操作系统课程设计报告2.docx

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1、操作系统课程设计实验_进程管理一、实验目的1. 开发一个函数，建立进程控制块和资源控制块结构，并实现 相关数据结构的初始化。2. 开发一系列操作，由进程调用这些操作，达到控制进程申请 或释放各种资源的目的。通过实验理解进程的概念，进程的组成（PCB结构），进程的并 发执行和操作系统进行进程管理的相关原语（主要是进程的创 建、执行、撤消）。二、需求分析用C语言编程模拟进程管理，至少要有：创建新的进程；查 看运行进程；换出某个进程；杀死运行进程以及进程之间通信 等功能。三、实验环境Windows 操作系统、VC+6. 0C 语言(C-free5.0)4、详细设计程序流程图i:开始数据结构：算法设计

2、：statc=O 杀死state=l 就绪state=2 等待state=3运彳亍（1）进程控制块信息struct jincheng_type int pid;int youxian：int daxiao;int state;int message：；(2) 进程信息初始化struct jincheng_type neicun20:int shumu=0, pid_l:int max=0;int number=0:(3) 创建进程的算法void create ( )/*创建一个进程的示例*/if(shumu=20)printf Cn内存已满，请先结束或换出进程n);elseprintf Cn请

3、输入新进程的pidn);scanf(%d，&neicunshumu. pid);printf (n请输入新进程的优先级)；scanf(w%d*，&neicunshumu. youxian); printf(*n请输入新进程的大小n);scanf(w%d*，&neicunshumu. daxiao);printfCXn创建进程时令其状态为就绪);scanf(”d, &neicunshumu+l. daxiao);printf Cn创建进程信息n);scanf(”d, &neicunshumu+1. message);neicunshumu. state=l;shumu+;(4) 査看运行进程算法

4、void run()int max=0;int vpid;for(int i=0;ishumu;i+)if (neicuni. flag=l)&(neicuni. youxian=neicunmax. youxian) max=i;neicunmax. flag=3;printf Cn 当前运行进程程序名：n%d, neicunmax. pid);printf (wn 该进程的优先级：n%d, neicunmax, youxian);printf (wn 该进程的运行时间:n%d*, neicunmax, daxiao);printf (wn 该进程的状态：n%d, neicunmax, fl

5、ag);printf (wn 该进程的信息是：n%d, neicunmax, message); vpid=getch();(5) 换出进程算法void huanchuOint i, k, d：for(int i=0;ishumu;i+)if (neicunij. flag=l)&(neicuni. youxian=neicunmax. youxian) max=i;neicunmax. flag=3：if (max=shumu-l)printfC没有处于等待序列的进程);elsefor (k=max+l; kshumu; k+)neicunk. flag=2;printfCXn处于等待序列的

6、进程有:);for (k=max+l: kshumu; k+)printf(n%d, neicunk. pid);printfCn请选择要唤醒的进程:)；scanf&k);i=max：while(neicuni. pid!=k)i+；neicun订.flag=l;printf Cn%d进程已被唤醒,k);d=getche();(6) 杀死进程算法void killO/*杀死某个进程*/int i=0, k, b;printf(*n请输入要杀死的进程：”)；scanf&k);while(neicuni. pid!=k)i+；neicuni. daxiao=0;neicuni. pid=O：nei

7、cuni.youxian=0;neicuni.flag=O;if (i=(shumu-l)shumu;elsefor(int j=i+l;j0&tpidlsuper)(ready-super) /*优先级最大者，插入队首*/p-link=ready;ready=p;else /*进程比较优先级,插入适当的位置中*/first=ready;second=f i rst-link;while(second!=NULL)if (p-super) (second-super) /*若插入进程比当前进程优先数大,*/ /*插入到当前进程前而*/p-link=second：first-link=p;sec

8、ond=NULL;insert=l;else /*插入进程优先数最低，则插入到队尾*/first=first-link;second=second-link;if(insert=0) first-link=p;4. 建立进程控制块，进程撤销函数，进程就绪函数disp(PCB * pr) /*建立进程显示函数，用于显示当前进程*/check() /*建立进程查看函数*/destroy0 /*建立进程撤消函数(进程运行结束，撤消进程)*/running() /*建立进程就绪函数(进程运行时间到，置就绪状态*/5、程序测试过程（截图）输入总共要输入的进程数：输入进程1的信息:输入进程2的信息第一个时

9、间片：将优先级最高的3投入运行，其他处于等待状态：第二个时间片：将3的优先级减一，将优先级第二的2进程投入运行其他处于等待状态:第三个时间片：将进程2的优先级减一，将优先级第一的进程3投入运行，其他处于等待状态：a J:ljinchengdiaodu.exe当前运行进程：3qnane state supei*ndtine3R231当前就绪进程：qnane state superndtine1w11 0qnane state superndtine2w12 1按enter键继续runtineruntineruntine第四个时间片：将进程3的优先级减一，将队列首元进程1投入运行，其他处于等待状态

10、：第五个时间片：将队列首元进程2投入运行，进程3处于等待状态: J:ljinchengdiaodu.exe. ca | 回继续 *当前运行进程：2qnanestatesuperndtineruntine2R121当前就绪进程：qnanestatesuperndtine3u132runtine进程完成.犍继续 .第六个时间片：将进程3投入运行，此时无等待进程: eJ：ljinchengdidodu.exe*进程(2J完成. 按entei键继续当前运行进程：3一qnaraestatesuperndt ine3R132runt ine当前就绪进程：进程I3J完成.按enter键纟囂_二完成，安任意键

