进程创建模拟实现

题目1进程创建模拟实现1.1题目的主要研究内容及预期达到的目标至少创建10个进程；创建进程树中4层以上的树型结构。理解进程创建相关理论；掌握进程创建方法；掌握进程相关数据结构。1.2题目研究的工作基础或实验条件硬件环境：装有Linux操作系统(虚拟机)的计算机一台。软件环境：vim编辑器、VisualC++。1.3设计思想(1)进程树进程的创建过程是操作系统重要的处理过程之一。在系统中运行的进程都是由进程创建出来的，创建进程的进程与被创建的进程之间构成父子关系，子进程还可以再创建它的子进程，由此可以构成一颗进程树，如图1-1所示。根进程进程 进程子进程 子进程 子进程 子进程 子进程//\孙进程孙进程孙进程孙进程图1-1进程树(2)根进程子进程的创建是基于父进程的，因此一直追溯上去，总有一个进程是原始的，是没有父进程的，这个进程是根进程。根进程没有可复制和参考的对象，它所拥有的所有信息和资源都是强制设置的，不可复制的，这个过程称为手工设置，也就是说根进程是“纯手工打造”的，它是操作系统中“最原始”的一个进程，它是个模子，后面的任何进程都是基于根进程生成的。在Linux系统中的这个根进程的进程号是0,也把它叫做0号进程。创造0号进程主要包括两部分：一是创建进程0运行时所需的所有信息，即填充0号进程；二是调度0号进程的执行，即让它“动”起来，只有动起来，才是真正意义上的进程，符合进程动态的概念。（3）进程的创建过程一但操作系统发现了要求创建进程的事件后，便调用进程创建原语按下述步骤创建一个新进程。A、 申请空白PCB为新进程申请获得唯一的数字标识符，并从PCB集合中索取一个空白PCB。如果无空白PCB，可以创建一个新的PCB。在本实验中，每次动态创建PCB。B、 为新进程分配资源为新进程分配内存空间和栈空间。C、 初始化进程控制块a） 初始化标识信息；b） 初始化处理机状态信息；c） 初始化处理机控制信息。D、 将新进程插入就绪队列1・4流程图开始开始图1-2进程创建流程图1.5主要程序代码(1)主程序源代码：#include"basic.h"pnode*proot;〃系统进程树的树根pnode*plink;〃系统进程树的连接头intcreatepc(int*para){pnode*p,*pl,*pp;〃定义进程节点intpflag;//标识pflag=0;for(p=plink;p;p=p->next){if(p->node->pid==para[0])//检查进程是否已经存在{printf("进程%d已经存在!\n",para[0]);return-l;}if(p->node->pid==para[l])//查找父进程{pflag=l;pp=p;}}if(!pflag){printf("父进程%d不存在\n",para[1]);return-2;}//初始化一个新的进程控制块pl=newpnode;//为pl创建一个新的节点p1->node=newpcb;//为pl节点创建一个新的进程控制块p1->node->pid=para[0];〃对p1进程id进行赋值p1->node->ppid=para[1];〃对p1父进程id进行赋值p1->node->prio=para[2];〃对p1的优先级进行赋值p1->sub=NULL;〃初始化p1->next=NULL;〃初始化p1->brother=NULL;〃初始化//添加进程树if(!pp->sub)pp->sub=p1;elsefor(p=pp->sub;p->brother;p=p->brother);p->brother=p1;}//添加进程连接for(p=plink;p->next;p=p->next);p->next=p1;return0;}//显示进程信息voidshowdetail(){pnode*p,*p1;p=plink;〃定位到头节点for(;p;)//打印所有sub的信息{printf("%d(优先级％d):",p->node->pid,p->node->prio);p1=p->sub;for(;pl;)//打印出pl的控制块(sub)信息{printf("%d(优先级％d)",pl->node->pid,pl->node->prio);pl=pl->brother;}printf("\n");p=p->next;}printf("\n");}intmain(){initerror();shortcflag,pflag;charcmdstr[32];proot=newpnode;proot->node=newpcb;proot->node->pid=0;proot->node->ppid=-l;proot->node->prio=0;proot->next=NULL;proot->sub=NULL;proot->brother=NULL;plink=proot;for(;;){cflag=0;pflag=0;printf("cmd:");scanf("%s",cmdstr);if(!strcmp(cmdstr,"exit"))〃退出程序,strcmp函数比较两个字符串，相同返回0break;if(!strcmp(cmdstr,"showdetail"))//显示进程信息{cflag=1;pflag=1;showdetail();}else//创建进程{int*para;char*s,*s1;s=strstr(cmdstr,"createpc");//strstr()函数搜索一个字符串在另一个字符串中的第一次出现。