1、操作系统实验-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，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。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
2、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。3. 程序流程图4.代码部分（1） 数据结构部分进程结构体struct PCBchar P_name10;int P_id; int P_state;int needtime;int lefttime;int P_level;进程结构体有：进程号，进程状态，进程剩下的时间，进程需要的时间，进程的优先级队列结构体struct QueuePCB qNode5;int queueLen
3、gth;定义的队列最多有 5 个进程。（2）程序解释这里做的是对操作系统课程里面将的“3 状态”的模型的模拟，给它提供的初始状态是有 5 个进程，而进程所需要的时间和进程的状态都是随机产生的，并把就绪队列里面的进程按照进程的优先级（P_level）进行排序，设置初始状态时没有在运行的程序。（3）程序的代码/#include #include #include #include struct PCBchar P_name10;int P_id;int P_state;int needtime;int leavetime;int P_level;struct QueuePCB qNode5;int
4、 queueLength;int insertQueue(Queue *q,PCB *p)int i=0;if (q-queueLength=0)q-qNodei=*p;q-queueLength+;return 1;elsewhile(p-P_levelqNodei.P_level)i+;for (int j=q-queueLength;j=i;j-)q-qNodej=q-qNodej-1;q-qNodei=*p;q-queueLength=q-queueLength+1;return 1;void setQueue(PCB pcb5,Queue *ready,Queue *blocked,
5、Queue *finish)ready-queueLength=0;blocked-queueLength=0;finish-queueLength=0;for (int i=0;iqNodeblocked-queueLength=pcbi;blocked-queueLength+;void show(Queue ready,Queue blocked,Queue fininsh,PCB run)printf(“n 完成队列n“);printf(“进程名- 优先级- 所需时间-剩余时间n“);for (int i=0;ifininsh.queueLength;i+)printf(“%s%d %
6、d %d%dn“,fininsh.qNodei.P_name,fininsh.qNodei.P_id,fininsh.qNodei.P_level,fininsh.qNodei.needtime,fininsh.qNodei.leavetime);printf(“n“);if (run.needtime!=0)printf(“当前正在运行的进程：n“);printf(“进程名-优先级-所需时间- 剩余时间 n“);printf(“%s%d %d %d%dn“,run.P_name,run.P_id,run.P_level,run.needtime,run.leavetime);printf(“
7、n“);printf(“就绪队列n“);printf(“进程名-优先级-所需时间- 剩余时间 n“);for ( i=0;iready.queueLength;i+)printf(“%s%d %d %d%dn“,ready.qNodei.P_name,ready.qNodei.P_id,ready.qNodei.P_level,ready.qNodei.needtime,ready.qNodei.leavetime);printf(“n“);printf(“阻塞队列n“);printf(“进程名-优先级-所需时间- 剩余时间 n“);for (i=0;iblocked.queueLength;
8、i+)printf(“%s%d %d %d%dn“,blocked.qNodei.P_name,blocked.qNodei.P_id,blocked.qNodei.P_level,blocked.qNodei.needtime,blocked.qNodei.leavetime);void P_levelRun(Queue ready,Queue blocked,Queue finish,PCB run)int i_blocked=0;int i_finish=0;while(finish.queueLength!=5)printf(“*n“);int i_ready=0;if (run.ne
9、edtime!=0)run.leavetime-;if (run.needtime!=0finish.queueLength+;i_finish+;run.needtime=0;if (ready.queueLength!=0)run=ready.qNodei_ready;for (;i_readyready.queueLength;i_ready+)ready.qNodei_ready=ready.qNodei_ready+1;ready.queueLength=ready.queueLength-1;elseint temp=run.P_id;if (run.P_level=ready.q
10、Node0.P_level)insertQueue(run.needtime=0;printf(“时间片用尽，%s%d 进入就绪队列，优先级更高的%s%d 开始运行！n“,run.P_name,run.P_id,ready.qNode0.P_name,ready.qNode0.P_id);elseprintf(“时间片用尽，但是没有更高优先级的进程， %s%d 继续运行n“,run.P_name,run.P_id);else if (run.needtime=0)if (ready.queueLength!=0)run=ready.qNodei_ready;for (;i_readyready
11、.queueLength;i_ready+)ready.qNodei_ready=ready.qNodei_ready+1;ready.queueLength=ready.queueLength-1;if (blocked.queueLength!=0)srand(int) time(0);int temp=rand()%2;if (temp=1)printf(“n%s%d 所需资源产生，进程从阻塞队列转到就绪队列n“,insertQueue(blocked.queueLength=blocked.queueLength-1;if (blocked.queueLength!=0)for (in
12、t i=0;iblocked.queueLength+1;i+)blocked.qNodei=blocked.qNodei+1;else if(temp=0)printf(“n%s%d 所需资源没有产生，等待。n“,show(ready,blocked,finish,run);void main()Queue ready,blocked,finish;PCB pcb5;PCB run;run.needtime=0;printf(“设置了 5 个进程!n说明：进程的状态，所需时间和优先级等是随机产生的。nnn“);srand(int) time(0);for (int i=0;i5;i+)pcb
13、i.P_name0=P;pcbi.P_name1=r;pcbi.P_name2=o;pcbi.P_name3=c;pcbi.P_name4=e;pcbi.P_name5=s;pcbi.P_name6=s;pcbi.P_name7=0;pcbi.P_id=i;pcbi.P_state=rand()%2;pcbi.P_level=rand()%10+1;pcbi.needtime=rand()%2+1;pcbi.leavetime=pcbi.needtime;setQueue(pcb,printf(“各队列的初始信息如下：nn“);show(ready,blocked,finish,run);P_levelRun(ready,blocked,finish,run);printf(“n5 个进程都运行完，停止。n“);（4）截图部分：
