基于 QT（C++）实现操作系统【100010872】 |
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基于 QT（C++）实现操作系统【100010872】
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操作系统
处理机调度
实验目的
多道系统中，当就绪进程数大于处理机数时，须按照某种策略决定哪些进程优先占用处理机，本实验模拟实现处理机调度，以加深了解处理机调度的工作。 实验内容选择一个调度算法，实现处理机调度 （1）设计一个按优先权调度算法实现处理机调度的程序 （2）设计以时间片轮转实现处理机调度的程序 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，设置后备队列和挂起状态。若内存中进程少于规定道数，可自动从后备队列调度一作业进入。被挂起进程入挂起队列，设置解挂功能用于将指定挂起进程解挂入就绪队列； （4）每次调度后，显示各进程状态。 实验主要思想系统为每个进程分配的时间片为 1s，由用户手动输入进程名、优先级、运行时间等信息，由系统分配进程的 ID 号。开始调度时，选择优先级最高的进程作为当前进程，如果进程在 1s 内完成，则放入完成队列；如果没运行完，则其优先级减一重新放入就绪队列。如果用户想要挂起某个进程，可以双击就绪队列中的某一行，将该进程放进挂起队列；若想解除挂起，可以双击挂起队列中的某一行，将该进程重新放入就绪队列。 流程图设计
Mem.h 包含了进程标识符，进程控制信息，进程调度信息等信息，代码块如下： struct PCB { PCB(){ } PCB(int pid1,int priority1,int time1,int memoryNeeds1){ pid=pid1; priority=priority1; time=time1; memoryNeeds=memoryNeeds1; } int pid; int state; int priority; int time; //要求运行时间 int memoryNeeds;//the needs memory int memoryStart;//the memory start place operator stop(); ui->progressBar->setValue( 0 ); ui->tableWidgetRun->clear(); QMessageBox::about( NULL, "About", "Please add a PCB" ); }else { for ( vector::iterator it = reserve.begin(); it != reserve.end(); ) { /* 当道数小于 6 时,从后备队列取出 PCB 添加到就绪队列，直到道数为 6 或者 后备队列为空 */ if ( ready.size() + hang.size() >= 6 ) break; 队 列 !"); if(memo.add(*it)){//if add sucessfully 可以容纳 ui->textBrowserResult->append(QString::number((*it).pid)+" 已进入就绪 ready.insert( ready.begin(), *it ); it = reserve.erase( it ); ui->progressBarMemory->setValue( memo.sum ); }else { ui->textBrowserResult->append( QString::number( (*it).pid ) + " 所需内存过 大，进入就绪队列失败!" ); it++; } } if ( ready.size() == 0 ) { t1->stop(); t2->stop(); ui->progressBar->setValue( 0 ); ui->tableWidgetRun->clear(); QMessageBox::about( NULL, "About", "就绪队列无进程！" ); return; } updateReserve(); if ( scheWay == 0 ) { sort( ready.begin(), ready.end() ); } run = ready.back(); ready.pop_back(); ui->textBrowserResult->append( QString::number( run.pid ) + " 正在运行" ); ui->tableWidgetRun->clear(); ui->tableWidgetRun->setItem( 0, 0, new QTableWidgetItem( QString::number( run.pid ) ) ); ui->tableWidgetRun->setItem( 0, 1, new QTableWidgetItem( QString::number( run.priority ) ) ); ui->tableWidgetRun->setItem( 0, 2, new QTableWidgetItem( QString::number( run.time ) ) ); ui->tableWidgetRun->setItem( 0, 3, new QTableWidgetItem( QString::number( run.memoryNeeds ) ) ); updateReady(); run.time--; if ( scheWay == 0 ) run.priority--; if ( run.time == 0 ) { /* 进程已经完成 */ int memoryStart = run.memoryStart; memo.remove( memoryStart ); ui->progressBarMemory->setValue( memo.sum ); ui->textBrowserResult->append( QString::number( run.pid ) + " 运行完成" ); }else{ /* 如果进程尚未完成，重新添加到就绪队列 ready.insert(ready.begin(),run); */ } } } /* 响应开始按钮 */ void MainWindow::on_pushButtonSche_clicked() { t1 = new QTimer; connect( t1, SIGNAL( timeout() ), this, SLOT( pcbsche() ) ); QString time = ui->lineEditShiJianPian->text(); t1->start( time.toInt() * 