linux实验进程管理时间片轮转和管道分析.doc

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1、实验二：进程管理实验学时：2学时实验类型：设计实验要求：必修一、实验目的本实习模拟在单处理器情况下的处理器调度，帮助学生加深了解处理器调度的工作原理。了解终端访问进程的linux命令,掌握Linux下进程创建、撤销；了解linux下进程之间的族亲关系；掌握Linux系统基于无名管道（终端、系统调用）通信方法。二、实验内容(一)编程实现调度算法，实现处理器调度。1．设计一个按优先数调度算法实现处理器调度的程序。（单号）2．设计一个按时间片轮转法实现处理器调度的程序。（双号）注：以上算法选择一个实现。(二)Linu

2、x管道通信：内容1、解释ps  -aux  

3、  grep  ivr_tr  的执行结果----------------------------------------------------内容2、终端命令：无名管道“

4、”题目1：如何一个屏幕一个屏幕地查看/etc目录的内容，并解释其含义：题目2：利用一个管道：列出带有licq字符的RPM包，并解释其含义：题目3：利用多个管道：计算passwd文件中含有“/bin/bash”的行数。并解释其含义：三、实验原理、方法和手段在采用多道程序设计的系统中，往往有若干个

5、进程同时处于就绪状态。当就绪进程个数大于处理器数时，就必须依照某种策略来决定哪些进程优先占用处理器。采用某种算法合理有效地把处理机分配给进程，其调度算法应尽可能地提高资源利用率，减少处理机的空闲时间。常用的调度算法有：先来先服务、时间片轮转、优先级等算法。本实验要求学生模拟后两种算法。时间片轮转法是系统把所有就绪进程按先后次序排队，处理机总是优先分配给就绪队列中的第一个就绪进程，并分配它一个固定的时间片。当该运行进程用完规定的时间片时，被迫释放处理机给下一个处于就绪队列中的第一个进程，并分配给这个进程相同的时间

6、片。每个运行完时间片的进程，当未遇到阻塞时，就回到就绪队列的尾部，并等待下次轮到它时再投入运行。因此，只要是处于就绪队列中的进程，按次种算法总可以分得处理机投入运行。优先级法分为优先占有法和优先剥夺法。优先占有法的原理是：一旦某个最高优先级的就绪进程分得处理机之后，只要不是自身的原因被阻塞而不能继续运行时，就一直运行下去，直至运行结束。优先剥夺法的原理是：当一个正在运行的进程其时间片未用完时，无论什么时候，只要就绪队列中有一个比它优先级高的进程，优先级高的进程就可以取代目前正在运行的进程，投入运行。而被剥夺的进

7、程重新回到就绪队列中，等待时机成熟再次投入运行。这就意味着，无论任何时刻，运行进程的优先级高于或等于就绪队列中的任何一个进程。本实验中的优先级法采用运行中的进程每运行一个时间片，其优先级减1。然后按照各进程再次按照新的优先级次序进行调度。四、实验组织运行要求该实验采用集中授课形式。1.学生在进行实验前必须进行充分的预习，熟悉实验内容，写出实验步骤，特别是算法流程；2.学生严格遵守实验室的各项规章制度，注意人身和设备安全，配合和服从实验室人员管理；1．教师在学生实验过程中予以必要的辅导，独立完成实验；2．教师审查

8、、分析学生实验方案和实验结果；3．综合评定学生的实验成绩。五、实验条件实验机器要求安装VisualC++6.0编程平台；实验要求一人一机。六、实验步骤（一）时间片轮转法：设计要求及流程图：(1)假定系统有五个进程，每一个进程用一个进程控制块PCB来代表。进程控制块的格式为：进程名指针要求运行时间已运行时间状态其中，进程名——作为进程的标识，假设五个进程的进程名分别为Q1，Q2，Q3，Q4，Q5。指针——进程按顺序排成循环队列，用指针指出下一个进程的进程控制块的首地址，最后一个进程的指针指出第一个进程的进程控制块

9、首地址。要求运行时间——假设进程需要运行的单位时间数。已运行时间——假设进程已经运行的单位时间数，初始值为“0”。状态——有两种状态，“就绪”和“结束”，初始状态都为“就绪”，用“R”表示。当一个进程运行结束后，它的状态为“结束”，用“E”表示。(2)每次运行所设计的处理器调度程序前，为每个进程任意确定它的“要求运行时间”。(3)把五个进程按顺序排成循环队列，用指针指出队列连接情况。另用一标志单元记录轮到运行的进程。例如，当前轮到P2执行，则有：标志单元，K2K1Q1K2Q2K3Q3K4Q4K5Q5 K2 K3

10、 K4 K5 K1 2 3 1 2 4 1 0 0 0 0 R R R R R PCB1 PCB2 PCB3 PCB4 PCB5 (4)处理器调度总是选择标志单元指示的进程运行。由于本实习是模拟处理器调度的功能，所以，对被选中的进程并不实际的启动运行，而是执行：已运行时间+1来模拟进程的一次运行，表示进程已经运行过一个单位的时间。请同学注意：在实际的系统中，当一个进程被选中运行时，必须