電子科大-計(jì)算機(jī)-操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告-2014級(jí)(共18頁(yè)).docx
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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上電 子 科 技 大 學(xué)實(shí) 驗(yàn) 報(bào) 告學(xué)生姓名:郫縣LBJ 學(xué)號(hào):66 指導(dǎo)教師:溫柔可愛(ài)的劉杰彥實(shí)驗(yàn)地點(diǎn):主樓A2-413 實(shí)驗(yàn)時(shí)間:2017年4月22日上午1、 實(shí)驗(yàn)室名稱(chēng):計(jì)算機(jī)學(xué)院主樓機(jī)房2、 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱(chēng):進(jìn)程與資源管理實(shí)驗(yàn)分工:郫縣LBJ 進(jìn)程管理設(shè)計(jì) 郫縣小胖子 資源管理設(shè)計(jì) 郫縣威斯布魯克 進(jìn)程調(diào)度與時(shí)鐘中斷設(shè)計(jì)3、 實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí):24、 實(shí)驗(yàn)原理: 此處的實(shí)驗(yàn)原理在指導(dǎo)書(shū)上非常豐富,因此不照搬過(guò)來(lái),主要寫(xiě)出所要使用到知識(shí)點(diǎn),具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程中的原理分析見(jiàn)報(bào)告第八部分“實(shí)驗(yàn)步驟”處。(一) 總體設(shè)計(jì)系統(tǒng)總體架構(gòu)如圖1所示,最右邊部分為進(jìn)程與資源管理器,屬于操作系
2、統(tǒng)內(nèi)核的功能。要求能夠設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的進(jìn)程與資源管理器,具有如下功能:完成進(jìn)程創(chuàng)建、撤銷(xiāo)和進(jìn)程調(diào)度;完成多單元 (multi_unit)資源的管理;完成資源的申請(qǐng)和釋放;完成錯(cuò)誤檢測(cè)和定時(shí)器中斷功能。圖1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)(二) Test shell設(shè)計(jì)應(yīng)具有的功能:1、從終端或者測(cè)試文件讀取命令;2、將用戶(hù)需求轉(zhuǎn)換成調(diào)度內(nèi)核函數(shù)(即調(diào)度進(jìn)程和資源管理器);3、在終端或輸出文件中顯示結(jié)果:如當(dāng)前運(yùn)行的進(jìn)程、錯(cuò)誤信息等。(三) 進(jìn)程管理設(shè)計(jì)1、進(jìn)程狀態(tài)與操作2、進(jìn)程控制塊結(jié)構(gòu)PCB3、主要函數(shù):創(chuàng)建進(jìn)程、撤銷(xiāo)進(jìn)程(四) 資源管理設(shè)計(jì)1、主要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)RCB2、請(qǐng)求資源3、釋放資源(五)進(jìn)程調(diào)度與時(shí)
3、鐘中斷設(shè)計(jì)關(guān)鍵:使用基于優(yōu)先級(jí)的搶占式調(diào)度策略,在同一優(yōu)先級(jí)內(nèi)使用時(shí)間片輪轉(zhuǎn)算法。參考課上ppt: 5、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模涸O(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)進(jìn)程與資源管理,并完成Test shell的編寫(xiě),以建立系統(tǒng)的進(jìn)程管理、調(diào)度、資源管理和分配的知識(shí)體系,從而加深對(duì)操作系統(tǒng)進(jìn)程調(diào)度和資源管理功能的宏觀理解和微觀實(shí)現(xiàn)技術(shù)的掌握。6、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的進(jìn)程與資源管理器,要求具有如下功能:完成進(jìn)程創(chuàng)建、撤銷(xiāo)和進(jìn)程調(diào)度;完成多單元 (multi_unit)資源的管理;完成資源的申請(qǐng)和釋放;完成錯(cuò)誤檢測(cè)和定時(shí)器中斷功能。通過(guò)編寫(xiě)測(cè)試腳本(test shell)來(lái)完成對(duì)進(jìn)程與資源管理器的測(cè)試。7、 實(shí)驗(yàn)環(huán)境(設(shè)備、元
