2022年操作系统实验一模拟进程状态转换 .pdf

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1、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 P

2、CB内容、组织结构的变化。5 、代码书写要标准，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 PCB 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 14 页char 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精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - -

3、- - - - -第 2 页，共 14 页四、运行结果：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 14 页图 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 高所以先执行精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 14 页图 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

4、码：#include #include 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 14 页using namespace std; int Ready_len=0; int Blocked_len=0; int CPU_state=0; struct PCB char name; int priority; int needtime; bool operator b.priority; ; PCB Ready100; PCB Blocked100; PCB Cpu; bool dispatch(); bool creat(int

5、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 )、优先级精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 14 页(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 dispatc

6、h() 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-精选学习资料 -

7、 - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 14 页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(*%

8、c 时 间片 用完 ，并且 执行 完毕 ， 被释 放n,Cpu.name); else 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 14 页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

9、=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); bool event_wait() if(CPU_state=1) BlockedBlocked_len.name=Cpu.name;BlockedBlocked_len.nee精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 14 页dtime=Cpu.needtime;BlockedBlocked_len.priority=Cpu.priority; Blocke

10、d_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); bool event_occur() if(Blocked_len!=0) /sort(Blocked,Blocked+Blocked_len); ReadyReady_len.name=Blocked0.name;ReadyReady_len.needtime=Blocked0.needtime;ReadyReady_len.pri

11、ority=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-精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 14 页1.needtime=Blockedindx.needtime;Blockedindx-1.priority=Blockedindx.priority; Blocked_len-

12、; /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); else printf(* 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:Even

13、t occurtt0:exitn); printf( 输入 1-5 实现相应的功能： n); int select; scanf(%d,&select);getchar(); 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 14 页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;

14、 case 4: event_wait(); break; case 5: event_occur(); break; case 0: exit(0); 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 14 页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(

15、%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); 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 14 页printf(%ctt,Blockedb.name); printf(%dttt,Blockedb.needtime); printf(%dn,Blockedb.priority); printf(*n); Cputime+; 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 14 页