模拟进程创建、终止、阻塞、唤醒原语--附带注释

题目:计算机操作系统模拟

院系：信息学院

专业：计算机科学与技术

班级：2013级1班

辽宁大学

实验题目一：模拟进程创建、终止、阻塞、唤醒原语

一、题目类型：必做题目。

二、实验目的：通过设计并调试创建、终止、阻塞、唤醒原语功能，有助于对操作系统中进

程控制功能的理解，掌握操作系统模块的设计方法和工作原理。

三、实验环境：

1、硬件：pc 机及其兼容机。

2、软件：Windows XP ，Turbo C 或C++、VC++等。

四、实验内容：

1、设计创建、终止、阻塞、唤醒原语功能函数。

2、设计主函数，采用菜单结构（参见后面给出的流程图）。

3、设计“显示队列”函数，目的能将就绪、阻塞队列中的进程信息显示在屏幕上，以供

随时查看各队列中进程的变化情况。

五、实验要求：

1、进程PCB 中应包含以下内容： 进程名

优先级

运行时间

状态

指针

2、系统总体结构：

系统主菜单

1…创建

2…阻塞

3…唤醒

4…终止

5…显示

0…退出

请输入您需要的功能（0－5）：

进程名:用P1,P2标识。 优先级：为实验题目二做准备。 运行时间：为实验题目二做准备。 状态为：就绪、运行、阻塞，三种基本状态。 指针：指向下一个PCB 。

输入选择=？ 创建 阻塞 唤醒 终止 显示 退出 开始 结束 0 1 2 3 4 5

另加实验二:模拟进程调度功能

/*PCB的组织方式:线性方式*/

#include "stdio.h"

#include "string.h"

#include "windows.h"

typedef struct

{

char p_name[10];//进程名

char p_pro;//优先级1-3个级别1.低2.中3.高

char p_status;//运行状态0.阻塞1.运行2.就绪

int p_runtime;//运行时间

int p_wait;//等待时间

struct PCB *next;//指针,指向下一个PCB

}PCB;

void Run(PCB *head)//任何时候保证程序里面至少有一个进程在运行

{

PCB *p=head->next;//直接将P指向第一个结点

while(p!=NULL)//遍历一遍链表,将所有就绪队列等待时间加1,防止前面结点因为唤醒又进入运行状态

{

if(p->p_status=='2')

{

p->p_wait++;//将等待时间加1

}

p=p->next;

}

p=head->next;//将P重置在第一个结点

while(p->p_status!='1' && p!=NULL)

{

if(p->p_status=='2')//防止线性链表前面的结点因为从阻塞唤醒后又进入运行状态

{

p->p_status='1';

p->p_wait=2;

}

if(p->p_status=='1')//对上一个if进行处理

{

return;

}

p=p->next;

}

return;

}

void Insert(PCB *head,PCB *temp)//插入链表函数{

PCB *p;

p=head;//将头结点保存起来

while(p->next!=NULL)

{

p=p->next;

}

p->next=temp;

temp->next=NULL;

}

int Check(PCB *head,PCB *temp)

{

PCB *p=head;

while(p->next)

{

p=p->next;

if(strcmp(p->p_name,temp->p_name)==0)

return 0;

}

return 1;

}

void Create(PCB *head)//创建进程函数

{

int chk=0;

PCB *temp;//申请临时存储空间,方便接受数据temp=(PCB *)malloc(sizeof(PCB));

system("cls");

printf("\t----------进程创建-----------\n");

printf("\n请输入进程名:");

scanf("%s",temp->p_name);

getchar();

/*检查进程名称,如果相同则返回主界面*/

chk=Check(head,temp);

if(chk==0)

{

printf("进程队列已有该名称进程,创建失败，即将返回主界面.\n");

system("pause");

return;

}

printf("\n请输入进程优先级(1.低2.中3.高):");

scanf("%c",&temp->p_pro);

getchar();

printf("\n请输入进程运行时间:");

scanf("%d",&temp->p_runtime);

getchar();

temp->p_status='2';

temp->p_wait=2;

/*

printf("\n请输入该进程状态:");

scanf("%c",&temp->p_status);

getchar();

*/

Insert(head,temp);//调用插入链表函数

system("pause");

