实验2 进程状态转换及其PCB的变化

一、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、 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)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（本实验采用5状态）。

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、程序流程图：

四、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，其中进PCB的数据结构如下：

structPCB

{

    int time;//所需时间片

    char Pid;//进程ID

    intPpri;//进程优先级

};    

其中time是进程所需的时间片，Pid是进程的ID号，每产生一个进程ID+1，Ppri是进程优先级，数字越大优先级越高。

五、运行结果及说明：

    运行结果的截图：

    创建进程：

进程开始运行

每个时间片用完的进程调度

进程阻塞

进程异常终止

进程从阻塞态到就绪态

    上面的运行结果是程序执行的每一步进程调度的显示，从进程的创建到进程的执行，结束，每一步进程调度都有显示。

七、程序使用说明：

    1）输入字符’P’创建进程，’T’当前时间片用完，’D’当前运行进程异常结束，’W’当前运行进程阻塞，’O’阻塞进程得到足够资源，编程就绪态，’R’当前运行进程为空时，就绪态进程进入运行态。

    3）程序将显示每一步进程的执行状态。

八、程序源代码及其文字说明：

#include

#include

#include

#include

using namespace std;

struct pro

{

    int time;//所需时间片

    char Pid;//进程ID

    intPpri;//进程优先级

};

vectorReady;//就绪队列

vectorBlocked;//等待队列

pro Run;//running进程

char p='a';

boolgreaterpro(const pro& s1,const pro s2)

{

return s1.Ppri > s2.Ppri;

}

void Occurs()//阻塞态->就绪态

{

if(Ready.size()<=5)

    {

        if(!Blocked.empty())

        {

            Ready.push_back(Blocked.front());

            Blocked.erase(Blocked.begin());//

            sort((Ready.begin()),Ready.end(),greaterpro);//ready队列排序

        }

    }

    else

     cout<<"ready queue is full."<}

void Create()//新建一个进程

{

if(Ready.size()<=5)

    {

        pro process;

     cout<<"please input time:";

     cin>>process.time;

     cout<<"please input priority:";

     cin>>process.Ppri;

        process.Pid=p;

        Ready.push_back(process);

        sort((Ready.begin()),Ready.end(),greaterpro);

        p++;

    }

else cout<<"ready queue is full."<}

void Dispatch()//运行态空时往运行态添加一个进程

{

    pro temp;

    if(Run.Pid==NULL)//running状态为空

    {

     if(!Ready.empty()&&(*Ready.begin()).Ppri>Run.Ppri)

        {

            Run=Ready.front();

            Ready.erase(Ready.begin());

        }

    }

else if(Ready.front().Ppri>Run.Ppri)//running状态不为空，而且ready队列有process优先级高于running状态process优先级

    {

        temp=Run;

        Run=Ready.front();

        Ready.erase(Ready.begin());

        Ready.push_back(temp);

        sort((Ready.begin()),Ready.end(),greaterpro);

    }

    else

     cout<<"there is a process is runing"<}

void Realse()//进程结束

{

    if(!Ready.empty())

    {

        Run=Ready.front();

        Ready.erase(Ready.begin());

    }

    else

    {

        Run.Pid=NULL;

        Run.time=-1;

        Run.Ppri=-1;

     cout<<"there is no process in the cache."<    }

}

void Timeout()//时间片用完

{

    if(!Run.Pid==NULL)

    {

        Run.time--;

        if(Run.time==0)//进程结束

        {

            Realse();

        }

        else//进程未结束，进入ready状态

        {

            Ready.push_back(Run);

            sort((Ready.begin()),Ready.end(),greaterpro);

            Run=Ready.front();

            Ready.erase(Ready.begin());

        }

    }

    else//running状态为空

        Dispatch();

}

void Wait()//阻塞

{

    if(Run.Pid!=NULL)

    {

        Blocked.push_back(Run);

        Run.Pid=NULL;

        Run.Ppri=-1;

        Run.time=-1;

        Dispatch();

    }

}

void Output()

{

vector ::iterator Iter;

cout<<"running:|"<cout<<"blockedqueue：|";

    for(Iter = Blocked.begin();Iter!=Blocked.end();Iter++ ) 

     cout<<(*Iter).Pid<<" "<<(*Iter).time<<" "<<(*Iter).Ppri<<"|";

cout<cout<<"readyqueue：|";

    for(Iter = Ready.begin();Iter!=Ready.end();Iter++ ) 

     cout<<(*Iter).Pid<<" "<<(*Iter).time<<" "<<(*Iter).Ppri<<"|";

cout<}

int main()

{

    char in=NULL;

    while(in!='e')

    {

     cout<<"press 'P' mean crea a process"<         <<"press 'T' mean timeout"<         <<"press 'D' mean process end"<         <<"press 'W' mean blocked,"<         <<"press 'O'mean blocked to ready"<         <<"press 'R'mean run process"<         <<"press 'e' to exit,"<     cin>>in;

        switch (in)

        {

        case 'T':Timeout();Output();break;

        case 'D':Dispatch();Output();break;

        case 'W':Wait();Output();break;

        case 'P':Create();Output();break;

        case 'O':Occurs();Output();break;

        case 'R':Realse();Output();break;

        break;

        }

    }

return 0;    

}