操作系统实验1进程

操作系统实验报告 实验一 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，深入理解进程的概念、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） 认真进行预习，完成预习报告。 （7） 实验完成后，要认真总结，完成实验报告。 三、实验使用的数据结构及说明 在本实验中，主要用到的数据结构是PCB的结构，其中PCB的数据结构如下： struct PCB { int P_Id; //PCB的ID号 char P_Name[10]; //PCB的名称 char P_State[10]; //PCB状态 int P_Runtime; //PCB的所需要的运行时间 int P_Requiry; //PCB所需要的资源要求 struct PCB * next ; //PCB块的下一个指针 } ; 其中，P_Id,和P_Name用来标示一个进程，而P_State用来标示进程的五种状态：Create_state,Ready_state,Block_state,Run_state,Exit_state。P_Runtime标示要完成一个进程所需要的时间。P_Requiry标示一个进程的执行所需要的其他条件，当其他的条件满足，则P_Requiry置1，否则置0。Struct PCB * next 用来指向同一队列中的下一个PCB块。 四、程序代码，注释及说明 #include"stdlib.h" #include"stdio.h" #include"string.h" /********** globle structure and viable ******/

struct PCB { int P_Id; //PCB的ID号 char P_Name[10]; //PCB的名称 char P_State[10]; //PCB状态 int P_Runtime; //PCB的所需要的运行时间 int P_Requiry; //PCB所需要的资源要求 struct PCB * next ; //PCB块的下一个指针 } ; struct PCB * Create_state; //创建状态 struct PCB * Run_state; //运行状态 struct PCB * Ready_state; //就绪状态 struct PCB * Block_state; //阻塞状态 struct PCB * Exit_state; //退出状态

int signal4=0; //标示进程4的完成状态 int signal5=0; //标示进程5的完成状态

void InsertQueue(struct PCB **head,struct PCB *node) /* insert node function */ { struct PCB * p,*q; node->next=NULL; if(*head==NULL) //如果队列为空 { *head=node; } Else //队列不空 { p=*head; q=p->next; while(q!=NULL) //找到最后的元素位置 { p=q; q=q->next; } p->next=node; //将节点插入队列 } }

void DeleteQueue(struct PCB **head,struct PCB *node) //撤销进程，从队列中删除元素 { struct PCB *p,*q; q=*head; if(*head==NULL||node==NULL) //如果队列为空，返回 return ; if(*head==node) //如果要删除的元素是队首元素 { *head=(*head)->next; return; } Else //如果不是队列的首元素 { while(q->next!=p&&q->next!=NULL) q=q->next; q=p->next; p->next=NULL; } }

void Display_Process(struct PCB * node) //打印进程状态的元素函数 { printf("\n\nthis process Id is : %d \n",node->P_Id); printf("this process name is : %s \n",node->P_Name); printf("this process state is : on %s \n ",node->P_State); printf("this process Runtime is : %d \n",node->P_Runtime);

if(node->P_Requiry) printf("this process resource is ready \n"); else printf("this process resource is not ready ! \n"); }

void DispatchToBlock(struct PCB *node) // /* dispatch to block function*/ { //调度到阻塞状态的函数 //struct PCB *p=(struct PCB *)malloc(sizeof(struct PCB)); if(!node->P_Requiry) //如果所需要的资源没有满足则，调度到阻塞状态 { strcpy(node->P_State,"block"); InsertQueue(&Block_state,node); //插入到阻塞队列 Display_Process(node); } }

void DispatchToReady(struct PCB *node) // dispatch to ready state { //调度到就绪状态的函数 if(node->P_Requiry) //如果所需的资源满足，则调度 { strcpy(node->P_State,"Ready"); InsertQueue(&Ready_state,node); Display_Process(node); } } void DispatchBlockToReady() //dispatch the process to readyqueue { //从阻塞状态调度到就绪状态函数 struct PCB*p,*q; q=Block_state; while(q!=NULL) //如果阻塞状态队列不空 { p=q; q=q->next; if(signal4&&p->P_Id==4) //如果所需要的资源满足 { DeleteQueue(&Block_state,p); strcpy(p->P_State,"ready"); InsertQueue(&Ready_state,p); printf("process4 will be in the state of ready!\n"); Display_Process(p); } if(signal5&&p->P_Id==5) { DeleteQueue(&Block_state,p); strcpy(p->P_State,"ready"); InsertQueue(&Ready_state,p); printf("process5 will be in the state of ready!\n"); Display_Process(p); } } }

void Create_Process() //创建进程函数 { int i; struct PCB *p; char name[10]; strcpy(name,"process"); for(i=1;i<3;i++) //动态创建2个处于阻塞状态的进程 { p=(struct PCB *)malloc(sizeof(struct PCB)); p->P_Id=i; name[7]=i+'0'; name[8]='\0'; strcpy(p->P_Name,name); strcpy(p->P_State,"create"); p->P_Runtime=1; //所需要的时间片为1 p->P_Requiry=0;

Display_Process(p); sleep(4); printf(" \n process%d will be in the state of Block, waiting the resource ready \n\n",i); DispatchToBlock(p); //同时调度到阻塞队列 }

for(i=3;i<7;i++) //创建4个就绪状态的队列 {