4、器件):Windows 7、Visual Studio 20158、 實(shí)驗(yàn)步驟:(一) 系統(tǒng)功能需求分析:(二) 總體框架設(shè)計(jì):1、 具體原理和總體工作流程分析:首先,通過(guò)test shell從測(cè)試文件中讀入各種命令。然后,對(duì)命令進(jìn)行分析,將用戶(hù)的需求轉(zhuǎn)換成調(diào)度內(nèi)核函數(shù),也就是說(shuō),通過(guò)調(diào)度進(jìn)程和資源管理器,實(shí)現(xiàn)創(chuàng)建進(jìn)程、撤銷(xiāo)進(jìn)程、進(jìn)程調(diào)度、對(duì)資源進(jìn)行管理、申請(qǐng)和釋放資源、檢測(cè)錯(cuò)誤和定時(shí)器中斷等功能,從而模擬一個(gè)操作系統(tǒng)對(duì)進(jìn)程進(jìn)行調(diào)度和對(duì)資源進(jìn)行管理的過(guò)程。最后,在終端或者輸出文件中,把一系列操作后的結(jié)果顯示出來(lái),包括當(dāng)前運(yùn)行的進(jìn)程、錯(cuò)誤信息等。2、 相關(guān)方法和算法:(1) C語(yǔ)言中的結(jié)構(gòu)str
5、uct,用來(lái)實(shí)現(xiàn)PCB、RCB等(2) C語(yǔ)言中的指針、鏈表操作,用來(lái)實(shí)現(xiàn)將PCB和RCB加入隊(duì)列尾部、從隊(duì)列中刪除、轉(zhuǎn)移至阻塞隊(duì)列等操作,以及進(jìn)程的調(diào)度執(zhí)行等。本實(shí)驗(yàn)中我們采用的帶頭結(jié)點(diǎn)的鏈表來(lái)實(shí)現(xiàn)各種操作。(3) 基于優(yōu)先級(jí)的調(diào)度算法、時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法、搶占式調(diào)度算法的綜合應(yīng)用。3、 模塊調(diào)用關(guān)系:本實(shí)驗(yàn)中,我們組共編寫(xiě)了三個(gè)頭文件(pcb.h、rcb.h、test_shell_data.h)和四個(gè)源文件(main.c、pcb.c、rcb.c、test_shell_data.c),因此可以分為主函數(shù)設(shè)計(jì)模塊、進(jìn)程管理設(shè)計(jì)模塊、資源管理設(shè)計(jì)模塊和test shell設(shè)計(jì)模塊。在主函數(shù)模塊中
6、,需要調(diào)用其他三個(gè)模塊,如創(chuàng)建進(jìn)程、展示父子子進(jìn)程等操作,需要調(diào)用進(jìn)程管理設(shè)計(jì)模塊;調(diào)度算法的執(zhí)行、展示各種隊(duì)列等,需要調(diào)用test shell設(shè)計(jì)模塊;在進(jìn)程管理設(shè)計(jì)模塊中,像銷(xiāo)毀PCB等操作,需要執(zhí)行對(duì)RCB的釋放,則需調(diào)用test shell設(shè)計(jì)模塊;在資源管理設(shè)計(jì)模塊中,提供一些最小的操作,不調(diào)用其他模塊;在test shell設(shè)計(jì)模塊中,設(shè)計(jì)到對(duì)資源和進(jìn)程的各種操作,需要調(diào)用資源管理設(shè)計(jì)模塊和進(jìn)程管理設(shè)計(jì)模塊。(三) 進(jìn)程管理設(shè)計(jì)模塊詳細(xì)設(shè)計(jì)(本部分我負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn))我們的計(jì)劃是在在進(jìn)程管理設(shè)計(jì)模塊中,實(shí)現(xiàn)關(guān)于進(jìn)程的各種最基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)和操作,具體包括:實(shí)現(xiàn)PCB結(jié)構(gòu)體、PCB鏈表、PCB子節(jié)
7、點(diǎn)鏈表;實(shí)現(xiàn)對(duì)PCB鏈表的初始化、對(duì)子節(jié)點(diǎn)鏈表的初始化、新建PCB、對(duì)PCB鏈表中進(jìn)行刪除、插入、移除(不free)、從等待和阻塞隊(duì)列中獲取PCB得知、打印當(dāng)前PCB父節(jié)點(diǎn)、打印當(dāng)前PCB父節(jié)點(diǎn)、打印當(dāng)前PCB子節(jié)點(diǎn)鏈表、插入子隊(duì)列的尾部、從子隊(duì)列尾部刪除。1、 進(jìn)程狀態(tài)與操作(1) 進(jìn)程狀態(tài)共ready/running/blocked三種狀態(tài),通過(guò)結(jié)構(gòu)struct實(shí)現(xiàn),代碼如下:struct int running; int blocked; int ready;PCB_STATUS; /定義pcb狀態(tài)的三種情況(2) 進(jìn)程操作:在本次實(shí)驗(yàn)中,將會(huì)讀進(jìn)程進(jìn)行以下操作,結(jié)合這些操作的具體內(nèi)容和
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