【正文】 eed_printer。 //估計(jì)所需執(zhí)行時間 public int wait_time。 //進(jìn)程名 public int need_CPU。 = 內(nèi)存利用率： + ((()totalMem) / () * 100) + %。 } if ( == null) (就緒隊(duì)列 進(jìn)程已經(jīng)執(zhí)行完畢 ??！ )。 count = 0。amp。 } occupyCPU()。 } else if (count == timeSlice) { flag = false。 = 3。 count++。 button 的作用是啟動各個功能的按鈕； tabcontrol 是起到菜單選擇的作用； textbox 的作用是數(shù)據(jù)的填寫和錄入； label 的作用是 進(jìn)行 相關(guān)控件的說明 ；timer 的作用是起到時間間隔觸 發(fā)時間； listview 作用是各種表單的顯示； radiobutton 的作用是起到選擇選項(xiàng)； groupbox 的作用是給特定的內(nèi)容加上標(biāo)題框。 進(jìn) 能夠顯示進(jìn)程占有資源占總資源的百分比 [15]。 ③ 進(jìn)程 處于的活動就緒，靜止就緒，活動阻塞，靜止阻塞，執(zhí)行隊(duì)列狀態(tài)會顯示。 實(shí)際操作界面的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 進(jìn)程控制模塊 進(jìn)程控制模塊的功能是實(shí)現(xiàn)進(jìn)程的創(chuàng)建過程和 進(jìn)程的狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。 //這里是新窗口打開后，將前一個窗口關(guān)閉。所用的代碼主要是模塊鏈接代碼 ,如下： 鏈接模塊的文件名 自定義模塊名稱 = new 鏈接模塊的文件名 ()。點(diǎn)擊相應(yīng)的 按鈕 進(jìn)入相應(yīng)的 接口 模塊 。進(jìn)程 通信選擇界面如圖 所示： 圖 進(jìn)程通信選擇界面 本界面總共用了一種控件，是 button。 listbox是用來用來顯示幫助的具體內(nèi)容。 label 的作用是用來制作界面的幫助標(biāo)題。并對系統(tǒng)的操作方法進(jìn)行講解，讓使用者能夠正確使用系統(tǒng)。 listbox 是用防災(zāi)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 來用來顯示說明內(nèi)容。 label 的作用是用來制作界面的標(biāo)題。標(biāo)明 制作人和版權(quán)問題 。//結(jié)束當(dāng)前的程序 系統(tǒng)說明界面 系統(tǒng)說明界面是為了向使用者說明系統(tǒng)的制作原因和制作目標(biāo) 。 自定義模塊的名稱 .Show()。 ()。 操作 系統(tǒng)進(jìn)程演示管理系統(tǒng)主界面 控件的主要屬性數(shù)據(jù)如下表 ： 防災(zāi)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 表 系統(tǒng) 主界面控件的主 要屬性數(shù)據(jù) 控件類型 控件名稱 功能 主要屬性設(shè)置 Label Mainname 顯示系統(tǒng)的名稱 Text=操作系統(tǒng)進(jìn)程演示系統(tǒng) Button Zhu1 進(jìn)程控制的鏈接按鈕 Text=進(jìn)程控制 Button Zhu2 進(jìn)程調(diào)度的鏈接按鈕 Text=進(jìn)程調(diào)度 Button Zhu3 進(jìn)程同步的鏈接按鈕 Text=進(jìn)程同步 Button Zhu4 進(jìn)程通信的鏈接按鈕 Text=進(jìn)程通信 Button Zhu5 死鎖避免的鏈接按鈕 Text=死鎖避免 Button Zhu6 進(jìn)程控制的鏈接按鈕 Text=進(jìn)程控制 Button Zhu7 幫助界面的鏈接按鈕 Text=幫助 Button Zhu8 說明界面的鏈接按鈕 Text=說明 本界面主要是將 button和相應(yīng)界面模塊連接到一起。 label 的作用是用來制作系統(tǒng)的標(biāo)題和相關(guān)文字說明 。用戶可以通過主界面進(jìn)入幫助和說明模塊，了解系統(tǒng)的模塊構(gòu)成和使用方法。 用戶可以通過系統(tǒng)主界面進(jìn)入相應(yīng)的模塊 進(jìn)行操作 。