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操作系统上机实验报告 进程状态转换及其PCB的变化.doc
操作系统实验报告
计算机 0703 班
200729
实验 2 进程状态转换及其 PCB 的变化
1．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。
2. 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。
3．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
{
P_Id;
int
char P_Name[10];
char P_State[10];
int
P_Runtime;
int P_Requiry;
struct
PCB * next ;
//PCB 的 ID 号
//PCB 的名称
//PCB 状态
//PCB 的所需要的运行时间
//PCB 所需要的资源要求
//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。
4．程序源代码，注释及说明文字：
#include"stdlib.h"
#include"stdio.h"
#include"string.h"
/********** globle structure and viable ******/
struct PCB
{
P_Id;
int
char P_Name[10];
char P_State[10];
P_Runtime;
int
int P_Requiry;
struct
PCB * next ;
//PCB 的 ID 号
//PCB 的名称
//PCB 状态
//PCB 的所需要的运行时间
//PCB 所需要的资源要求
//PCB 块的下一个指针
} ;
struct PCB * Create_state;
struct PCB * Run_state;
struct PCB * Ready_state;
struct PCB * Block_state;
struct PCB * Exit_state;
//创建状态
//运行状态
//就绪状态
//阻塞状态
//退出状态
int signal4=0;
int signal5=0;
//标示进程 4 的完成状态
//标示进程 5 的完成状态
void InsertQueue(struct PCB **head,struct PCB *node)
function */
{
/* insert node
struct PCB * p,*q;
node->next=NULL;
if(*head==NULL)
{
*head=node;
}
Else
{
p=*head;
q=p->next;
while(q!=NULL)
{
p=q;
}
q=q->next;
//如果队列为空
//队列不空
//找到最后的元素位置
p->next=node;
//将节点插入队列
}
}
void DeleteQueue(struct PCB **head,struct PCB *node)
列中删除元素
{
//撤销进程，从队
struct PCB *p,*q;
q=*head;
if(*head==NULL||node==NULL)
return ;
if(*head==node)
素
{
*head=(*head)->next;
return;
//如果队列为空，返回
//如果要删除的元素是队首元
//如果不是队列的首元素
}
Else
{
while(q->next!=p&&q->next!=NULL)
q=q->next;
q=p->next;
p->next=NULL;
}
}
void Display_Process(struct PCB * node)
函数
{
//打印进程状态的元素
printf("\n\nthis process Id is
printf("this process name is
printf("this process state is
printf("this process Runtime is
: %d \n",node->P_Id);
: %s \n",node->P_Name);
: on %s \n ",node->P_State);
: %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)
function*/
{
//调度到阻塞状态的函数
// /* dispatch to block
//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)
{
//调度到就绪状态的函数
// dispatch to ready state
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)
{
p=q;
q=q->next;
if(signal4&&p->P_Id==4)
//如果阻塞状态队列不空
//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()
{
int i;
struct PCB *p;
char name[10];
strcpy(name,"process");
for(i=1;i<3;i++)
态的进程
{
//创建进程函数
//动态创建 2 个处于阻塞状
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;
p->P_Requiry=0;
//所需要的时间片为 1
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);
}
for(i=3;i<7;i++)
{
//同时调度到阻塞队列
//创建 4 个就绪状态的队列
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");
为 2
p->P_Requiry=1;
if(i==6)
p->P_Runtime=2;
else
p->P_Runtime=1;
//在这里个进程 6 所需要的时间片
Display_Process(p);
sleep(4);
printf(" \n process%d will be in the state of Ready, waiting to run
\n\n",i);
DispatchToReady(p);
}
}
void display(struct PCB **head)
数目
{
struct PCB *p,*q;
p=*head;
while(p!=NULL)
{
//打印各个状态队列里进程
sleep(2);
//printf("\n\n///////////////////////////////////\n");
printf("\n\nthis process Id is
printf("this process name is
printf("this process state is
printf("this process Runtime is
: %d \n",p->P_Id);
: %s \n",p->P_Name);
: on %s \n ",p->P_State);
: %d \n",p->P_Runtime);
if(p->P_Requiry)
printf("this process resource is ready
\n");
else
printf("this process resource is not ready ! \n");
p=p->next;
}
}
void Process_Run()
{
struct PCB *p,*q;
p=Ready_state;
q=p;
while(p!=NULL)
{
//进程运行函数
//就绪队列不空则继续执行
if(p->P_Runtime<=0) break;
//如果时间片执行完了，则
跳出循环
strcpy(p->P_State,"running");
Display_Process(p);
p->P_Runtime=p->P_Runtime-1;
sleep(4);
if(p->P_Runtime>0)
{
//没有完成，则进入就绪队列
printf("this process is not finished,will be dispatch to the
ready queue!!\n");
DeleteQueue(&Ready_state,p);
strcpy(p->P_State,"ready");
InsertQueue(&Ready_state,p);
Display_Process(p);
}
Else
{
息
//执行完成，则跳出，并发送相应的信
printf("\n\nProcess%d is finished and will be in the state of
exit!\n\n",p->P_Id);
if(p->P_Id==4) signal4=1;
if(p->P_Id==5) signal5=1;
}
if(signal4||signal5)
DispatchBlockToReady();
//如果资源满足，则将进程调度到
就绪队列
q=q->next;
p=q;
}
if(q==NULL)
printf("\nthere is no process ready!\n
}
STOP Machine!!!\n");
int main(int argc,char * argv[])
{
int i;
char c='c';
//主函数
//界面
printf("\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\
\n");
printf("...................................Ding Hai bo\n");
printf("......Press s to start the process.......\n");
scanf("%c",&c);
while(1)
{
if(c=='s')break;
scanf("%c",&c);
}
Create_Process();
//调用创建进程函数
printf("\n>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>\n");
printf("\n>>>>>>> Display the Ready queue
sleep(5);
display(&Ready_state);
>>>>>>>>>>>>>>>\n");
////////////////显示就绪队列里的进
程
printf("\n>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>\n");
printf("\n>>>>>>>> Display the Block queue
sleep(5);
display(&Block_state);
printf("\n>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>\n\n\n");
/////////////////////
>>>>>>>>>>>>\n");
//显示阻塞队列函数
printf("\n>>>>>>>>
Now
the
process
start
to
run
>>>>>>>>>>>\n");
sleep(5);
Process_Run();
}
5．运行结果及说明：
运行结果的截图：
//调用进程运行函数
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