí)間，則撤銷(xiāo)該進(jìn)程；如果運(yùn)行一個(gè)時(shí)間片后進(jìn)程的已占用CPU時(shí)間還未達(dá)到所需要的運(yùn)行時(shí)間，也就是進(jìn)程還需要繼續(xù)運(yùn)行，此時(shí)應(yīng)將進(jìn)程的優(yōu)先數(shù)減1（即降低一級(jí)），然后把它插入就緒隊(duì)列等待CPU。每進(jìn)行一次調(diào)度程序都打印一次運(yùn)行進(jìn)程、就緒隊(duì)列以及各個(gè)進(jìn)程的PCB，以便進(jìn)行檢查。重

10、復(fù)以上過(guò)程，直到所有進(jìn)程都完成為止。</p><p><b>　　2、概要設(shè)計(jì)：</b></p><p>　?。?）所用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及符號(hào)說(shuō)明</p><p>　　typedef struct PCB{</p><p>　　char name[10]; //進(jìn)程名</p><p>　　struc

11、t PCB *next; //循環(huán)鏈指針</p><p>　　int need_time; //要求運(yùn)行時(shí)間</p><p>　　int worked_time; //已運(yùn)行時(shí)間，初始為0</p><p>　　char condition; //進(jìn)程狀態(tài)，只有“就緒”和“結(jié)束”兩種狀態(tài)</p><p>　　int flag;

12、 //進(jìn)程結(jié)束標(biāo)志，用于輸出</p><p><b>　　}PCB;</b></p><p>　　PCB *front,*rear; //循環(huán)鏈隊(duì)列的頭指針和尾指針 </p><p>　　int N; //N為進(jìn)程數(shù)</p><p>　?。?）主程序的流程圖：</p><p>　

13、?。?）程序說(shuō)明：處理器調(diào)度總是選擇指針指示的進(jìn)程運(yùn)行。由于本實(shí)驗(yàn)是模擬處理器調(diào)度的功能，所以，對(duì)被選中的進(jìn)程并不實(shí)際的啟動(dòng)運(yùn)行，而是執(zhí)行：已運(yùn)行時(shí)間+1來(lái)模擬進(jìn)程的一次運(yùn)行，表示進(jìn)程已經(jīng)運(yùn)行過(guò)一個(gè)單位的時(shí)間。</p><p><b>　　3、詳細(xì)設(shè)計(jì)</b></p><p>　?。?）首先每一個(gè)進(jìn)程用一個(gè)進(jìn)程控制塊PCB來(lái)代表。進(jìn)程控制塊的格式為：</p>

14、;<p>　　其中，進(jìn)程名——作為進(jìn)程的標(biāo)識(shí)，如Q1、Q2等。</p><p>　　指針——進(jìn)程按順序排成循環(huán)鏈隊(duì)列，用指針指出下一個(gè)進(jìn)程的進(jìn)程控制塊的首地址，最后一個(gè)進(jìn)程的指針指出第一個(gè)進(jìn)程的進(jìn)程控制塊首地址。</p><p>　　要求運(yùn)行時(shí)間——假設(shè)進(jìn)程需要運(yùn)行的單位時(shí)間數(shù)。</p><p>　　已運(yùn)行時(shí)間——假設(shè)進(jìn)程已經(jīng)運(yùn)行的單位時(shí)間數(shù)，初始值為

15、“0”。</p><p>　　狀態(tài)——有兩種狀態(tài)，“就緒”和“結(jié)束”，初始狀態(tài)都為“就緒”，用“R”表示。當(dāng)一個(gè)進(jìn)程運(yùn)行結(jié)束后，它的狀態(tài)為“結(jié)束”，用“E”表示。</p><p>　?。?）每次運(yùn)行所設(shè)計(jì)的處理器調(diào)度程序前，為每個(gè)進(jìn)程任意確定它的“要求運(yùn)行時(shí)間”。</p><p>　　把五個(gè)進(jìn)程按順序排成循環(huán)鏈隊(duì)列，用指針指出隊(duì)列連接情況。用指針表示輪到運(yùn)行的進(jìn)程，