Run(head);

}

void Show(PCB *head)//显示队列进程函数

{

int ready=1,block=1,run=1;

PCB *p=head,*q;

system("cls");

if(p->next==NULL)

{

printf("目前系统中没有进程.请返回主界面创建进程!\n");

system("pause");

return;

}

/*列出就绪队列列表*/

q=p->next;//指针指到第一个结点

printf("\n--就绪队列--\n");

while(q)

{

if(q->p_status=='2')

{

printf("%d)进程名:%s",ready++,q->p_name);

printf(" 进程优先级:%c",q->p_pro);

printf(" 进程运行时间:%d",q->p_runtime);

printf(" 进程等待时间:%d\n",q->p_wait);

}

q=q->next;

}

printf("\n");

/*列出运行队列列表*/

q=p->next;//将指针重置到第一个结点

printf("\n--运行队列--\n");

while(q)

{

if(q->p_status=='1')

{

printf("%d)进程名:%s",run++,q->p_name);

printf(" 进程优先级:%c",q->p_pro);

printf(" 进程运行时间:%d\n",q->p_runtime);

//printf(" 进程已运行时间:");

}

q=q->next;

}

printf("\n");

/*列出阻塞队列列表*/

q=p->next;

printf("\n--阻塞队列--\n");

while(q)

{

if(q->p_status=='0')

{

printf("%d)进程名:%s",block++,q->p_name);

printf(" 进程优先级:%c",q->p_pro);

printf(" 进程运行时间:%d",q->p_runtime);

printf(" 进程等待时间:%d\n",q->p_wait);

}

q=q->next;

}

printf("\n");

printf("进程显示完毕.");

system("pause");

}

void Block(PCB *head)//阻塞进程函数

char name[10];

PCB *p=head;//保护头结点

system("cls");

printf("\t----------阻塞进程-----------\n");

printf("\n输入你要放入阻塞队列的进程名称:");

scanf("%s",name);

getchar();

p=p->next;

while(p)

{

if(strcmp(p->p_name,name)==0)

break;

p=p->next;

}

if(!p)

{

printf("\n队列中无该进程.\n");

system("pause");

}

if(p->p_status=='1')

{

printf("\n该进程正在运行.\n");

printf("\n将该进程放入阻塞队列\n\n");

system("pause");

p->p_status='0';

printf("\n该进程已经被放入阻塞队列\n");

system("pause");

}

else

{

if(p->p_status=='0')

{

printf("\n该进程已在阻塞队列中.\n");

system("pause");

}

if(p->p_status=='2')

{

printf("\n该进程正在就绪队列中.不可放入阻塞队列\n");

system("pause");

}

}

Run(head);

void Delete(PCB *head,PCB *temp)/*head为链表头结点,temp为将要删除的结点*/ {

PCB *p=head,*q=temp->next;

while(p->next!=temp)

{

p=p->next;

}

p->next=q;

free(temp);

}

void Stop(PCB *head)//终止进程函数

{

char name[10];

PCB *p=head;

system("cls");

printf("\t----------终止进程-----------\n");

printf("\n输入你要终止的进程名称:");

scanf("%s",name);

getchar();

p=p->next;

while(p)

{

if(strcmp(p->p_name,name)==0)

break;

p=p->next;

}

if(!p)

{

printf("进程队列中无该进程.\n");

system("pause");

}

Delete(head,p);//调用删除结点函数

printf("\n进程终止成功\n");

system("pause");

Run(head);

}

void Wakeup(PCB *head)//唤醒进程函数

{

char name[10];

PCB *p=head;//保护头结点

system("cls");

printf("\t----------唤醒进程-----------\n");

printf("\n输入你要唤醒的进程名称:");

scanf("%s",name);

getchar();

p=p->next;

while(p)

{

if(strcmp(p->p_name,name)==0)

break;

p=p->next;

}

if(!p)

{

printf("阻塞队列中无该进程名称.\n");

system("pause");

return;

}

if(p->p_status=='0')

{

printf("该进程正在阻塞队列中.\n");

printf("\n将该进程放回就绪队列中\n");

system("pause");

p->p_status='2';

p->p_wait=2;

printf("\n该进程已经被放入就绪队列中\n");

system("pause");

