55进程管理演示系统的设计与实现

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1、ComputerEducation技术应用文章编号：1672-5913(2009)14-0144-05进程管理演示系统的设计与实现1121张琼声，蒋玉新，李春华，刘童璇(1.中国石油大学(华东)计算机与通信工程学院，山东东营257061；2.胜利油田物探研究院计算机室，山东东营257022)摘要：进程是资源分配和独立运行的基本单位，是操作系统的核心概念。“操作系统”教学中，进程的概念以及进程管理的实现原理抽象难懂，初学者难以掌握。本文阐述如何以图形化方式设计和实现进程管理的演示系统，以辅助课堂教学。该系统的演示内容包括：进程的概念、进程创建、进程组织、进程关系管理、进程阻塞、进程唤

2、醒、进程撤销、进程调度、进程同步。关键词：进程管理；演示系统；操作系统中图分类号：G642文献标识码：B块。进程同步演示模块包括进程互斥和读者—写者问题演1前言示两个子模块。进程管理是操作系统原理最主要的教学内容之一，而本系统用VC++6.0开发，采用单文档结构，所有演示进程及进程的控制原理是学生学习的重点和难点。如何使过程都在视图中通过VC控件交互实现。系统使用了延时学生能够在较短的时间内，深入了解进程的概念及进程控机制，每当执行一个过程使界面发生变化或执行了关键步制的原理，如何把进程的概念与程序运行的软硬件环境的骤后，执行一个延时函数，从而给用户足够的时间观察界变化联系起来？如

3、何把进程管理的功能与数据结构和算面的变化。法的实现结合起来？使学生从根本上掌握进程的概念，理2.2进程组织解操作系统中进程管理功能的实现原理和实现技术，把抽(1)链表组织象的理论与具体的实现技术结合起来？是“操作系统”课本系统实现多个进程链表，包括总进程链表、多个优程教学面临的重要问题。先权不同的就绪进程链表和三个对应不同阻塞事情的阻进程管理演示系统主要用于辅助课堂教学，试图将抽塞进程链表。象的理论与系统设计、实现的具体技术相结合，通过动态(2)进程树的、图形化的界面表现进程概念的本质、进程管理的过程、系统按照进程的亲属关系，建立进程树，实现了进程进程管理功能与数据结构和算法实现的

4、关系。把抽象的概树的管理和图形显示。念和原理实例化。帮助学生直观地、深入地理解进程的概(3)进程标识符PID的管理念和进程管理功能存在的必要性以及相应的实现技术。每一个进程都有唯一的内部标识符PID，本系统通过本系统主要实现进程概念、进程控制、进程调度、进循环使用来达到有限PID资源的合理利用。当进程创建时程同步行为和实现原理的演示。该系统的特点是用图形化分配可用的PID，当进程终止时，释放占用的PID。的方式把操作系统原理与程序实现结合起来。论文详细说明了该演示系统的设计方案与实现技术。2.3进程执行过程的模拟2系统设计本系统通过定时器和执行时间来模拟进程的执行过程。2.1系统模

5、块结构创建进程时，给进程一个随机的执行时间。执行时间本系统包括进程概念、进程控制、进程调度、进程同长短根据系统参数配置进行灵活控制。进程同步中对临界步四个演示模块。其中进程控制演示模块包括进程创建、资源的访问过程也通过访问时间来模拟，根据进程的执行进程终止、进程阻塞与唤醒三个演示子模块。进程调度演时间，进程访问临界资源的时间总是定义为一个比总执行示模块包括单级队列调度和多级队列调度演示两个子模时间小的值。作者简介：张琼声(1968-)，女，湖北松滋县人，硕士，副教授，从事操作系统、软件工程、决策支持系统方面的教学和研究。144技术应用ComputerEducation给定进程的执行

6、时间后，通过定时器控制进程的执以系统自动控制。即在进程执行过程中，用户可以发送访行。进程执行一条指令用一个定时周期来模拟，在定时处问临界资源的命令，让其执行访问临界资源的过程。自动理函数中对进程控制块的相关数据进行修改并同步在界控制的设计是若某进程没有访问过临界资源，则令其在执面上更新显示，从而模拟出进程的执行过程。当定时周期行过程的最后时间段自动访问临界资源。数等于给定的进程执行时间时(本系统在进程控制块中添(2)读者—写者问题演示模块加了已执行时间来记录执行进度，该值就等于定时周期本模块演示多个读进程与写进程同步访问共享数据数)，进程正常结束。区的管理过程。创建进程时，用户要指

7、定新进程的类别(读者进程或写者进程)。用户可以通过进程列表选择任何进程2.4进程概念演示模块执行，执行过程中，用户可以随时让进程访问资源。本模块通过显示当前进程的PCB信息、CPU寄存器2.8系统参数配置的变化来演示进程概念。模拟了进程实体、进程控制块、动态特征、短暂存在性、进程切换、并发执行、独立性等本系统为了灵活控制演示过程并满足用户的需要，设特点。置了一些配置参数，如定时周期、最小或最大延时时间、系统界面上显示的进程信息都直接或间接地从进程最小或最大执行时间、优