16、如下圖描述所示： </p><p>　?。?）程序詳細(xì)設(shè)計(jì)步驟：</p><p>　　a.首先建立PCB的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，為了便于正確輸出，加上了進(jìn)程結(jié)束標(biāo)志flag。輸入進(jìn)程信息（包括進(jìn)程名和要求運(yùn)行的時(shí)間），并為每個(gè)進(jìn)程創(chuàng)建一個(gè)PCB并初始化形成一個(gè)循環(huán)鏈隊(duì)列，用函數(shù)creatPCB()來(lái)實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　b.建立函數(shù)judge()用來(lái)判斷進(jìn)程全部運(yùn)行結(jié)束標(biāo)

17、志，即當(dāng)所有進(jìn)程的狀態(tài)變?yōu)椤痚’（即完成狀態(tài)）后，循環(huán)結(jié)束，表示所有進(jìn)程都已運(yùn)行成功。</p><p>　　c.建立時(shí)間片輪轉(zhuǎn)算法creatProcess（）對(duì)進(jìn)程進(jìn)行輪轉(zhuǎn)運(yùn)行，首先指針s指向第一個(gè)進(jìn)程PCB，即s=front，判斷該進(jìn)程的狀態(tài)是否為’r’（就緒狀態(tài)），即if(s->condition == 'r')，若是則表示此進(jìn)程尚未執(zhí)行結(jié)束，則執(zhí)行s->worked_time++

18、且s->need_time--，if(s->need_time==0)，則表示此進(jìn)程已運(yùn)行結(jié)束，將其狀態(tài)置為結(jié)束，即s->condition='e'，并根據(jù)狀態(tài)位輸出完成信息，且以后不會(huì)再運(yùn)行此進(jìn)程。將指針指向下個(gè)進(jìn)程，s=s->next，并判斷所有進(jìn)程是否已全部運(yùn)行結(jié)束，沒(méi)有則重復(fù)上面算法。當(dāng)所有進(jìn)程的狀態(tài)位都變成’e’表示所有進(jìn)程運(yùn)行完成，則循環(huán)結(jié)束。</p><p>

19、　　d.建立主函數(shù)main(),輸入進(jìn)程數(shù)N，調(diào)用初始化循環(huán)鏈隊(duì)列函數(shù)creatPCB()和時(shí)間片輪轉(zhuǎn)算法creatProcess(N)，每次選中進(jìn)程的進(jìn)程名以及運(yùn)行一次后進(jìn)程隊(duì)列的變化，實(shí)現(xiàn)處理器的調(diào)度。</p><p><b>　　4、調(diào)試分析：</b></p><p>　　a．調(diào)試過(guò)程中遇到的問(wèn)題及解決方案</p><p>　　開(kāi)始運(yùn)行到

20、Q5運(yùn)行完成后顯示錯(cuò)誤，如下圖所示：</p><p>　　原因：經(jīng)檢查程序發(fā)現(xiàn)語(yǔ)句if(s->condition=='e' ){printf("進(jìn)程%s已經(jīng)運(yùn)行完成！\n\n",s->name);}有錯(cuò)誤，因?yàn)楫?dāng)某個(gè)進(jìn)程運(yùn)行完成后，其狀態(tài)標(biāo)志已修改為’e’，所以再次循環(huán)運(yùn)行未完成的進(jìn)程時(shí)，當(dāng)運(yùn)行到此句時(shí)仍會(huì)將前面已完成的進(jìn)程重新輸出一遍完成信息，導(dǎo)致輸出錯(cuò)誤。<

21、;/p><p>　　解決方案：為每個(gè)進(jìn)程加上一個(gè)結(jié)束標(biāo)志flag，并賦初值為0，當(dāng)進(jìn)程運(yùn)行完成后，將flag改為1，再將后面輸出改為if(s->condition=='e' || s->flag==0 ){printf("進(jìn)程%s已經(jīng)運(yùn)行完成！\n\n",s->name);s->flag==0;}，這樣在前面進(jìn)程運(yùn)行完成輸出后，后面再循環(huán)時(shí)就不會(huì)重新輸出一遍

22、了。</p><p>　　b．改進(jìn)設(shè)想：本實(shí)驗(yàn)較簡(jiǎn)單，但還不夠完善，如未實(shí)現(xiàn)插入進(jìn)程功能，即進(jìn)程在運(yùn)行過(guò)程中可以插入其他的進(jìn)程再運(yùn)行。還有未進(jìn)行進(jìn)程優(yōu)先級(jí)判別，本實(shí)驗(yàn)?zāi)J(rèn)進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)按輸入的先后順序從大到小排列的，還有其他功能等，希望在以后的實(shí)驗(yàn)中逐步完善。</p><p><b>　　5、測(cè)試結(jié)果：</b></p><p>　　a．首先輸出五

