杭电操作系统实验-基于dos的多任务系统的实现

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1、操作系统课程设计报告小组编号：小组成员：一、课程设计概述1、题目：基于DOS的多任务系统的实现2、实现内容（1）用C语言完成线程的创建和撤消，并按先来先服务方式对多个线程进行调度。（2）将线程调度算法修改为时间片轮转算法，实现时间片轮转调度。（也可以结合优先权，实现优先权加时间片轮转算法的线程调度。）（3）改变时间片的大小，观察结果的变化。思考：为什么时间片不能太小或太大。（4）假设两个线程共用同一软件资源（如某一变量，或某一数据结构），请用记录型信号量来实现对它的互斥访问。（5）假设有两个线程共享一个可存放５个整数的缓冲，其中一个线程不停地计算１至５０的平方，并将结果放入缓冲中

2、，另一个线程不断地从缓冲中取出结果，并将它们打印出来，请用记录型信号量实现这一生产者和消费者的同步问题。（6）实现消息缓冲通信，并与4、5中的简单通信进行比较。二、设计思路（主要算法描述、程序流程图等）：1、程序的设计思想：该程序主要是分5大块内容：线程的创建和撤销，线程的调度，线程的同步与互斥，线程的阻塞与唤醒，利用消息缓冲队列的线程间的通信。由这五大块功能来完成的基于DOS的多任务系统的实现。在这个系统中，首先先由main函数进行一些初始化工作，然后直接创建0#线程对应于main函数，再由0#线程调用create创建1#，2#线程分别对应与函数f1(),f2()，最后将系统的

3、中断服务程序设置为new_int8，并把控制交给1#线程，启动多个线程的并发执行。0#线程是一个比较特殊的线程，它在创建的时候没有使用create来创建，而是在系统初始化后直接创建的，因它对应的程序段为main函数中的一段，所以也直接使用整个系统的堆栈，而不再创建时为私有堆栈分配额外的空间；同样，撤销的时也不需要释放私有堆栈的空间，所以也没有over()函数而是直接撤销，从这方面来看，它是一个系统线程。此外，在启动多个线程并发执行过程后，0#线程将系统控制权转交出去，直至系统中其他进程都不具备执行条件时，它才有可能重新得到CPU，从这方面看，0#线程相当于是一个空转线程，最后，0

4、#线程还担负着一个特别的使命：等待系统中所有其他的线程的完成，此时，它将直接撤销自己并恢复原来的时钟中断服务程序，从此终止整个多任务系统。2、主要算法描述用C语言来描述，一个最简单的TCB的数据结构可以表示如下：/*状态码常量定义*//*null0notassigned*/#defineFINISHED0/*表示线程处于终止态或TCB是空白状态*/#defineRUNNING1/*表示线程处于运行态*/#defineREADY2/*表示线程处于就绪态*/#defineBLOCKED3/*表示线程处于阻塞态*/structTCB{unsignedchar*stack;/*线程堆栈的

5、起始地址*/unsignedss;/*堆栈段址*/unsignedsp;/*堆栈指针*/charstate;/*线程状态，取值可以是FINISHED、RUNNING、READY、BLOCKED*/charname[10];/*线程的外部标识符*/}tcb[NTCB];/*NTCB系统允许的最多任务数*/Swtch()的设计如下voidinterruptswtch(void){disable();/*关中断*//*保存现行堆栈的段址和栈顶指针供下次切换时用*/ss1=_SS;/*ss1保存线程1的堆栈段址*/sp1=_SP;/*sp1保存线程1的堆栈栈顶指针*//*切换堆栈*/_S

6、S=ss2;/*ss2是线程2的堆栈段址*/_SP=sp2;/*ss2是线程2的堆栈的栈顶指针*/enable();/*开中断*/}/*如果返回值是1，表示dos忙；*//*如果返回值是0，表示dos不忙；*//*如果返回值是-1，表示还没有调用InitDos()*/intDosBusy(void){if(indos_ptr&&crit_err_ptr)return(*indos_ptr

7、

8、*crit_err_ptr);elsereturn(-1);/*InitDos()hasn'tbeencalled*/}创建线程intcreate(char*name,codeptrfunc,

9、intstack_len){inti;unsignedchar*fp;structint_regs*regs;for(i=0;i