}

else

{

if(p->p_status=='1')

{

printf("\n该进程正在运行.不可唤醒\n");

system("pause");

}

if(p->p_status=='2')

{

printf("\n该进程正在就绪队列中.不可唤醒\n");

system("pause");

}

}

}

void prior_Sche(PCB *head)

{

PCB *p=head->next,*temp=head->next;//保护头结点p,temp为将要删除的结点

system("cls");

if(p==NULL)

{

printf("目前系统中没有进程.请返回主界面创建进程!\n");

system("pause");

return;

}

while(p)

{

if(temp->p_pro < p->p_pro)

{

temp=p;//将此时优先级最大的结点地址给临时空间保存

}

p=p->next;

}

printf("\n\n");

printf("经过调度,此时程序中运行的进程是:\n");

printf("\n 进程名:%s",temp->p_name);

printf(" 进程优先级:%c",temp->p_pro);

printf(" 进程运行时间:%d\n",temp->p_runtime);

printf("\n该进程PCB显示完毕!\n");

system("pause");

Delete(head,temp);

Run(head);

}

void time_Sche(PCB *head)

{

int ready=1;

PCB *p=head,*q,*temp=NULL;//保护头结点p,temp为时间片用完将要删除时，保护的临时结点

system("cls");

if(p->next==NULL)

{

printf("目前系统中没有进程.请返回主界面创建进程!\n");

system("pause");

return;

}

/*列出就绪队列列表*/

q=p->next;//指针指到第一个结点

printf("\n--就绪队列--\n");

while(q)

{

if(q->p_status=='2')

{

printf("%d)进程名:%s",ready++,q->p_name);

printf(" 进程优先级:%c",q->p_pro);

printf(" 进程运行时间:%d\n",q->p_runtime--);

//printf(" 进程已运行时间:");

}

if(q->p_runtime==0)

{

temp=q;

}

q=q->next;

}

if(temp!=NULL)

{

Delete(head,temp);

}

printf("\n");

system("pause");

}

void Scheduling(PCB *head)//调度程序

{

while(1)

{

int choose;

system("cls");

printf("1.优先级调度\n");

printf("2.时间片调度\n");

printf("0.返回主菜单\n");

printf("\n请输入选项:");

scanf("%d",&choose);

getchar();

switch(choose)

{

case 1:prior_Sche(head);break;

case 2:time_Sche(head);break;

case 0:{ system("cls"); return;}break;

default:{printf("请输入0-2的数字\n");system("pause");system("cls");}break;

}

}

}

void Menu()

{

printf("\t----------模拟系统进程创建、终止、阻塞、唤醒-----------");

printf("\n");

printf("1.进程创建\n");

printf("2.阻塞进程\n");

printf("3.唤醒进程\n");

printf("4.终止进程\n");

printf("5.显示进程\n");

printf("6.调度进程\n");

printf("0.退出\n");

printf("\n\n");

printf("\t------------------------完美分割线---------------------\n");

printf("功能介绍:\n");

printf("阻塞:运行->阻塞;处于运行之外状态,给出提示信息;若进程不存在也给出其他信息\n");

printf("唤醒:根据输入的进程名结束进程;不管该进程处于什么状态都将结束;若输入进程不存在,会给出相应信息\n");

printf("终止:根据输入的进程名结束进程;不管该进程处于什么状态都将结束;若输入进程不存在,会给出相应信息\n");

printf("显示:分别显示就绪队列、阻塞队列、正在运行队列\n\n\n");

}

main()

{

PCB *head;

head=(PCB *)malloc(sizeof(PCB));//头结点为空

head->next=NULL;

if(!head)

{

printf("程序有误.即将退出");

system("pause");

exit(0);

}

while(1)

{

int choose;

system("cls");

Menu();

printf("请选择使用功能:");

scanf("%d",&choose);

switch(choose)

{

case 1:Create(head);break;

case 2:Block(head);break;

case 3:Wakeup(head);break;

case 4:Stop(head);break;

case 5:Show(head);break;

case 6:Scheduling(head);break;

case 0:exit(0);break;

default:{printf("请输入0-5的数字\n");system("pause");system("cls");}break;//输入'.'会造成bug.

}

}

}

/*作者:辰辰辽宁大学*/