23、個(gè)進(jìn)程的初始狀態(tài)</p><p>　　b．開(kāi)始從進(jìn)程Q1開(kāi)始按時(shí)間片輪轉(zhuǎn)運(yùn)行進(jìn)程，Q4先運(yùn)行完成</p><p>　　c.接著Q1運(yùn)行完成</p><p>　　d.接著Q5運(yùn)行完成</p><p><b>　　e.再Q(mào)3運(yùn)行完成</b></p><p>　　f.最后Q2運(yùn)行完成</p>

24、<p>　　時(shí)間片輪轉(zhuǎn)法調(diào)度進(jìn)程代碼：</p><p>　　#include"stdio.h"</p><p>　　#include"conio.h"</p><p>　　#include"malloc.h"</p><p>　　#include"string

25、.h"</p><p>　　#define NULL 0</p><p>　　typedef struct PCB{</p><p>　　char name[10]; //進(jìn)程名</p><p>　　struct PCB *next; //鏈指針</p><p>　　int need_time;

26、//要求運(yùn)行時(shí)間</p><p>　　int worked_time; //已運(yùn)行時(shí)間</p><p>　　char condition; //進(jìn)程狀態(tài)，只有"就緒"和"結(jié)束"兩種狀態(tài)</p><p>　　int flag; //進(jìn)程結(jié)束標(biāo)志</p><p><b>　　

27、}PCB;</b></p><p>　　PCB *front,*rear; </p><p>　　int N; //N為進(jìn)程數(shù)</p><p>　　void creatPCB(){ //為每個(gè)進(jìn)程創(chuàng)建一個(gè)PCB并初始化形成一個(gè)循環(huán)鏈隊(duì)列</p><p>　　PCB *p,*l;</p><p>

28、;　　l = (PCB *)malloc(sizeof(PCB));</p><p>　　printf("請(qǐng)輸入各進(jìn)程名和要求運(yùn)行時(shí)間\n");</p><p>　　scanf("%s%d",l->name,&l->need_time);</p><p>　　l->condition = 'r

29、'; //進(jìn)程初始狀態(tài)為就緒</p><p>　　l->worked_time = 0;</p><p>　　l->next=NULL;</p><p>　　l->flag=0;</p><p><b>　　front=l;</b></p><p>　　for(int i

30、 = 1;i < N ;i ++){</p><p>　　p = (PCB *)malloc(sizeof(PCB));</p><p>　　scanf("%s%d",p->name,&p->need_time);</p><p>　　p->condition = 'r'; </p>

31、<p>　　p->worked_time = 0;</p><p>　　p->flag=0;</p><p>　　l->next = p;</p><p>　　l=l->next;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　rear=l;rear

32、->next=front;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void output(){ //進(jìn)程輸出函數(shù)</p><p>　　printf("進(jìn)程名 已運(yùn)行時(shí)間 需要時(shí)間 狀態(tài)\n");</p><p>　　for(int j=1;j<=N;j++

33、){ </p><p>　　printf(" %-4s\t %-4d\t %-4d\t%-c\n",front->name, front->worked_time, front->need_time, front->condition);</p><p>　　front=front->next;</p>

34、<p><b>　　}</b></p><p>　　printf("\n");</p><p><b>　　}</b></p><p>　　int judge(PCB *p){ //判斷所有進(jìn)程運(yùn)行結(jié)束</p><p>　　int flag = 1;</p&

35、gt;<p>　　for(int i=0;i<N;i++){</p><p>　　if(p->condition != 'e'){</p><p><b>　　flag = 0;</b></p><p><b>　　break;}</b></p><p>　

36、　p=p->next;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　return flag;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void creatProcess(int n){ //時(shí)間片輪轉(zhuǎn)算法</p><p>　　PCB

37、 *s,*p;</p><p>　　int i,j,flag1=0;</p><p>　　s = (PCB *)malloc(sizeof(PCB));</p><p><b>　　s=front;</b></p><p>　　printf("\n--------------------------------

38、------------\n");</p><p><b>　　output();</b></p><p>　　printf("請(qǐng)按任意鍵繼續(xù)\n\n");</p><p>　　getch(); //按任意鍵繼續(xù)</p><p><b>　　s=front;</b>

