（1）给定一组进程，并已知其总的处理时间、运行时间和IO时间，编程实现其运行管理；
（2）要求在每个进程每次状态转换时，输出该组进程的状态（哪些进程处于哪个状态？）；
（3）假定进程调度采用简单轮转法。
### 进程管理系统的知识点解析
#### 一、实验背景与目标
本实验基于《操作系统》课程，旨在通过编程实现一个简单的进程管理系统。主要任务包括：
1. **进程的运行管理**：给定一组进程及其相关信息（如总处理时间、运行时间、I/O时间等），设计算法对这些进程进行管理。
2. **状态转换与输出**：每当有进程发生状态变化时（例如从就绪变为运行、从运行变为阻塞等），输出当前所有进程的状态。
3. **采用简单轮转法进行调度**：所有进程按照简单轮转法（Round Robin，RR）进行调度。
#### 二、实验设计与实现方案
##### 1. PCB结构体的设计
为了有效地管理和调度进程，首先定义了一个PCB（Process Control Block，进程控制块）结构体，用于存储每个进程的关键信息，如：
- `name`：进程名称。
- `cpu_time`：进程需要的CPU时间。
- `io_time`：进程需要的I/O时间。
- `total_time`：进程的总处理时间（`cpu_time + io_time`）。
此外，还定义了多个PCB结构体指针，包括：
- `readyhead`：就绪队列头指针。
- `readytail`：就绪队列尾指针。
- `blockedhead`：阻塞队列头指针。
- `blockedtail`：阻塞队列尾指针。
这些指针用于组织和管理不同状态下的进程队列。
##### 2. 进程的输入与初始化
通过两次循环分别实现就绪队列和阻塞队列中进程的信息输入，具体包括进程名称(`name`)和CPU时间(`cpu_time`)。使用临时的PCB结构体指针`t1`、`t2`、`t3`、`t4`来暂存这些信息，并根据进程的状态将其添加到相应的队列中。
##### 3. 进程的调度与状态转换
- **就绪队列**：使用临时指针`p`指向就绪队列中的第一个进程，检查当前进程的`cpu_time`是否大于0，如果是，则该进程进入运行状态；否则，将`readyhead`指针指向队列中的下一个进程。
- **运行状态**：一旦进程进入运行状态，根据简单轮转法分配CPU时间。如果进程完成其CPU时间或被中断，它会被移出就绪队列。
- **阻塞队列**：对于需要I/O操作的进程，它们会被移至阻塞队列，并在完成I/O操作后重新加入就绪队列。
##### 4. 实现效果
用户可以从屏幕输入就绪队列和阻塞队列中进程的数量及每个进程的详细信息。程序将显示当前的就绪队列、阻塞队列信息以及进程的运行顺序。
#### 三、存在的问题与改进方向
1. **进程调度的灵活性**：目前仅能根据预设的时间片数进行调度，未来可以考虑增加根据进程已运行的时间和剩余时间来动态调整调度策略的功能。
2. **错误处理与异常情况**：需进一步完善对输入数据的验证机制，确保所有输入都符合预期格式，避免因错误输入导致程序崩溃。
3. **性能优化**：现有实现可能在进程数量较大时效率较低，可以通过改进数据结构（如使用链表替代数组）和算法优化来提高整体性能。
#### 四、总结
通过本次实验，不仅加深了对操作系统中进程管理基本原理的理解，还学会了如何利用C语言编程技术实现这些理论知识。虽然存在一些不足之处，但通过不断地迭代改进，可以进一步提高系统的稳定性和效率。
