操作系统CPU占用率控制实验报告

操作系统CPU占用率控制实验主要涉及了以下几个知识点： 1. **CPU调度**： CPU调度是操作系统的核心功能之一，用于决定哪个进程应该在何时获得CPU执行权。在这个实验中，通过编写程序来模拟不同类型的CPU使用情况，从而理解CPU调度的工作原理。 2. **Windows任务管理器**： Windows任务管理器是Windows操作系统提供的一个工具，用于查看和管理系统资源，包括CPU、内存、磁盘和网络的使用情况。实验中提到通过任务管理器来观察CPU占用率的变化，它是了解系统性能的重要途径。 3. **System Idle Process**： 当CPU没有执行任何用户进程时，会执行System Idle Process，这个进程实际上代表了CPU的空闲状态。它的CPU占用率实际上反映了CPU的空闲时间，数值越高，表示CPU越空闲。 4. **CPU占用率计算**： CPU占用率是通过测量在一定时间内CPU执行非空闲任务的比例来计算的。在实验中，通过模拟程序使CPU在繁忙和空闲循环中切换，来控制CPU占用率。任务管理器显示的是刷新周期内的平均CPU占用率。 5. **GetTickCount()函数**： 这是Windows API中的一个函数，用于获取系统启动至今经过的毫秒数，可以用来测量时间间隔，实验中用它来实现繁忙循环的计时。 6. **Sleep()函数**： Sleep()函数可以让当前线程暂停指定的毫秒数，用于实现CPU的空闲循环。实验中通过调整Sleep()的参数来控制CPU空闲时间，从而影响占用率。 7. **多核CPU处理**： 在多核CPU环境中，同一个进程可以被分配到不同的CPU核心上执行，这使得控制单个核心的CPU占用率变得复杂。实验中提到，在多核环境下可能无法如预期那样实现特定的CPU占用率曲线。 8. **正弦曲线模拟**： 实验中还涉及到了通过sin函数来模拟CPU占用率变化，使其呈现正弦波形。这需要根据sin函数的值来动态调整繁忙和空闲时间的比例，实现周期性的CPU利用率变化。 9. **程序实现**： 提供的两个程序代码中，程序1通过一个简单的循环来维持50%的CPU占用率，而程序2则更复杂，使用sin函数来模拟正弦曲线，动态改变CPU的繁忙和空闲时间。 通过这样的实验，学生可以深入理解操作系统如何管理和控制CPU资源，以及如何利用编程技术来影响和观测CPU占用率，这对于理解和优化系统性能至关重要。