操作系统实验

### 操作系统实验知识点 #### 实验背景与目标 本次实验是关于操作系统的处理机管理部分，具体聚焦于处理机调度这一核心概念。在多道程序或多任务环境中，多个进程可能同时处于就绪状态，因此如何有效地管理和调度这些进程成为了一个重要的课题。本实验旨在通过设计一个模拟单处理机调度的算法，帮助学生更好地理解处理机调度的基本原理。 #### 实验目的与要求 1. **实验目的**：理解处理机调度的概念及其在多任务系统中的作用，掌握时间片轮转法的基本原理与实现方法。 2. **实验要求**： - 完成实验报告，报告内容包括但不限于实验题目、使用的数据结构及主要符号说明、程序流程图、带有注释的源程序、程序运行时的初值和运行结果等。 - 重点展示各个进程控制块的初始状态、运行后的状态变化以及每次调度时就绪队列中进程的排列顺序。 - 分析实验过程中的收获与体会，并提出对实验改进的意见和建议。 #### 实验内容概述 本实验的核心是设计并实现一个基于时间片轮转法的处理机调度程序。具体而言： 1. **假设条件**：系统中有3至5个进程，每个进程由一个进程控制块（PCB）表示。 2. **数据结构**：进程控制块包括进程名、链接指针、到达时间、估计运行时间和进程状态等字段。 3. **调度机制**：进程按照到达顺序形成一个循环队列，并设置队首指针指向第一个到达的进程。此外，还设有一个当前运行进程指针，指向当前正在运行的进程。 4. **调度流程**： - 在每次调度时，选择队首的进程进行运行。 - 对于被选中的进程，不是真正启动运行，而是减少其估计运行时间，并输出当前运行进程的名称。 - 进程运行结束后，更新当前运行指针指向下一个进程，并检查该进程的剩余运行时间是否为0。若为0，则将其状态设置为完成状态“C”并从队列中移除。 - 重复上述步骤，直至所有进程都运行完毕。 5. **调试与验证**：实验程序应包含显示或打印语句，以便实时显示或打印每次选中进程的名称及队列的变化情况。 #### 源代码解析 根据提供的部分源代码示例，可以看出该程序主要采用了C语言实现。代码中定义了`PCB`结构体用于表示进程控制块，并包含了基本的操作函数如`inputprocess`（输入进程）、`readydata`（准备数据）、`runprocess`（运行进程）和`readyprocess`（就绪进程）等。其中`readyprocess`函数负责整个调度流程的控制逻辑，包括进程的准备、运行以及状态更新等。 #### 总结与讨论 通过对上述知识点的学习与实践，学生不仅能够深入理解处理机调度的基本原理，还能掌握时间片轮转法的具体实现细节。此外，通过编写和调试实际代码，还能进一步增强编程能力和问题解决能力。在实验报告撰写过程中，对实验过程的反思与总结有助于培养学生的批判性思维和创新能力。 本次实验不仅提供了一个学习理论知识的机会，更重要的是通过实践加深了对操作系统处理机管理模块的理解。