39、</p><p>　　while(flag1 != 1){</p><p>　　if(s->condition == 'r'){</p><p>　　s->worked_time++;</p><p>　　s->need_time--;</p><p>　　if(s->need_

40、time==0)</p><p>　　s->condition='e';</p><p><b>　　output();</b></p><p>　　printf("請(qǐng)按任意鍵繼續(xù)\n\n");</p><p><b>　　getch();</b></

41、p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(s->condition=='e' && s->flag==0){</p><p>　　printf("進(jìn)程%s已經(jīng)運(yùn)行完成！\n\n",s->name);</p><p>　　s->fl

42、ag=1;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　s=s->next;</p><p>　　flag1=judge(s);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　printf("-------------------

43、-------------------------\n");</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void main(){</p><p>　　printf("請(qǐng)輸入進(jìn)程總數(shù)\n");</p><p>　　scanf("%d",&N);&

44、lt;/p><p>　　creatPCB();</p><p>　　creatProcess(N);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　創(chuàng)建進(jìn)程和撤銷(xiāo)進(jìn)程</b></p><p><b>　　1、設(shè)計(jì)內(nèi)容</b></p

45、><p>　　1、關(guān)于系統(tǒng)用fork()函數(shù)的實(shí)驗(yàn)。 2、使用fork()函數(shù)創(chuàng)建進(jìn)程，實(shí)現(xiàn)父進(jìn)程創(chuàng)建子進(jìn)程和實(shí)現(xiàn)父子進(jìn)程同步。 3、使用系統(tǒng)調(diào)用fork()創(chuàng)建兩個(gè)進(jìn)程。當(dāng)此程序運(yùn)行時(shí)，在系統(tǒng)中有一個(gè)父進(jìn)程和兩個(gè)子進(jìn)程活動(dòng)。讓每一個(gè)進(jìn)程在屏幕上顯示一個(gè)字符。如父進(jìn)程顯示’a’，子進(jìn)程分別顯示字符’b’和字符’c’。 4、修改程序，每一個(gè)進(jìn)程循環(huán)顯示一句話，如子進(jìn)程顯示’daughter’及’son’，父

46、進(jìn)程顯示’parent’。 5、用C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)進(jìn)程的創(chuàng)建、撤銷(xiāo)以及簡(jiǎn)單的進(jìn)程管理。</p><p><b>　　2、函數(shù)關(guān)系調(diào)用</b></p><p><b>　　1、fork( )</b></p><p><b>　　創(chuàng)建一個(gè)新進(jìn)程。</b></p><p><b&

47、gt;　　系統(tǒng)調(diào)用格式：</b></p><p>　　pid=fork( ) </p><p><b>　　參數(shù)定義：</b></p><p>　　int fork( ) </p><p>　　fork( )返回值意義如下：</p><p>　　0：在子進(jìn)程中，pid 變量保存的 fo

48、rk( )返回值為 0，表示當(dāng)前進(jìn)程是子進(jìn)程。</p><p>　　>0：在父進(jìn)程中，pid 變量保存的 fork( )返回值為子進(jìn)程的 id 值（進(jìn)程唯一標(biāo)識(shí)符）。</p><p><b>　　-1：創(chuàng)建失敗。</b></p><p>　　如果 fork( )調(diào)用成功，它向父進(jìn)程返回子進(jìn)程的 PID，并向子進(jìn)程返回 0，即 fork(

49、)被調(diào)用了一次，但返回了兩次。此時(shí) OS 在內(nèi)存中建立一個(gè)新進(jìn)程，所建的新進(jìn)程是調(diào)用 fork( )父進(jìn)程（parent process）的副本，稱為子進(jìn)程（child process）。子進(jìn)程繼承了父進(jìn)程的許多特性，并具有與父進(jìn)程完全相同的用戶級(jí)上下文。父進(jìn)程與子進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行。</p><p>　　核心為 fork( )完成以下操作：</p><p>　　（1）為新進(jìn)程分配一進(jìn)程表項(xiàng)和進(jìn)

