操作系统实验一模拟进程状态转换

实验一 模拟进程状态转换及其PCB的变化一、实验目的：自行编制模拟程序，通过形象化的状态显示，使学生理解进程的概念、进程之间的状态转换及其所带来的PCB内容、组织的变化，理解进程与其PCB间的一一对应关系。二、实验内容及要求：（1）、设计并实现一个模拟进程状态转换及其相应PCB内容、组织结构变化的程序。（2）、独立编写、调试程序。进程的数目、进程的状态模型（三状态、五状态、七状态或其它）以及PCB的组织形式可自行选择。（3）、合理设计与进程PCB相对应的数据结构。PCB的内容要涵盖进程的基本信息、控制信息、资源需求及现场信息。（4）、设计出可视性较好的界面，应能反映出进程状态的变化引起的对应PCB内容、组织结构的变化。（5）、代码书写要规范，要适当地加入注释。（6）、鼓励在实验中加入新的观点或想法，并加以实现。（7）、认真进行预习，完成预习报告。（8）、实验完成后，要认真总结，完成实验报告。三、实现:数据结构struct PCBchar name;int priority;int needtime; bool operator b.priority; ;五状态进程模型最高优先数优先调度算法流程图四、运行结果：图1 创建2个进程，因为这时cpu空闲所以内核调度，b优先级高先执行图2 超时，因为这时cpu空闲所以内核调度，b优先级还是比a高所以先执行图3 2个进程均被阻塞，其中一旦进程被阻塞就会引发调度图4 唤醒1个进程，从阻塞队列取队首放到就绪队列队尾，由于这时cpu空闲所以内核调度五、源代码：#include#includeusing namespace std;int Ready_len=0;int Blocked_len=0;int CPU_state=0;struct PCBchar name;int priority;int needtime; bool operator b.priority; ;PCB Ready100;PCB Blocked100;PCB Cpu;bool dispatch();bool creat(int NUM)/创建一个新的进程 while(NUM-) printf(输入进程名(一个字符)、所需时间(一个整数)、优先级(一个整数): n); scanf(%s%d%d,&(ReadyReady_len.name),&(ReadyReady_len.needtime),&(ReadyReady_len.priority);getchar(); Ready_len+; if(CPU_state=0)/如果CPU空闲，则调度 dispatch();bool dispatch()if(CPU_state=0)if(Ready_len!=0) sort(Ready,Ready+Ready_len); Cpu.name=Ready0.name;Cpu.needtime=Ready0.needtime;Cpu.priority=Ready0.priority; if(Ready_len!=1)/就绪队列剔除队首元素 for(int indx=1;indxReady_len;indx+) Readyindx-1.name=Readyindx.name;Readyindx-1.needtime=Readyindx.needtime;Readyindx-1.priority=Readyindx.priority; Ready_len-; CPU_state=1; printf(*%c进程送往CPU执行n,Cpu.name); Cpu.needtime-; Cpu.priority-; else printf(*就绪队列为空，无法调度n); return false;else printf(*CPU忙，无法调度n); bool time_out()if(CPU_state=1) if(Cpu.needtime=0) printf(*%c时间片用完，并且执行完毕，被释放n,Cpu.name); else ReadyReady_len.name=Cpu.name;ReadyReady_len.needtime=Cpu.needtime;ReadyReady_len.priority=Cpu.priority; Ready_len+; printf(*%c时间片用完n,Cpu.name); CPU_state=0; Cpu.name=0; Cpu.needtime=0; Cpu.priority=0; if(Ready_len!=0)/时间片用完，如果就绪队列不为空，则调度 dispatch();elseprintf(*没有进程在CPU中，无法超时n);bool event_wait()if(CPU_state=1)BlockedBlocked_len.name=Cpu.name;BlockedBlocked_len.needtime=Cpu.needtime;BlockedBlocked_len.priority=Cpu.priority;Blocked_len+;printf(*%c被阻塞n,Cpu.name); CPU_state=0; if(Ready_len!=0)/进程被阻塞，如果就绪队列不为空，则调度 dispatch(); elseprintf(*没有进程在CPU中，无法阻塞n);bool event_occur()if(Blocked_len!=0)/sort(Blocked,Blocked+Blocked_len); ReadyReady_len.name=Blocked0.name;ReadyReady_len.needtime=Blocked0.needtime;ReadyReady_len.priority=Blocked0.priority; Ready_len+; if(Blocked_len!=1)/阻塞队列剔除队首元素 for(int indx=1;indxBlocked_len;indx+) Blockedindx-1.name=Blockedindx.name;Blockedindx-1.needtime=Blockedindx.needtime;Blockedindx-1.priority=Blockedindx.priority; Blocked_len-; /printf(%d %d,Blocked_len,Ready_len); printf(*%c被唤醒n,ReadyReady_len-1.name); if(CPU_state=0)/如果CPU空闲，则调度 dispatch(); /printf(%d %d,Blocked_len,Ready_len); elseprintf(*阻塞队列为空，无法唤醒n);int main() int Cputime=1;while(1) printf(n1:Newttt2:Dispatchn);printf(3:Timeouttt4:Event waitn);printf(5:Event occurtt0:exitn); printf(输入1-5实现相应的功能：n); int select;scanf(%d,&select);getchar();switch(select) case 1: int num; printf(输入要创建的进程数：n); scanf(%d,&num); getchar(); creat(num); break;case 2: dispatch(); break;case 3: time_out(); break;case 4: event_wait(); break;case 5: event_occur(); break; case 0: exit(0); break;printf(*Cputime:%3d*n,Cputime);printf(状态tt进程名tt需要时间tt优先级n);if(CPU_state)/显示CPU中的进程 printf(Running:t%ctt,Cpu.name); printf(%dttt,Cpu.needtime); printf(%dn,Cpu.priority);if(Ready_len)/显示Ready队列中的进程 for(int a=0;aReady_len;a+) printf(Ready%d:tt,a); printf(%ctt,Readya.name); printf(%dttt,Readya.needtime); printf(%dn,Readya.priority);if(Blocked_len)/显示Blocked队列中的程序 for(int b=0;bBlocked_len;b+) printf(Blocked%d:t,b); printf(%ctt,Blockedb.name); printf(%dttt,Blockedb.needtime); printf(%dn,Blockedb.priority); printf(*n); Cputime+;