操作系统实验一模拟进程状态转换(1).doc

【操作系统实验一模拟进程状态转换】的实验主要目标是让学生深入理解进程的概念、进程状态转换以及与之相关的进程控制块（PCB）的变化。实验内容包括设计和实现一个模拟程序，展示不同状态间的转换，例如三状态、五状态或七状态模型，并且要求程序能够反映出这些转换对PCB的影响。 在实验中，PCB（Process Control Block）是每个进程的核心数据结构，它存储了进程的基本信息、控制信息、资源需求和现场信息。例如，`struct PCB`定义了一个包含进程名、优先级和需要的时间的数据结构。在这个实现中，`<`操作符重载用于根据优先级对进程进行排序，以便于调度。 实验采用了五状态进程模型，这包括新建（New）、就绪（Ready）、运行（Running）、阻塞（Blocked）和终止（Terminated）状态。调度算法采用了最高优先级优先（HPF，Highest Priority First），当CPU空闲时，会选择优先级最高的进程执行。如果所有进程都被阻塞，系统会进行调度，将从阻塞队列中唤醒一个进程并将其放入就绪队列。 实验的运行结果显示了进程状态的动态变化，例如，当创建两个进程且CPU空闲时，优先级高的进程会被调度执行；超时时，如果CPU仍空闲，优先级高的进程会继续执行；当进程被阻塞后，系统会触发调度，将阻塞队列中的进程移到就绪队列；当有进程被唤醒，也会进行调度，选择新的进程执行。 源代码中，`Ready`和`Blocked`数组分别存储就绪和阻塞的进程，`CPU_state`表示当前CPU的状态，`creat`函数用于创建新进程，通过用户输入读取进程信息。调度函数`dispatch`负责根据优先级选择下一个执行的进程。实验结束后，学生需要完成预习报告和实验报告，对实验过程和结果进行总结。 这个实验通过实践的方式，帮助学生掌握了操作系统中进程管理和调度的基本原理，增强了对操作系统核心概念的理解。同时，鼓励学生在实验中创新，比如尝试不同的调度策略，以深化对操作系统内核机制的认识。