C#操作系统实验-进程状态转化实现

操作系统实验报告
安徽师范大学 计算机与信息学院
姓名： XXX 学号： 1911130XXXX 年级专业： 软工二班
实 验 题 目： 实现进程状态转化

【1．需求分析】
利用高级语言编写程序，模拟进程状态转换的过程。
进程的主要状态：就绪、运行、阻塞、终止，状态之间的转换如下图所示:

（1）输入形式：进程名、运行的时间片数、初始优先级且随时添加新进程。
（2）输出形式：实时输出进程转换的信息。
（3）程序功能：模拟进程状态转换过程。
【2．概要设计】
设计思路：采用可视化的集成开发环境 Visual Studio 2019。编程语言采用 C#。在实验一搭建的交互式实验系统框架的基础上，通过对其中的“进程状态转换”子窗口的编辑完善。
采用进程控制块（PCB）描述一个进程的所有信息包括：进程标识符、处理机状态、进程调度信息以及控制信息，它是系统感知进程存在的唯一标志，进程与 PCB是一一对应的。
对PCB 中的内容在此可做一些简化处理，只包括：进程标识符（内部标识符、外部标识符）、当前状态（“就绪”，“阻塞”，“执行”和“终止”）、要求运行的时间片数、优先级等。
模拟过程
按优先级高低对进程进行调度，每个进程可有四个状态，即：“就绪”，“阻塞”，“执行”和“消亡”（假设优先数越大优先级越高，以及进程的初始状态为就绪状态）。
为便于处理，应该随机地赋予所有进程各自的“优先级”和“要求运行的时间片数”，由用户给定。
程序中共设 4 个队列：就绪队列、执行队列、阻塞队列和消亡队列。
按优先级调度时，进程每运行一次，优先级降低一位，要求的时间片数减 1，如果要求的时间片数为零了，则将其加入终止队列。否则，将其按照优先级的次序重新加入就绪队列。
要求的时间片数为零了，则将其加入终止队列。否则，将其按照优先级的次序重新加入就绪队列。
进程运行过程中，遇到阻塞时，将该进程加入阻塞队列。（通过随机函数得到随机数，满足某种情况则使之加入到阻塞队列，或人为设置是否阻塞）。
重复调度，直到就绪队列中所有进程全部运行结束。

流程图：

【3．详细设计】
定义的类类型PCB的实现如下：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Threading.Tasks;
using System.Text;

namespace 操作系统实验一
{
   
    class PCB
    {
   
        public int Pid //内部标识符
        {
   
            get;
            set;
        }
        public string Processname  //外部标识符（进程名称）
        {
   
            get;
            set;
        }
        public int Timeslice //要求运行的时间片数
        {
   
            get;
            set;
        }

        public int Priority //优先级
        {
   
            get;
            set;
        }
        public string State //状态
        {
   
            get;
            set;
        }
    }
}	

本次实验的主要操作代码如下：
随机创建：

自定义创建：

运行操作:


阻塞操作：

唤醒操作：

模拟CPU运行函数timer1_Tick函数

【4．测试结果】

随机创建几个进程：

自定义创建:

运行：

阻塞：

唤醒：

相关设置：

可以更换背景颜色

暂停程序运行（暂停时不能进行其他操作）

【5．源代码】

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows.Forms;

namespace 操作系统实验一
{
   
    public partial class Form2 : Form
    {
   
        public int pid = 0;        //进程ID
        public string Processname;   //进程名
        public int Timeslice;   //时间片
        public int Priority;   //优先级
        public int flag = 0;//标志
        public int i = 0;
        public int time1 = 0;
        List<PCB> ready = new List<PCB>();      //就绪队列
        List<PCB> running = new List<PCB>();   //运行队列
        List<PCB> clog = new List<PCB>();     //阻塞队列
        List<PCB> destroy = new List<PCB>();   //消亡队列

        public Form2()
        {