現(xiàn)在所要做的就是確定每個模塊具體執(zhí)行過程， 即系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)。 防災(zāi)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 4 系統(tǒng)詳細(xì) 設(shè)計(jì) 前文已經(jīng)分別 介紹了系統(tǒng)的需求分析和系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 。通過已知的信息，做到計(jì)算 進(jìn)程順序，相應(yīng)資源分配量，判斷是否會產(chǎn)生死鎖，如果產(chǎn)生死鎖，相對應(yīng)的進(jìn)程將會顯示 false。當(dāng)共享池為空時，接收池?zé)o法接收信息。 ② 共享內(nèi)存，設(shè)計(jì)一個發(fā)送池，共享池和接收池。用相應(yīng)的可視化界面展示，能夠簡單是說明三者的不同通信方式。 （ 4）進(jìn)程通信模塊 進(jìn)程通信模塊 是為了讓學(xué)生了解進(jìn)程間的通信方式，通過將三種典型的通信方式簡化，變?yōu)楹唵蔚奈淖謧鬟f形式。 防災(zāi)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 ① 生產(chǎn)者 消費(fèi)者問題，分別制作一個 生產(chǎn)區(qū) ， 緩沖區(qū) ， 消費(fèi)區(qū) ，將進(jìn)程用產(chǎn)品圖片代替，通過圖片的增減來體現(xiàn)問題的實(shí)質(zhì)。針對相應(yīng)算法，能夠通過進(jìn)程的到達(dá)時間和服務(wù)時間計(jì)算進(jìn)程 的工作順序、周轉(zhuǎn)時間、完成時間、代權(quán)周轉(zhuǎn) 時間 。 （ 2）進(jìn)程調(diào)度模塊 進(jìn)程調(diào)度模塊，是為了讓學(xué)生知道幾種調(diào)度算法的計(jì)算方式。 ④ 進(jìn)程狀態(tài)之間能根據(jù)服務(wù)的方式而相應(yīng)的轉(zhuǎn)換。 ① 實(shí)現(xiàn)進(jìn)程的創(chuàng)建，進(jìn)程的內(nèi)容包括進(jìn)程名，申請 I/O 數(shù)量，父進(jìn)程，執(zhí)行時間，申請內(nèi)存大小等 ② 創(chuàng)建的進(jìn)程會在數(shù)據(jù)表中顯示出來。各模塊功能服務(wù)介紹如下： （ 1）進(jìn)程控制模塊 進(jìn)程控制模塊主要是為了讓學(xué)生知道進(jìn)程的活動就緒，靜止就緒，活動阻塞，靜止阻塞，執(zhí)行隊(duì)列等幾種狀態(tài)。 （ 5）死 鎖避免模塊：實(shí)現(xiàn)銀行家算法，通過已知的信息，做到判斷是否會產(chǎn)生死鎖，如果不會產(chǎn)生死鎖，顯示資源的分配情況。 用相應(yīng)的可視化界面展示。例如 :生產(chǎn)者 消費(fèi)者問題，分別制作一個生產(chǎn)池，緩沖池，消費(fèi)池，將進(jìn)程用產(chǎn)品圖片代替，通過圖片的增減來體現(xiàn)問題的實(shí)質(zhì)。 （ 3）進(jìn)程同步模塊：利用 Lua 語言 編寫生產(chǎn)者 消費(fèi)者問題，哲學(xué)家進(jìn)餐問題、讀者 寫者問題。為了保證本系統(tǒng)能夠流暢的目標(biāo)硬件上可靠，效率的運(yùn)行，最好保證該系統(tǒng)運(yùn)行的環(huán)境為如下條件： 操作系統(tǒng)： Windows XP/7/8； 內(nèi)存： 1G 以上； 硬盤： 20G 以上； 編譯器： Microsoft Visual Studio 2020 以上版本； cocos code ide； 防災(zāi)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 3 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 系統(tǒng)功能描述 需要實(shí)現(xiàn)的功能如下： （ 1）進(jìn)程控制模塊： 可以是實(shí)現(xiàn)進(jìn)程的創(chuàng)建（進(jìn)程名，申請 I/O 數(shù)量，父進(jìn)程， 執(zhí)行時間，申請內(nèi)存大?。?、 進(jìn)程的創(chuàng)建 隊(duì)列顯示 、進(jìn)程狀態(tài)的 顯示（活動就緒，靜止就緒，活動阻塞，靜止阻塞，執(zhí)行隊(duì)列） 、 進(jìn)程狀態(tài)之間的互相轉(zhuǎn)換 、進(jìn)程對各類資源的使用情況等。 