中南大学操作系统实验报告

中南大学操作系统实验报告姓名：学号：班级：进程模拟与主存分配回收一、实验内容1.设计进程管理中数据结构的内容；2.设计一个优先权调度算法，实现进程调度；3.设计至少两个临界资源的同步管理模拟。4.主存存储器空间的分配和回收二、实验目的a)加深对进程概念及进程管理各部分内容的理解；b)熟悉进程管理中主要数据结构的设计及进程调度算法、进程控制机构和同步机构的实现过程。c)帮助了解在不同的存储管理方式下，应怎样实现主存空间的分配和回收三、实验要求1.最好采用图形界面；2.可随时增加进程；3.规定道数，设置后备队列和阻塞状态。若内存中进程少于规定道数，可自动从后备队4.列中调度作业进入。被阻塞进程入阻塞队列，设置唤醒功能用于将指定阻塞进程唤醒进入就绪队列；5.每次调度完成，显示各进程状态；6.设置至少两个临界资源阻塞队列和公共变量，模拟同步过程；7.设置时间片中断操作；8.自行假设主存空间大小，预设操作系统所占大小并构造未分分区表。9.采用最先适应算法分配主存空间10.进程完成后，分配主存，并与相邻空闲分区合并。四、具体实现将实验一与实验二结合在一起。所以整合成了一分实验报告。在这里统一给出自己实现的思想。1.流程图开始就绪队列内存是否够用是否有临界资源可以使用阻塞队列外存队列是否完成释放资源部分进程进入就绪队列结束队列2.关键代码：1.利用冒泡法实现优先级的排序//优先级的排序publicvoidsort(ArrayListPCBarraylist){for(inti=0;iarraylist.size();i++){for(intj=i+1;jarraylist.size();j++){if(arraylist.get(i).getPriority()arraylist.get(j).getPriority()){//根据冒泡法来优先级排序PCBtemp=arraylist.get(i);arraylist.set(i,arraylist.get(j));arraylist.set(j,temp);}}}}2.自动从后备队列中往就绪队列中增加进程//若内存中进程少于规定道数，可从后备队列中调度作业进入publicvoidcheckPCB(ArrayListPCBready,ArrayListPCBpool){while(ready.size()4&&pool.size()0){ready.add(pool.get(0));System.out.println(从后备队列往就绪队列中加入进程);pool.get(0).getAll();pool.remove(0);}}3.内存不够时，移入外存队列publicvoidmove(PCBPCB,ArrayListexternStore,ArrayListPCBready){if(PCB.isGetStore()==false){externStore.add(PCB);PCBready.remove(PCB);}}五、实验总结1.通过此次实验，对于操作系统的模拟有了更深的理解。进程的调度，在开始做第一个实验时，由于设计上的漏洞，导致临界资源一直被占用，结果造成了死锁。在实践中，更加理解了死锁的涵义。同时，也提醒着自己要不断的总结，注意数据结构方面的设计问题。2.对于实验内容的理解，我在这方面产生了点困难。刚开始，不知道如何来模拟临界资源。在请教了老师之后，慢慢开始摸索。3.，接触到第二个实验，对于主存空间的模拟又产生了困难。不知道该用什么来模拟。最终采用了投机取巧的方式。用了ArrayList.这样，就不用担心主存的回收问题了。但是这样，不太符合实际情况。六、源代码packageos_check_1;importjava.util.ArrayList;importjava.util.Scanner;publicclassCPU{staticbooleansource=false;staticArrayListPCBPCBready=newArrayListPCB();//这里才是真正的就绪队列staticArrayListPCBpoolQueue=newArrayListPCB();//后备队列staticArrayListPCBblockQueue=newArrayListPCB();//阻塞队列staticArrayListPCBendQueue=newArrayListPCB();//结束队列staticArrayListPCBexternStore=newArrayListPCB();//放入外存的队列PCBinitpi=newPCBinit();Scannersc=newScanner(System.in);MainStorems=newMainStore();CPU(){this.PCBready=pi.PCBready;this.poolQueue=pi.poolQueue;while(time()0){fun();}}//模拟进程的调度publicvoidfun(){CPUuse(PCBready);CheckEnd(PCBready);CheckBlock();OutPut();ms.show();pi.checkPCB(PCBready,poolQueue);pi.sort(PCBready);//对可能发生的就绪队列进行优先级排序System.out.println(***********longxiao************);}//剩余运行的时间publicinttime(){inttime=0;for(inti=0;iPCBready.size();i++){//改变时间。time=time+PCBready.get(i).getTime();}returntime;}//从就绪队列中调入优先级最高的运行。