1000 ); /* 时间片为 1s */ t2 = new QTimer; connect( t2, SIGNAL( timeout() ), this, SLOT( UpdateProcessBar() ) ); t2->start( time.toInt() * 100 ); pcbsche(); } /* 单击获取选中的 pid */ int MainWindow::getPid( const QModelIndex &index ) { int row = index.row(); int pid = index.sibling( row, 0 ).data().toString().toInt(); selectPid = pid; return(pid); } /* 单击就绪控件 */ void MainWindow::on_tableWidget_Ready_clicked( const QModelIndex &index ) { } /* 单击挂起控件 */ void MainWindow::on_tableWidget_Hang_clicked( const QModelIndex &index ) { } /* 响应挂起操作 */ void MainWindow::on_pushButtonHang_clicked() { for ( vector::iterator it = ready.begin(); it != ready.end(); it++ ) { if ( (*it).pid == selectPid ) { hang.push_back( *it ); memo.remove( (*it).memoryStart ); ready.erase( it ); ui->progressBarMemory->setValue( memo.sum ); ui->textBrowserResult->append( QString::number( selectPid ) + " 已挂起" ); updateReady(); updateHang(); break; } } } /* 响应解挂操作 */ void MainWindow::on_pushButtonWakeUp_clicked() { for ( vector::iterator it = hang.begin(); it != hang.end(); it++ ) { if ( (*it).pid == selectPid ) { if ( memo.add( *it ) ) { ready.insert( ready.begin(), *it ); hang.erase( it ); ui->textBrowserResult->append( QString::number( selectPid ) + " 已解挂" ); ui->progressBarMemory->setValue( memo.sum ); updateReady(); updateHang(); 解 挂 "); } else ui->textBrowserResult->append(QString::number(selectPid)+" 内存 足以 break; } } } /* 响应暂停按钮，停止时钟 */ void MainWindow::on_pushButtonSchePause_clicked() /* 暂停 */ { if ( t1->isActive() || t2->isActive() ) { t1->stop(); t2->stop(); ui->tableWidgetRun->clear(); updateReady(); } } /* 生成随机进程 */ void MainWindow::on_pushButtonSrand_clicked() { srand( (unsigned) time( NULL ) ); for ( int i = 0; i < 20; i++ ) { PCB a( i, random( 1, 40 ), random( 1, 30 ), random( 1, 30 ) ); ui->textBrowserResult->append( QString::number( i ) + " 已进入就绪队列!" ); reserve.push_back( a ); } updateReserve(); } /* 建立 PCB */ void MainWindow::on_pushButtonNewPcb_clicked() { QString name = ui->lineEditName->text(); QString priority = ui->lineEditPriority->text(); QString time = ui->lineEditTime->text(); QString mem = ui->lineEditMem->text(); ui->lineEditName->clear(); ui->lineEditPriority->clear(); ui->lineEditTime->clear(); ui->lineEditMem->clear(); if ( ui->comboBox->isEnabled() ) { scheWay = ui->comboBox->currentIndex(); ui->comboBox->hide(); } reserve.push_back( PCB( name.toInt(), priority.toInt(), time.toInt(), mem.toInt() ) ); updateReserve(); } 实验感想通过这次实验，我了解了各种处理机调度策略，尤其是时间片轮转法和动态优先级法。也感谢老师的严格要求，让我有机会去了解 Qt 中信号与槽的机制。从中学到了很多 C++ 图形界面开发的知识。 主存空间的分配和回收 实验目的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 实验内容主存储器空间的分配和回收 实验要求（1）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； （2）结合实验一，PCB 增加为：{PID，要求运行时间，优先权，状态，所需内存大小，主存起始位置，PCB 指针}； （3）采用最先适应算法分配主存空间； （4）进程完成后，回收内存，并与相邻空闲分区合并。 实验主要思想用链表管理内存，分配内存时，采用最先适应算法分配空间；回收内存时，需与相邻空闲分区合并。 流程图设计
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