算法將進(jìn)程的數(shù)據(jù)分為若干類型 ， 分別為：可利用資源（ Available）、最大需求矩陣（ Max）、分配矩陣（ Allocation）、需求矩陣（ Need）。它的作用是監(jiān)測資源的數(shù)量，從而得出結(jié)論是否會產(chǎn)生死鎖 。 進(jìn)程在運(yùn)行的時需要有正確的請求和釋放資源的順序，當(dāng)這個順序不正確的時候，就可能引起資源的不足，從而引發(fā)死鎖。當(dāng)進(jìn)程所需要的資源量超出了系統(tǒng)所提供的資源量，就 會引起 進(jìn)程爭奪資源 ， 產(chǎn)生死鎖。 引起死鎖的原因： （ 1）競爭資源。 死鎖問題 簡介 死鎖 [11]（ Deadlock）是指 當(dāng)有 多個進(jìn)程 同時 在運(yùn)行 時，進(jìn)程之間會進(jìn)行資源的爭奪，呈現(xiàn)分庭對峙的情形。允許多個進(jìn)程同時讀一個共享對象，因?yàn)樽x操作不會使數(shù)據(jù)文件變得混亂 。一個數(shù)據(jù)文件或者記錄，可以被多個進(jìn)程共享。 吃飯完成后 ， 筷子會放回原處 。 他們兩兩之間都有一支筷 子 ， 當(dāng)他們拿起身邊的兩支筷子時 ， 他們就可以吃飯了 。 它 描述的 問題是 ： 現(xiàn)有 5 個哲學(xué)家 ， 他們有著 一張圓形桌子，防災(zāi)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 并且 均勻 的坐在桌子邊 。 因?yàn)?如果 緩沖區(qū) 是空的 ， 那么消費(fèi)者進(jìn)程是無法從中取得產(chǎn)品的 ； 同時 如果緩沖區(qū)滿了 ， 那么生產(chǎn)者進(jìn)程也無法向其中投放產(chǎn)品 。盡管所有的生產(chǎn)者進(jìn)程和消費(fèi)者進(jìn)程 都是 在執(zhí)行各自的任務(wù)。生產(chǎn)者進(jìn)程會將它生產(chǎn)的產(chǎn)品放入其中一個緩沖區(qū)中 。 又有許多 消費(fèi)者（ consumer）進(jìn)程 ， 它們會 去消費(fèi)掉 生產(chǎn)者生產(chǎn)的產(chǎn)品 。 生產(chǎn)者 消費(fèi)者問題 簡介 生產(chǎn)者 消費(fèi)者 問題 [8] (producerconsumer)屬于進(jìn)程同步問題 。還可以負(fù)責(zé)進(jìn)程運(yùn)行時的狀態(tài)轉(zhuǎn)換。它的功能是創(chuàng)建一個新的進(jìn)程， 當(dāng)一個進(jìn)程完成工作后將其 停止。 Microsoft Visual Studio 2020 是 Microsoft 公司于 2020 年發(fā)布的 Microsoft Visual Studio 版本。 防災(zāi)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 Visual Studio 是 時下 最流行的 基于 Windows 平臺的 集成開發(fā)環(huán)境 。 Microsoft Visual Studio 是一個基本完整的開發(fā)工具集，它包括了整個 軟件生命周期 中所需要的大部分工具，如 UML 工具、代碼管控工具、 集成開發(fā)環(huán)境 (IDE)等等。很多應(yīng)用程序使用 Lua 作為自己的嵌入式腳本語言，以此來實(shí)現(xiàn)可配置性、可擴(kuò)展性。 Lua 讓 C/C++編寫的代碼調(diào)用 Lua 腳本，同時 C/C++函數(shù)也能夠在 Lua 腳本中調(diào)用。 配合 著相應(yīng)的游戲 引擎 ， 實(shí)現(xiàn)所需要的命令 。其中以游戲開發(fā) 是 最多的一個 。 Lua 語言發(fā)展到今天 ， 已經(jīng)更新了多個版本 ， 版本一直遵循著開源的傳統(tǒng)原則 ， 方便了廣大的程序員 。 所以它的設(shè)計(jì)原則就是 四點(diǎn)：簡單，小巧，具有可移植性、編譯快速 。 這正是創(chuàng)造者們對它的期望 ， 希望它 成為一門簡單，美妙 ，有趣不乏味的編程語言。 這門 語言就是時下最為火熱的編程語言之一 —— Lua 語言 [5]。 （ 5）死鎖避免模塊：實(shí)現(xiàn)銀行家算法，能夠計(jì)算銀行家算法。 防災(zāi)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 （ 3）進(jìn)程同步模塊：利用多線程技術(shù)編寫生產(chǎn)者 消費(fèi)者問題，哲學(xué)家進(jìn)餐問題、讀者 寫者問題。