操作系统实验一练习进程状态转换.docx
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操作系统实验一练习进程状态转换
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。
indxindx++){
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。
indxindx++){
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。
aa++){
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。
bb++){
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++。
}
}