Реализация управления процессами и ресурсами многопрограммных операционных систем на уровне диспетчеризации

Государственный
комитет Российской Федерации по высшему образованию

Московский
государственный институт электроники и математики

Кафедра систем
автоматизации проектирования

Отчёт по лабораторным
работам

“Реализация управления
процессами и ресурсами многопрограммных операционных систем на уровне
диспетчеризации”

по дисциплине

“Системы программирования и
алгоритмизации вычислений”

Исполнитель: студент
Гамов А.В.

Руководитель: Витушкин
П.И.

Москва 2002

Отчёт по лабораторной
работе 1

Задание на лабораторную работу

Осуществить
формирование средств представления процессов и механизмов управления их
состоянием на уровне диспетчеризации.

Необходимо
разработать алгоритм и написать программу, имитирующую работу простейшей ОС
(“система”) – которая должна выполнять следующие действия:

-
формирование
дескрипторов процессов, вводимых в “систему”.

-
определение
состояний, в котором находятся все известные “системе” процессы.

-
Формирование
и ведение списочных структур (“очередей”) дескрипторов на основании их
состояний, приоритетов и используемой дисциплины диспетчеризации.

При
формировании дескриптора необходимо осуществить ввод следующей информации:

-
имя
процесса (символьная строка, содержащая не более 8 символов).

-
приоритет
процесса (целое число в диапазоне 0-255).

-
объём
ОП (целое число в диапазоне 032767).

-
перечень
внешних и периферийных устройств [DISK0,DISK1,TAPE0,TAPE1,PRINT,PLTTR] (не
более трех для каждого процесса)

-
имя
файла если выбрано внешнее устройство хранения данных (символьная строка,
содержащая не более 8 символов).

Определить
состояние поступивших процессов и переместить их в подходящий список и
выполнить соответствующую принципу HPF=FCFS сортировку и перестановку состояний
если активные (занявшие нужные процессы ресурсы) ниже по приоритету.

Разработать
интерфейс программы.

Постановка
задачи

Дано:

дескриптор –
см. задание.

Требуется:

список1 или
дескриптор1 – выполняемый процесс.

список2 –
готовые процессы.

список3 –
ожидающие процессы.

Интерфейс.

Структура
программы

Назначение подпрограмм

Newproc – формирование дескриптора

Delproc – удаление дескриптора

EditProc – редактирование дескриптора.

ReRun – проверка на возможность запуска другого более приоритетного
процесса.

Findplace – проверяет возможность перевести процессы из состояния
ожидания в готовность или выполнение.

Sortproc – сортировка по HPF=FCFS.

Endproc – удаление выполняемого процесса (дескриптора).

Алгоритм
модулей

Sort – производится объектом TListView.

Newproc,
Endproc, Delproc, Editproc – описания не требуется ?).

Findplace:

{определение
ресурсов выделенных }

цикл от j:=0
до ListView1.Count-1

если {все
ресурсы доступны} то

ListView2.Add:=ListView1.Items.Item[j-k];

Inc(k);

всё

{sortproc –
вызывается объектами TlistView автономно при каждом изменении}

к.ц.

ReRun:

если
ListView3.Items.Item[0]=nil то

если
{приоритет выполняемого меньше приоритета ListView2.Items.Item[0]} то

{ListView3.Items.Item[0]
меняется местами с ListView2.Items.Item[0]}

всё

Описание
тестового примера

Так как в первой лабораторной не предволагается
никаких дополнительных операции кроме запуска сортировки и завершения, то тест
очень прост:

NewProc:\\ ID:FF
name:proces1 priority:0 mem:512 device1: () device2: () device3: ()

NewProc:\\ ID:FF
name:proces2 priority:0 mem:512 device1:PRINT() device2: () device3: ()

NewProc:\\ ID:FF
name:proces3 priority:0 mem:512 device1:PRINT() device2: () device3: ()

StartEditProc:\\
ID:FF name:proces3 priority:0 mem:512 device1:PRINT() device2: () device3: ()

EndEditProc:\\
ID:FF name:proces3 priority:0 mem:512 device1:PRINT() device2:PLTTR() device3:
()

StartEditProc:\\
ID:FF name:proces3 priority:0 mem:512 device1:PRINT() device2:PLTTR() device3:
()

EndEditProc:\\
ID:FF name:proces3 priority:0 mem:512 device1: () device2:PLTTR() device3: ()

NewProc:\\ ID:FE
name:proces4 priority:1 mem:512 device1:PRINT() device2:PLTTR() device3: ()

DelProc:\\ ID:FF
name:proces2 priority:0 mem:512 device1:PRINT() device2: () device3: ()

DelProc:\\ ID:FF
name:proces3 priority:0 mem:512 device1: () device2:PLTTR() device3: ()

Тест
показывает все доступные действия над дескрипторами кроме увеличения уменьшения
приоритета, но при этом происходят те же действия так как модуль работает
независимо от действий, а использует только значения дескрипторов для
сортировки и проверок.

При
освобождение ресурсов процессы переходят из состояния ожидания в состояние
готовности.

При изменение
приоритета происходит проверка на возможность перевода данного процесса в состояние
выполнения.