具體來說 ,本系統(tǒng)將會實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo)： （ 1）進(jìn)程控制模塊：進(jìn)程的創(chuàng)建（可以分為自動創(chuàng)建、手動創(chuàng)建）、進(jìn)程的撤銷、進(jìn)程狀態(tài)的變化、進(jìn)程間的祖先關(guān)系、進(jìn)程對各類資源的使用情況等。 功能需求 本系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 的目的 是 方便 教師 的課堂教學(xué)，提高課堂的 教學(xué)效 果。 防止使用人信息泄露。并且在功能的設(shè)計(jì)上還將考慮系統(tǒng)的可擴(kuò)展性，根據(jù)需求的改變增加功能。 (2) 可維護(hù) 性：使用者對系統(tǒng)的功能可以清晰的了解，并簡單的使用該系統(tǒng)。 性能需求 (1) 實(shí)用性：系統(tǒng)要符合用戶制定的 需求，功能要符合用戶的使用習(xí)慣和使用要求。 操作系統(tǒng)的實(shí)際教學(xué)中很難用 ppt 等來直觀可視化地演示進(jìn)程管理各部分的工作原理 。這些課程的學(xué)習(xí)往往讓學(xué)生難以理解，加大教師的教學(xué)難度，這種現(xiàn)象在計(jì)算機(jī)專業(yè)尤為明顯。接下來為了明確系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目標(biāo)，我將對系統(tǒng)進(jìn) 行需求分析。該系統(tǒng)的開發(fā)是可行的。 綜上所述， 操作系統(tǒng)進(jìn)程管理演示系統(tǒng) 在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、使用、法律 4 個方面均為可行。 法律可行性 本系統(tǒng)全部采用的是開源軟件，可以在網(wǎng)絡(luò)上輕松獲得認(rèn)證，不管被用于任何用途都不會出現(xiàn)法律問題。操作界面簡潔明了，附有專門的使用說明，使用者能輕松上手，無需專門訓(xùn)練了解。所以該系統(tǒng)在經(jīng)濟(jì)上是可行的。能用較小的成本，達(dá)到預(yù)期中的要求。這兩者也基本可以忽略不計(jì)。而編譯語言也是開放的。 經(jīng)濟(jì)可行性 本系統(tǒng)的開發(fā)編譯器軟件是 Visual Studio 2020 和 cocos code ide。擁有編譯簡單，方便，可靠，安全，可移植性，靈活等優(yōu)點(diǎn)。所以用 c和lua 來編譯會比較簡單，適合。 技術(shù)可行性 本系統(tǒng)選擇的編譯語言是 c和 lua。 防災(zāi)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 2 系統(tǒng)分析 可 行性分析 對 于可行性分析 [4]，我從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、使用和法律 4 個方面著手。使用者操作起來簡單，容易上手。 （ 5）死鎖避免模塊：實(shí)現(xiàn)銀行家算法。 防災(zāi)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 （ 3）進(jìn)程同步模塊：生產(chǎn)者 消費(fèi)者問題，哲學(xué)家進(jìn)餐問題。 系統(tǒng)由 5 個模 塊組成，功能如下： （ 1）進(jìn)程控制模塊：進(jìn)程的創(chuàng)建（可以分為自動創(chuàng)建、手動創(chuàng)建）、進(jìn)程的撤銷、進(jìn)程狀態(tài)的變化、進(jìn)程間的祖先關(guān)系、進(jìn)程對各類資源的使用情況等。所以開發(fā)一個操作系統(tǒng)進(jìn)程管理演示系統(tǒng)來輔助操作系統(tǒng)教學(xué)是很有必要的。 本課題研究的意義 在高校教學(xué)中常常會遇到許多生澀抽象的課程 ， 這些課程的學(xué)習(xí)往往讓學(xué)生難以 理解，加大教師的教學(xué)難度，這種現(xiàn)象在計(jì)算機(jī)專業(yè)尤為明顯。在國內(nèi)，這種專門針對教學(xué)內(nèi)容的輔助演示系統(tǒng)還不是特別多。如在計(jì)算機(jī)方面，化學(xué)方面，物理方面等。其中，針對教學(xué)內(nèi)容制作的教學(xué)輔助演示系統(tǒng)，更是能幫助老師和學(xué)生的一種方法。讓學(xué)生從關(guān)注問題的 “ 答案 ” ，變?yōu)槔斫?“ 答案的生成過程 ” 。隨著教學(xué)理念的改變，以前傳統(tǒng)教學(xué)模式中， “ 知識加工 ” 和 “ 問