操作系统进程管理实验报告

********实验报告纸

计算机科学与工程学院 （院、系） 网络工程 专业 083 班 组 操作系统 课

学号************ 姓名 **** 实验日期 2011.05.20 教师评定 实验一、进程管理(3学时、必做)

一、实验目的

通过实验使学生进一步了解进程、进程状态、进程控制等基本概念。基本能达到下列具体的目标：

1、 理解进程 PCB 的概念，以及 PCB 如何实现、如何组织以及管理。

2、 复习数据结构中如何对链的操作，包括建链、删除、插入结点等，来实现进程的管

理。

二、实验内容

1、 建立一个结点，即 PCB 块包括用户标识域、状态域（执行、等待、就绪）、 link 域。 2、 建立三个队列（执行队列、就绪队列、等待队列）。

3、 根据进程状态转换实现对三个队列的具体操作。具体的驱动可以采用时间片算法或

手动调度的形式完成三个状态之间的转换 4、 用 switch 选择语句选择状态。

5、 按照自己的设定能完成所有的状态转换的运行（包括创建和运行结束）。

三、实验步骤

1、 复习进程管理三状态模型部分内容。

2、 预习C++ Builder或VC++、Delphi、JBuilder线程编程。

3、 运行示例程序，进一步明确实验要求。可以采用控制台模式或窗口模式。 4、 上机编程、调试程序。 5、 完成实验报告。

四、实验过程

1、 进程管理三状态模型部分内容

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进程从因创建而产生直至撤销而消亡的整个生命周期中， 有时占用处理器执行，有时虽然可以运行但分不到处理器，有时虽然处理器空闲但因等待某个事件发生而无法执行，这一切都说明进程和程序不同，进程是活动的且有状态变化， 状态及状态之间的转换体现进程的动态性，为了便于系统管理，一般来说，按照进程在执行过程中的不同情况至少要定义三种进程状态。

(1)运行态：进程占用处理器运行的状态。

(2)就绪态：进程具备运行条件，等待系统分配处理器以便起运行的状态。 (3)等待态：进程不具备运行条件，正在等待某个时间完成的状态。 2、 程序设计环境

表1 程序设计环境表 设备名称 处理器 内存容量 操作系统 java.runtime.version 详细要求 英特尔 Core i5 M 460 @ 2.53GHz 2 GB Windows 7 旗舰版 32位 1.6.0_13-b03 3、 程序界面设计

本实验的目的不在界面的创新，所以界面的设计模仿示例程序二，程序界面设计如下：

图 1.

程序界面设计

界面中的元件包括：标题、队列管理、进程状态转换操作、进程转换示意图、作者及版本信息。各元件的设计具体如下：

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1) 标题：蓝底白字“进程管理演示”，其部分代码如下：

public static final String TITLE = \进程管理演示\ ; //程序标题 JLabel J_title= new JLabel(\ + TITLE + \,SwingConstants.CENTER); 1) 队列管理：实时更新进程就绪队列、进程执行队列、进程阻塞队列，及进程执行队列中进程Node（模拟PCB 块，详见下文）的更新。其中，进程执行队列只包含一个进程，因为一个时间片内只能有一个进程处于运行态。部分代码如下： //进程队列名 public static final String PROCESS_READY = \进程就绪队列： \ ; public static final String PROCESS_EXECUTE = \进程执行队列： \ ; public static final String PROCESS_BLOCK = \进程阻塞队列： \ ; //进程队列信息显示 private JLabel process_ready = new JLabel(PROCESS_READY) ; private JLabel process_execute = new JLabel(PROCESS_EXECUTE) ; private JLabel process_block = new JLabel(PROCESS_BLOCK) ; //更新进程队列信息 process_ready.setText(PROCESS_READY + readyLink.print()) ; process_execute.setText(PROCESS_EXECUTE + executeLink.print()) ; process_block.setText(PROCESS_BLOCK + blockLink.print()) ; 2) 进程状态转换操作：

a) 创建新的进程：其部分代码如下：

private JTextField process_name= new JTextField(8) ; //进程名输入域 private JLabel process_add = new JLabel(\小于4个字符\);//添加进程提示信息 b) 已存在的进程的状态切换操作：其部分代码如下：

//进程状态转换操作按钮 private JButton executeTOready = new JButton(\执行-->就绪(a)\) ; private JButton executeTOblock = new JButton(\执行-->阻塞(s)\) ; private JButton readyTOexecute = new JButton(\就绪-->执行(d)\) ; private JButton blockTOready = new JButton(\阻塞-->就绪(f)\) ; 3) 进程转换示意图：

private ImageIcon imageIcon = new ImageIcon(\); 需把图片放在D盘根目录下

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图 2.

进程转换示意图

4) 作者及版本信息：

new JLabel(\作者:杨松青    版本:PMD 1.0
\ + \仲恺农业工程学院计算机科学与工程学院网络工程083班
\ + \电子邮箱:yameing@163.com\) 其中：PMD为Process Management Demo的简写。 4、 创建进程

图 3.

创建进程

包括进程名输入域和添加进程提示信息两个组件，进程名输入域可输入进程名（长度不大于4）按回车键添加进程队列中不存在的进程（进程名不能重复）；点击下方的按钮将改变进程名对应的进程的状态，详细见6、进程状态转换操作。

按回车键后，在输入域后方的添加进程提示信息组件会打印出提示信息，提示用户进程是否添加成功。如果输入的进程名长度大于4，程序将自动截取前4个字符，确保名字长度不大于4，这中控制是由于该程序无须名字很长的进程名，这样队列管理中可以显示更多的进程。 5、 时间片管理

为了模拟处理器的时间片，程序单独开启一个新的线程cpuThread处理时间片到时的进程切换和获得时间片的操作。

时间片的定义如下：

//时间片 public static final Integer TIMEOUT = 5 ; public int timeOut = TIMEOUT ; 其中TIMEOUT为处理器的每次分配的时间片大小，该值是固定的，所以使用final关

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键字修饰。timeOut为进程执行过程中时间片的消耗，但该值为0时，将检查就绪队列，如果就绪队列为空，则为原执行中的进程再次分配TIMEOUT大小的时间片，进程继续占用处理器；如果就绪队列不为空，则原执行中的进程时间片到，转为就绪态，而就绪队列的队首结点转入执行状态。具体操作流程及代码如下：

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/n0ma.html