Результаты
тестового примера (протокол):

[LabOS]

autor_name=mad_daemon

autor_team=MadSOFT

autor_group=AP-31

lab_version=1.0.0.1

lab_type=module.OS

protocol_name=C:\MadSOFT\Lab.OS\Laba1\1.txt

protocol_date=10.09.02

protocol_time=20:19:12

[Protocol]

mess0=[10.09.02|20:19:26]NewProc:\\
ID:FF name:proces1 priority:0 mem:512 device1: () device2: () device3: ()

mess1=[10.09.02|20:19:51]NewProc:\\
ID:FF name:proces2 priority:0 mem:512 device1:PRINT() device2: () device3: ()

mess2=[10.09.02|20:20:07]NewProc:\\
ID:FF name:proces3 priority:0 mem:512 device1:PRINT() device2: () device3: ()

mess3=[10.09.02|20:20:11]StartEditProc:\\
ID:FF name:proces3 priority:0 mem:512 device1:PRINT() device2: () device3: ()

mess4=[10.09.02|20:20:32]EndEditProc:\\
ID:FF name:proces3 priority:0 mem:512 device1:PRINT() device2:PLTTR() device3:
()

mess5=[10.09.02|20:25:31]StartEditProc:\\
ID:FF name:proces3 priority:0 mem:512 device1:PRINT() device2:PLTTR() device3:
()

mess6=[10.09.02|20:25:33]EndEditProc:\\
ID:FF name:proces3 priority:0 mem:512 device1: () device2:PLTTR() device3: ()

mess7=[10.09.02|20:25:53]NewProc:\\
ID:FE name:proces4 priority:1 mem:512 device1:PRINT() device2:PLTTR() device3:
()

mess8=[10.09.02|20:26:43]DelProc:\\
ID:FF name:proces2 priority:0 mem:512 device1:PRINT() device2: () device3: ()

mess9=[10.09.02|20:26:46]DelProc:\\
ID:FF name:proces3 priority:0 mem:512 device1: () device2:PLTTR() device3: ()

[Close]

process_run=2

process_count=4

process_edit=2

process_del=2

process_end=0

protocol_mess=10

protocol_date=10.09.02

protocol_time=20:27:03

Ответы на
контрольные вопросы

I группа

1)Сформулировать
определение состояния процесса?

Определение
состояний процессов, поступивших на уровень диспетчеризации осуществляется
путём анализа требуемых процессу ресурсов и свободных ресурсов.

Если все
ресурсы для данного процесса не включая ЦП можно выделить, то он переводится в
состояние готовности, а если и ЦП свободен то процесс переводится в состояние
выполнения. Иначе в ожидание его.

2)Охарактеризуйте
причины изменения состояния процессов в ВС?

-
Поступление
процесса с более высоким приоритетом, либо изменение приоритета.

-
Освобождение
ресурса.

-
Запрос
ресурса.

-
Окончание
(удаление) процесса.

-
Истечение
кванта.

3)Что
является причиной изменения процесса в разработанной вами “системе”?

-
Поступление
процесса с более высоким приоритетом, либо изменение приоритета.

(Down,Up,Edit)

-
Освобождение
ресурса.

(Edit)

-
Удаление
(завершение выполняемого) процесса.

(Ydalit,EndProc)

Отчёт по лабораторной работе 2

Задание на лабораторную работу

Заменить
принцип сортировки списков HPF=FCFS на HPF=SM=FCFS.

Создать
“Изменение кванта”.

Доработать
интерфейс программы.

Постановка
задачи

Дано:

дескриптор –
см. задание.

Требуется:

список1 или
дескриптор1 – выполняемый процесс.

список2 –
готовые процессы.

список3 –
ожидающие процессы.

Интерфейс.

Структура
программы

Назначение подпрограмм:

Newproc – формирование дескриптора

Delproc – удаление дескриптора

EditProc – редактирование дескриптора.

ReRun – проверка на возможность запуска другого более приоритетного
процесса или с равным приоритетом.

Findplace – проверяет возможность перевести процессы из состояния
ожидания в готовность или выполнение.

Sortproc – сортировка по HPF=FCFS.

Endproc – удаление выполняемого процесса (дескриптора).

!Timeproc – таймер

Алгоритм
модулей

Sort – производится объектом TListView.

Newproc,
Endproc, Delproc, Editproc – описания не требуется ?).

Findplace:

{определение
ресурсов выделенных }

цикл от j:=0
до ListView1.Count-1

если {все
ресурсы доступны} то

ListView2.Add:=ListView1.Items.Item[j-k];

Inc(k);

всё

{sortproc –
вызывается объектами TlistView автономно при каждом изменении}

к.ц.

ReRun:

если
ListView3.Items.Item[0]=nil то

если
{абсолютный приоритет выполняемого меньше приоритета ListView2.Items.Item[0]}
то

{ListView3.Items.Item[0]
меняется местами с ListView2.Items.Item[0]}

всё

так как сортировка производится методами винды
и при этом обрабатываются

только строки из обного столбца, то добавлен
столбец # в котором находится

HEX(255-приоритет)+HEX(память),
что позволяет быстро сортировать

по принципу
HPF=SM=FCFS.

Описание
тестового примера

NewProc:\\ ID:FF
name:proces1 priority:0 mem:512 device1: () device2: () device3: ()

NewProc:\\ ID:FF
name:proces2 priority:0 mem:12 device1:PRINT() device2: () device3: ()