publicvoidCPUuse(ArrayListPCBready){if(ready.size()0){ready.get(0).setState(1);//将状态设置为运行状态ms.GetEmpty(ready.get(0));if(ready.get(0).isGetStore()==true){if(ready.get(0).getSource()==true){//当需要使用临界资源时if(source==false||ready.get(0).getUseSource()==true){//临界资源没有被使用run1(ready);System.out.println(进程+ready.get(0).getPID()+执行);}else{blockQueue.add(ready.get(0));//将其加入阻塞队列ready.remove(0);//将其从就绪队列中移除}}else{//不需要使用临界资源的进程run2(ready);//开始执行System.out.println(进程+ready.get(0).getPID()+执行);}}else{//移入外存ms.move(ready.get(0),externStore,PCBready);}}}//设置时间片为3，开始运行。如果在运行过程中，时间一直不为0.则会占用临界资源publicvoidrun1(ArrayListPCBready){for(intx=0;x=2;x++){//设置时间片为3ready.get(0).run();//开始执行if(ready.get(0).getTime()==0){break;}else{source=true;//从此，临界资源被使用ready.get(0).setUseSource(true);}}if(ready.get(0).getUseSource()==true){System.out.println(临界资源被+ready.get(0).getPID()+占用);}}//不需要临界资源的进程的运行publicvoidrun2(ArrayListPCBready){for(intx=0;x=2;x++){//设置时间片为3ready.get(0).run();//开始执行if(ready.get(0).getTime()==0){break;}}}//是否应进入结束队列，从就绪队列中移除publicvoidCheckEnd(ArrayListPCBready){for(inti=0;iready.size();i++){if(ready.get(i).getTime()==0){ms.release(ready.get(i));//释放所正在使用的内存ms.check(externStore,PCBready);System.out.println(test：checkEnd);endQueue.add(ready.get(i));if(ready.get(i).getUseSource()==true){//如果正在使用临界资源System.out.println(进程+ready.get(i).getPID()+释放临界资源);source=false;//释放临界资源}ready.remove(i);}}}//判断阻塞队列中是否能够进入就绪队列//前提是占用临界资源的那个进程已经结束publicvoidCheckBlock(){pi.sort(blockQueue);//对阻塞队列中的进程进行优先级排序if(source==false&&blockQueue.size()0){System.out.println(test：checkblock);//当临界资源出现空闲时，可以从阻塞队列中移除，进入就绪队列。PCBready.add(blockQueue.get(0));blockQueue.remove(0);}}publicvoidOutPut(){System.out.println(就绪队列中有：+PCBready.size());for(inti=0;iPCBready.size();i++){PCBready.get(i).getAll();}System.out.println(阻塞队列中有：+blockQueue.size());for(inti=0;iblockQueue.size();i++){blockQueue.get(i).getAll();}System.out.println(完成队列中有：+endQueue.size());for(inti=0;iendQueue.size();i++){endQueue.get(i).getAll();}if(blockQueue.size()!=0){System.out.println(是否需要从阻塞队列中唤醒进程(1.YES/ELSE.NO));intchoose=sc.nextInt();if(choose==1){wakeUp();}}System.out.println(是否需要增加进程(1.YES/ELSE.NO));//加入的进程先放入后备队列。然后由后备队列自动的添加到就绪队列中intchoose=sc.nextInt();if(choose==1){pi.PCBadd(poolQueue);}}publicvoidwakeUp(){System.out.println(请输入需要唤醒进程的ID号);intid=sc.nextInt();for(inti=0;iblockQueue.size();i++){if(blockQueue.get(i).getPID()==id){for(intj=0;jPCBready.size();j++){if(PCBready.get(j).getUseSource()==true){PCBready.get(j).setUseSource(false);//解除j进程对临界资源占用。以