50、程標(biāo)識(shí)符</p><p>　　進(jìn)入 fork( )后，核心檢查系統(tǒng)是否有足夠的資源來(lái)建立一個(gè)新進(jìn)程。若資源不足，則 fork( )系統(tǒng)調(diào)用失敗；否則，核心為新進(jìn)程分配一進(jìn)程表項(xiàng)和唯一的進(jìn)程標(biāo)識(shí)符。</p><p>　?。?）檢查同時(shí)運(yùn)行的進(jìn)程數(shù)目超過(guò)預(yù)先規(guī)定的最大數(shù)目時(shí)，fork( )系統(tǒng)調(diào)用失敗。</p><p>　?。?）拷貝進(jìn)程表項(xiàng)中的數(shù)據(jù)</p>

51、<p>　　將父進(jìn)程的當(dāng)前目錄和所有已打開(kāi)的數(shù)據(jù)拷貝到子進(jìn)程表項(xiàng)中，并置進(jìn)程的狀態(tài)為“創(chuàng)建”狀態(tài)。</p><p>　?。?）子進(jìn)程繼承父進(jìn)程的所有文件對(duì)父進(jìn)程當(dāng)前目錄和所有已打開(kāi)的文件表項(xiàng)中的引用計(jì)數(shù)加 1。</p><p>　?。?）為子進(jìn)程創(chuàng)建進(jìn)程上、下文進(jìn)程創(chuàng)建結(jié)束，設(shè)子進(jìn)程狀態(tài)為“內(nèi)存中就緒”并返回子進(jìn)程的標(biāo)識(shí)符。</p><p><b

52、>　?。?）子進(jìn)程執(zhí)行</b></p><p>　　雖然父進(jìn)程與子進(jìn)程程序完全相同，但每個(gè)進(jìn)程都有自己的程序計(jì)數(shù)器 PC(注子進(jìn)程的 PC 開(kāi)始位置)，然后根據(jù) pid 變量保存的 fork( )返回值的不同，執(zhí)行了不同的分支語(yǔ)句。</p><p><b>　　例：</b></p><p><b>　　….. <

53、;/b></p><p>　　pid=fork( ); </p><p>　　if (! pid)</p><p>　　printf("I'm the child process!\n"); </p><p>　　else if (pid>0)</p><p>　　printf(

54、"I'm the parent process! \n"); </p><p><b>　　else </b></p><p>　　printf("Fork fail!\n") fork( )調(diào)用前</p><p>　　fork( )調(diào)用后</p><p><b>

55、;　　….. </b></p><p>　　pid=fork( ); </p><p>　　if (! pid)</p><p>　　printf("I'm the child process!\n"); </p><p>　　else if (pid>0)</p><p>

56、;　　printf("I'm the parent process!\n "); </p><p><b>　　else </b></p><p>　　printf("Fork fail!\n"); </p><p><b>　　…… ….. </b></p>

57、<p>　　pid=fork( ); </p><p>　　if (! pid)</p><p>　　printf("I'm the child process!\n"); </p><p>　　else if (pid>0)</p><p>　　printf("I'm the p

58、arent process!\n "); </p><p><b>　　else </b></p><p>　　printf("Fork fail!\n"); </p><p><b>　　3、流程圖</b></p><p><b>　　創(chuàng)建進(jìn)程代碼：<

59、/b></p><p>　　#include<iostream> </p><p>　　#include<cstring> </p><p>　　#include<algorithm> </p><p>　　#include<windows.h> </p><p>

60、　　using namespace std; </p><p>　　const int maxpcb=1000; </p><p>　　const int maxodr=1000; </p><p>　　const int maxpid=1000; </p><p>　　bool pid_vis[maxpid]; </p>&l

61、t;p>　　int cur_pcb=0; </p><p>　　int Time=0; </p><p>　　struct pcb_task //進(jìn)程控制塊結(jié)構(gòu)體 </p><p>　　{int A; //累加器 </p><p>　　int F; //狀態(tài)寄存器 </p><p>　　int pc; //程序

62、寄數(shù)器 </p><p>　　int pid; //進(jìn)程號(hào) </p><p>　　int ppid; //父進(jìn)程號(hào) </p><p>　　int priority; //優(yōu)先級(jí)數(shù) </p><p>　　int runtime; //運(yùn)行時(shí)間 </p><p>　　int timep; //時(shí)間片 </p>

63、<p>　　int odr[maxodr];//進(jìn)程需要執(zhí)行的指令 </p><p>　　char statu[10];//進(jìn)程的狀態(tài) </p><p>　　void init(); </p><p>　　}pcb[maxpcb]; </p><p>　　void pcb_task::init()//所有的屬性要進(jìn)行一次初始化&l