11、退出:实验三存储管理1、实验目的：设计一个虚拟存储区和内存工作区，并使用下述算法计算访问命中 率。(1) 先进先出的算法(FIFO)(2 )最近故少使用算法(LRU)(3) 最佳淘汰算法(OPT)(4) 故少访问页面算法(LFU)(5 )故近最不经常使用算法(NUR)(6)时钟算法(CLOCK)命中率二仃一页面失效次数)/页地址流长度二、需求分析程序设计本实验的程序设计基本上按照实验内容进行。即首先用Srand ()和rand ()函数定义和产生指令序列，然后将指令序列变换成相应的页地址流，并针对不同的算法计算出相应的命中率。相关定义如下：1. 数据结构(1) 页面类型typedef stru

12、ctint pn, pfn, counter, time;pl_type;其中pn为页号,pfn为面号counter为一个周期内访问该页面次数,time为访问时间。(2) 页面控制结构struct pfc_structint pn, pfn;struct pfc_struct *next;；typedef struct pfc_struct pfc_type;pfc_typepfctotal_vp, *freepf_head, *busypf_head, *busypf_tail;其中pfctotal_vp定义用户进程虚页控制结构，*freepf_head为空页面头的指针，*busypf_he

13、ad为忙页面头的指针，*busypf_tail为忙页面尾的指针。2. 函数定义(1) void initialize!():初始化函数，给每个相关的页面赋值。voidFIFOO：计算使用FIFO算法时的命中率。voidLRUO：计算使用LRU算法时的命中率。voidOPTO：计算使用OPT算法时的命中率。voidLFUO：计算使用LFU算法时的命中率。voidNURO：计算使用NUR算法时的命中率。3. 变量定义(1) int atatal_instruction:指令流数据组。(2) int pagetotal_instruction:每条指令所属页号。(3) int offset tota

14、l_instruction:每页装入 10 条指令后取模 运算页号偏移值。(4) int total_pf :用户进程的内存页面数。(5) int diseffect :页面失效次数。三、实验环境Windows 操作系统、VC+6.0C 语言(C-free5. 0)4、详细设计程序流程图：模块划分:intinitialize(int);intFIFO(int);intLRU (int);intLFU(int);intNUR(int);intOPT (int);intCLOCK (int);五、程序测试过程（截图）随机生成320个数:p他Z.01L3ZZ0TP969T9T88T99TETCZTS

15、ST9乙TZbl9TE28298308T乙998T08ZSTZ乙6Z乙9Z62TCZSfrZ6乙S69归Z0T8IAZ乙09UZ8frlZUTHZ.82ie9EZ6ZT661izbt必的XVZSTIUl8869?dZTE20169ST?zz61861ceiT0168180EEl6S96T6b环963乙8S619TE8TZ96382220TV96ZT96?0STCTE2ZTT8ZZ9TZST9Z6T8TT608ZT992乙SZEZ9TtZTZ289T乙6TZ2TS0T0?SIT6620ZfrS8908ST8bTZTSSC乙乙T乙ST9ZZJ筋Z68STTTT2TSZ26Tfr9Z.2ZTZ0乙Z

16、T02乙frVZSSZMT8969?ESIT6TS23t-2811ETZZZ091三0639lTH1V918E厶乙乙S6188621381El吹ST?8810TZT9乙SS61乙690?SZZ938ET8337VTTV626TTT6TiZS9乙工08TTH9TZ,xai|upn6nn3unj：f. tJ:lcLjncrugunli.exc?pe&c F i*rt mo n pPIFO = 0.53751.RU =0.5437LfU ：（J.S281NURzCJ.SlSGOPT =D5313CI-OCK = R .5 page *es FI PO = 0.5-437LRU ：（4.5*43?Lf

17、U =.54G9NURZ0.540GOPT:A.5SHHClock =. 541376 &piFO=U.5GBViRU ：0.55G3I-FU =0.55G3NIIR = .575nOPT =0.5719CLOCK = 0.559-1r7 pcfju mmu uFIFO：0.57X9KRII sR-5719Lfu S.SSXNUR=0.56250PT：0.6000CLOCK = W.5VX9p8 pcgu F-a FIFO=H.5719I-RU =0.58751.FU =0.57X9 J:lcunchuguanli.exe*CLOCK：0.865629 pace fuames FIFO：0.8

18、625LRU =08656I.FU 二0 8594NURW 8656OPT =0.8938CLOCK：。.868830 pane i*AfnesFIFO：0.8812LRU =08906bFU = 08906NURS. 8844OPT = 09000CLOCK：0.878132 page Fi*cffnesFIFO：0.9000LRU =0.9000LFU 二0.9000NUR：0.9000OPT = 09000CLOCK：。.9000 淸按任意键继绫-.6、测试结果分析在内存页而数较少（4-5页面）时，六种算法的命中率差别 不大，都是50%左右，在内存页面为25-32个页面时，由于用 户进程的所有指令基本上都已经装入内存，算法之间差别不大。比较六种算法，以OPT算法的命中率最高。