操作系统实验一模拟进程状态转换.docx
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操作系统实验一模拟进程状态转换.docx
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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
structPCB{
charname;
intpriority;
intneedtime;
booloperator<(constPCB&b)const{
returnpriority>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32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
#include
usingnamespacestd;
intReady_len=0;
intBlocked_len=0;
intCPU_state=0;
structPCB{
charname;
intpriority;
intneedtime;
booloperator<(constPCB&b)const{
returnpriority>b.priority;
}
};
PCBReady[100];
PCBBlocked[100];
PCBCpu;
booldispatch();
boolcreat(intNUM){//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",&(Ready[Ready_len].name),&(Ready[Ready_len].needtime),&(Ready[Ready_len].priority));getchar();
Ready_len++;
}
if(CPU_state==0)//如果CPU空闲,则调度
dispatch();
}
booldispatch(){
if(CPU_state==0){
if(Ready_len!
=0){
sort(Ready,Ready+Ready_len);
Cpu.name=Ready[0].name;Cpu.needtime=Ready[0].needtime;Cpu.priority=Ready[0].priority;
if(Ready_len!
=1)//就绪队列剔除队首元素
for(intindx=1;indx Ready[indx-1].name=Ready[indx].name;Ready[indx-1].needtime=Ready[indx].needtime;Ready[indx-1].priority=Ready[indx].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"); returnfalse; } }else{ printf("***CPU忙,无法调度\n"); } } booltime_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{ Ready[Ready_len].name=Cpu.name;Ready[Ready_len].needtime=Cpu.needtime;Ready[Ready_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(); }else{ printf("***没有进程在CPU中,无法超时\n"); } } boolevent_wait(){ if(CPU_state==1){ Blocked[Blocked_len].name=Cpu.name;Blocked[Blocked_len].needtime=Cpu.needtime;Blocked[Blocked_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(); }else printf("***没有进程在CPU中,无法阻塞\n"); } boolevent_occur(){ if(Blocked_len! =0){ //sort(Blocked,Blocked+Blocked_len); Ready[Ready_len].name=Blocked[0].name;Ready[Ready_len].needtime=Blocked[0].needtime;Ready[Ready_len].priority=Blocked[0].priority; Ready_len++; if(Blocked_len! =1)//阻塞队列剔除队首元素 for(intindx=1;indx Blocked[indx-1].name=Blocked[indx].name;Blocked[indx-1].needtime=Blocked[indx].needtime;Blocked[indx-1].priority=Blocked[indx].priority; } Blocked_len--; //printf("%d%d",Blocked_len,Ready_len); printf("***%c被唤醒\n",Ready[Ready_len-1].name); if(CPU_state==0)//如果CPU空闲,则调度 dispatch(); //printf("%d%d",Blocked_len,Ready_len); }else printf("***阻塞队列为空,无法唤醒\n"); } intmain(){ intCputime=1; while (1){ printf("\n1: New\t\t\t2: Dispatch\n"); printf("3: Timeout\t\t4: Eventwait\n"); printf("5: Eventoccur\t\t0: exit\n"); printf("输入1--5实现相应的功能: \n"); intselect; scanf("%d",&select);getchar(); switch(select){ case1: intnum; printf("输入要创建的进程数: \n"); scanf("%d",&num); getchar(); creat(num); break; case2: dispatch(); break; case3: time_out(); break; case4: event_wait(); break; case5: event_occur(); break; case0: exit(0); break; } printf("****************************Cputime: %3d****************************\n",Cputime); printf("状态\t\t进程名\t\t需要时间\t\t优先级\n"); if(CPU_state){//显示CPU中的进程 printf("Running: \t%c\t\t",Cpu.name); printf("%d\t\t\t",Cpu.needtime); printf("%d\n",Cpu.priority); } if(Ready_len){//显示Ready队列中的进程 for(inta=0;a printf("Ready%d: \t\t",a); printf("%c\t\t",Ready[a].name); printf("%d\t\t\t",Ready[a].needtime); printf("%d\n",Ready[a].priority); } } if(Blocked_len){//显示Blocked队列中的程序 for(intb=0;b printf("Blocked%d: \t",b); printf("%c\t\t",Blocked[b].name); printf("%d\t\t\t",Blocked[b].needtime); printf("%d\n",Blocked[b].priority); } } printf("*******************************************************************\n"); Cputime++; } }
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- 操作系统 实验 模拟 进程 状态 转换
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