64、t;/p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　A=pc=0; </b></p><p>　　priority=rand()%32;//優(yōu)先級(jí)為 0-31 </p><p>　　do{pid=rand()%maxpid;}while(pid_vis[pid]); </p>

65、;<p>　　pid_vis[pid]=true; //確保進(jìn)程號(hào)是唯一的 </p><p>　　memset(odr,-1,sizeof(odr));</p><p>　　strcpy(statu,"就緒");//初始新建的進(jìn)程狀態(tài)為“就緒” </p><p>　　runtime=3+rand()%10; </p>

66、<p><b>　　timep=0; </b></p><p>　　} bool cmp(pcb_task a,pcb_task b){return a.pid<b.pid;}</p><p>　　void bulid(int ); //case 1: 創(chuàng)建進(jìn)程 </p><p>　　void exec() ;//case 2:

67、 執(zhí)行并創(chuàng)建子進(jìn)程 </p><p>　　void Exit(int ) ;//case 3:進(jìn)程終止(把要終止的進(jìn)程從進(jìn)程序列中去掉) </p><p>　　void output() ;//case 4: 顯示進(jìn)程序列</p><p>　　void output()//顯示系統(tǒng)的所有進(jìn)程</p><p><b>　　{ <

68、/b></p><p>　　cout<<"系統(tǒng)當(dāng)前的進(jìn)程表"<<endl<<endl; </p><p><b>　　int i; </b></p><p>　　if(cur_pcb==0) </p><p><b>　　{ </b>&l

69、t;/p><p>　　cout<<"系統(tǒng)當(dāng)前沒(méi)有進(jìn)程！"<<endl; return ;</p><p><b>　　} </b></p><p>　　printf("進(jìn)程號(hào) 優(yōu)先級(jí)數(shù) 進(jìn)程狀態(tài) 累加器 時(shí)間片 需運(yùn)行時(shí)間\n"); </p><p>　　for

70、 (i = 0; i < cur_pcb; i++)</p><p>　　if (pid_vis[pcb[i].pid]) </p><p>　　printf("%d %d %s %d %d %d\n", pcb[i].pid,pcb[i].priority,pcb[i].statu,pcb[i].A, pcb[i].timep,pcb[i].runtime);

71、</p><p>　　printf("\n"); </p><p><b>　　} </b></p><p>　　void bulid(int ppid)//case 1: 創(chuàng)建進(jìn)程 </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　pcb[

72、cur_pcb].init();</p><p>　　pcb[cur_pcb].ppid=ppid;</p><p>　　cur_pcb++; cout<<"進(jìn)程創(chuàng)建成功！新進(jìn)程號(hào)是："<<pcb[cur_pcb-1].pid<<endl<<endl; </p><p>　　output(); &l

73、t;/p><p><b>　　} </b></p><p>　　void Exit(int pid)//進(jìn)程終止(把要終止的進(jìn)程從進(jìn)程序列中去掉) </p><p><b>　　{ </b></p><p><b>　　int p; </b></p><p>

74、;　　for(p=0;p<cur_pcb && pcb[p].pid!=pid;p++)</p><p>　　if(p==cur_pcb) { printf("此進(jìn)程號(hào)不存在！\n"); </p><p><b>　　return ; </b></p><p><b>　　} </b&

75、gt;</p><p>　　pcb[p].pid=maxpid; </p><p>　　sort(pcb,pcb+cur_pcb,cmp);//按進(jìn)程號(hào)排序 </p><p>　　cur_pcb--; </p><p>　　pid_vis[pid]=0; </p><p>　　printf("進(jìn)程 %d 已被

76、終止\n",pid); </p><p>　　printf("目前系統(tǒng)進(jìn)程情況：\n"); </p><p>　　output(); </p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　4、運(yùn)行結(jié)果</b></p><p>　　

77、創(chuàng)建進(jìn)程，隨機(jī)分配進(jìn)程優(yōu)先級(jí)、運(yùn)行時(shí)間：</p><p><b>　　進(jìn)程的阻塞和喚醒</b></p><p><b>　　1、進(jìn)程阻塞過(guò)程</b></p><p>　　正在執(zhí)行的進(jìn)程，當(dāng)發(fā)現(xiàn)上述某事件時(shí)，由于無(wú)法繼續(xù)執(zhí)行，于是進(jìn)程便通過(guò)調(diào)用阻塞原語(yǔ)block把自己阻塞。可見(jiàn)，進(jìn)程的阻塞是進(jìn)程自身的一種主動(dòng)行為。進(jìn)入blo