找到所搜索的字符串，if(s) //则该函数返回第一次匹配的字符串的地址；如果未找到所搜索的字符串，则返回NULL。{cflag=1;para=(int*)malloc(3);s1=substr(s,instr(s,'(')+1,strlen(s)-2);//得到参数字符串para=strtoarray(sl);〃得到参数para[0],para[l],para[2]createpc(para);//创建进程pflag=l;}}if(!cflag)geterror(0);elseif(!pflag)geterror(l);}}(2)basic.h源代码：#ifndefbasic_h#include<stdio.h>#include<string.h>#include<stdlib.h>#definebasic_hchar*errormsg[256];//进程控制块structpcb{intpid;〃进程idintppid;//父进程idintprio;//优先级};//进程节点structpnode{pcb*node;〃控制块节点pnode*sub;〃用来存放控制中第一个进入的兄弟节点pnode*brother;〃兄弟节点pnode*next;〃下一个节点};//信号量structsemphore{charname[5];//名称intcount;//计数值intcurpid;//当前进程idpnode*wlist;//等待链表};#definegeterror(eno)printf("%s\n",errormsg[eno])voidiniterror(){errormsg[0]=(char*)malloc(20);errormsg[0]=(char*)"错误的指令!";errormsg[1]=(char*)malloc(20);errormsg[1]=(char*)"错误的参数!";}//得到字符串的字串char*substr(char*s,intstart,intend){char*s1;inti;intlen=strlen(s);if(start<0||end>=len||start>end)returnNULL;sl=(char*)malloc(end-start+2);〃强制转换for(i=0;i<=end-start;i++)s1[i]=s[i+start];//从'('的下一个字符开始以此向s1[i]赋值,一直到')'的前一个结束s1[i]='\0';returns1;}//查找字符串中的位置intinstr(char*s,charc)〃返回start的值{unsignedi;for(i=0;i<strlen(s);i++)if(s[i]==c)returni;return-1;}//更改字符串数组数据int*strtoarray(char*s){int*a,count,x1;unsignedinti;charc,*s1,*s2;if(!s){printf(”字符串不能为空!\n");returnNULL;}count=0;s1=s;for(i=0;i<strlen(s1);i++)if(s1[i]==',')count++;count++;a=(int*)malloc(count);c=',';for(i=0;i<(unsignedint)count;i++){x1=instr(s1,c);if(x1>=0)

s2=substr(s1,0,x1s2=substr(s1,0,x1-1);elses2=s1;a[i]=atoi(s2);〃将字符串转换成数组if(c==',')s1=substr(s1,x1+1,strlen(s1)-1);}returna;}#endif1.6运行结果及分析A.匚PPA.CPP*a.outbasic.hbasic・h~ztang@ubuntu:~/os/ljinchengchuangjianS*/zcnd:createpc(l,0„2)end:createpcf2^6,3)cmd:createpc(3,1,4)end:createpc(4,1,3)end:createpc(5,Z,3)end:createpcffi,2,4)end:createpc(7,3,6)end:createpc(8f3,2)lend:createpc(9,4,5)cmd:createpc(10,4,6)cndicreatepctll^S,3)cmdicreatepc(12,6,5)2） 2（优先级4） 4（优先级3） 6（优先级08（优先级5） 10（优先级6）优先级2） 2（优先级4） 4（优先级3） 6（优先级08（优先级5） 10（优先级6