78、ck過(guò)程后，由于此時(shí)該進(jìn)程還處于執(zhí)行狀態(tài)，所以應(yīng)先立即停止執(zhí)行，把進(jìn)程控制塊中的現(xiàn)行狀態(tài)由“執(zhí)行”改為阻塞，并將PCB插入阻塞隊(duì)列。如果系統(tǒng)中設(shè)置了因不同事件而阻塞的多個(gè)阻塞隊(duì)列，則應(yīng)將本進(jìn)程插入到具有相同事件的阻塞(等待)隊(duì)列。 最后，轉(zhuǎn)調(diào)度程序進(jìn)行重新調(diào)度，將處理機(jī)分配給另一就緒進(jìn)程，并進(jìn)行切換，亦即，保留被阻塞進(jìn)程的處理機(jī)狀態(tài)(在PCB中)，再按新進(jìn)程的PCB中的處理機(jī)狀態(tài)設(shè)置CPU的環(huán)境。 </p><p&g

79、t;<b>　　2、進(jìn)程喚醒過(guò)程</b></p><p>　　當(dāng)被阻塞進(jìn)程所期待的事件出現(xiàn)時(shí)，如I/O完成或其所期待的數(shù)據(jù)已經(jīng)到達(dá)，則由有關(guān)進(jìn)程(比如，用完并釋放了該I/O設(shè)備的進(jìn)程)調(diào)用喚醒原語(yǔ)wakeup( )，將等待該事件的進(jìn)程喚醒。喚醒原語(yǔ)執(zhí)行的過(guò)程是：首先把被阻塞的進(jìn)程從等待該事件的阻塞隊(duì)列中移出，將其PCB中的現(xiàn)行狀態(tài)由阻塞改為就緒，然后再將該P(yáng)CB插入到就緒隊(duì)列中。</p

80、><p><b>　　阻塞進(jìn)程的代碼：</b></p><p>　　void block() </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　if(empty(s)) </p><p><b>　　{ </b></p><

81、p>　　if(s->next==NULL) </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　sort(w,s); </p><p>　　s=s->next; </p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　e

82、lse </b></p><p><b>　　{ </b></p><p><b>　　pcb1 p1; </b></p><p><b>　　p1=s; </b></p><p>　　s=s->next; </p><p>　　p1-

83、>next=NULL; </p><p>　　sort(w,p1); </p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　else </b></p><p><b>　　{ &

84、lt;/b></p><p>　　cout<<"現(xiàn)在就緒隊(duì)列已經(jīng)為空，再?zèng)]有進(jìn)程需要阻塞"<<endl; } </p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　喚醒進(jìn)程的代碼：</b></p><p>　　void wake()

85、 </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　if(empty(w)) </p><p><b>　　{ </b></p><p><b>　　pcb1 p1; </b></p><p><b>　　p1=w; </b

86、></p><p>　　w=w->next; </p><p>　　p1->next=NULL; </p><p>　　sort(s,p1); </p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　else </b></p>

87、<p><b>　　{ </b></p><p>　　cout<<"阻塞隊(duì)列已經(jīng)為空，沒(méi)有進(jìn)程再需要喚醒"<<endl; } </p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　實(shí)驗(yàn)總結(jié)</b></p><p

88、>　　本次實(shí)驗(yàn)，我的任務(wù)是設(shè)計(jì)一個(gè)模擬單用戶操作系統(tǒng)的進(jìn)程管理模塊，并且進(jìn)程的調(diào)度是使用時(shí)間片輪轉(zhuǎn)法。該系統(tǒng)主要內(nèi)容是進(jìn)程的相關(guān)控制，系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中能顯示各進(jìn)程的狀態(tài)及有關(guān)參數(shù)的變化情況，從而觀察諸進(jìn)程的運(yùn)行過(guò)程及系統(tǒng)的管理過(guò)程，我是用C++寫(xiě)的，在我的電腦能夠運(yùn)行通過(guò)，雖不能盡善盡美，但也基本能實(shí)現(xiàn)老師的要求。</p><p>　　兩個(gè)星期程序設(shè)計(jì)課程，雖然時(shí)間有點(diǎn)短，但我也收獲不少，這次試驗(yàn)，加深了我