用C++设计一个OS进程与内存管理模拟程序,要求: (1)程序运行后提供一个交互界面或窗口,允许用户输入以下命令并可以滴对命令进行解释执行, creatproc:提交作业命令,要求用户提供作业估计运行时长和内存大小需求。该命令的解释执行过程为对该作业创建对应的进程,完成PCB建立、存储空间分配等工作。(既执行OS的创建进程原语) killproc 进程号:终止进程命令。该命令的解释执行过程为对进程进行撤销,回收存储空间和PCB。 iostrartproc 进程号:阻塞进程命令。该命令的解释执行过程为对处于运行状态的进程进行阻塞操作,进程状态转为阻塞状态。 iofinishproc 进程号:阻塞进程命令。该命令的解释执行过程为对处于阻塞状态的进程进行唤醒操作,进程状态转为就绪状态。 psproc:显示所有进程状态命令。该命令的解释执行过程为显示出所有进程的状态信息,主要包括进程id,进程状态,存储空间地址。 mem:显示内存空间使用情况信息。该命令的解释执行过程为显示内存空间的占用和空闲情况。
时间: 2024-04-06 08:29:17 浏览: 50
这是一个比较复杂的程序,需要用到操作系统相关的知识和数据结构。我可以给你一些思路和建议:
1. 首先要设计进程控制块(PCB),用于存储进程的相关信息,例如进程ID,进程状态,进程优先级,程序计数器等等。可以使用结构体或类来实现。
2. 设计内存管理模块,用于管理系统的内存资源。可以使用动态分区分配算法或其他算法,来实现内存的分配和回收。可以使用链表或数组等数据结构来管理内存块。
3. 实现交互界面或窗口,用于接收用户的输入命令,并执行相应的操作。可以使用命令模式或其他模式来设计命令解释器。
4. 实现 creatproc 命令,用于创建进程。在创建进程时,需要生成进程ID,分配内存空间,初始化进程控制块等操作。
5. 实现 killproc 命令,用于终止进程。在终止进程时,需要释放进程占用的内存空间,删除进程控制块等操作。
6. 实现 iostrartproc 和 iofinishproc 命令,用于阻塞和唤醒进程。在阻塞和唤醒进程时,需要修改进程状态和相关的数据结构。
7. 实现 psproc 命令,用于显示所有进程状态。在显示进程状态时,需要遍历进程表,输出各个进程的状态信息。
8. 实现 mem 命令,用于显示内存空间使用情况。在显示内存使用情况时,需要遍历内存块表,输出各个内存块的状态信息。
以上是一些基本的思路和建议,具体实现还需要根据具体的要求和实现方式进行调整。希望能对你有所帮助!
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用python设计一个OS进程与内存管理模拟程序,要求: (1)程序运行后提供一个交互界面或窗口,允许用户输入以下命令并可以滴对命令进行解释执行, creatproc:提交作业命令,要求用户提供作业估计运行时长和内存大小需求。该命令的解释执行过程为对该作业创建对应的进程,完成PCB建立、存储空间分配等工作。(既执行OS的创建进程原语) killproc 进程号:终止进程命令。该命令的解释执行过程为对进程进行撤销,回收存储空间和PCB。 iostrartproc 进程号:阻塞进程命令。该命令的解释执行过程为对处于运行状态的进程进行阻塞操作,进程状态转为阻塞状态。 iofinishproc 进程号:阻塞进程命令。该命令的解释执行过程为对处于阻塞状态的进程进行唤醒操作,进程状态转为就绪状态。 psproc:显示所有进程状态命令。该命令的解释执行过程为显示出所有进程的状态信息,主要包括进程id,进程状态,存储空间地址。 mem:显示内存空间使用情况信息。该命令的解释执行过程为显示内存空间的占用和空闲情况。
以下是一个简单的Python程序,实现了一个简单的OS进程与内存管理模拟程序。程序提供了一个命令行界面,支持creatproc、killproc、iostrartproc、iofinishproc、psproc和mem等命令的解释执行。具体实现细节如下:
1. 程序使用一个列表proc_list来维护所有的进程。每个进程用一个字典来表示,包括进程id、运行时长、内存大小、状态等信息。
2. 内存空间使用情况信息使用一个元组变量mem来表示,第一个元素表示已使用的空间大小,第二个元素表示总空间大小。
3. creatproc命令会提示用户输入作业的运行时长和内存大小需求,并创建一个新的进程,将其加入proc_list中。同时,程序会尝试为这个进程分配内存空间。
4. killproc命令会提示用户输入要终止的进程id,然后遍历proc_list,找到对应的进程,并将其从proc_list中删除。同时,程序会释放该进程占用的内存空间。
5. iostrartproc命令会提示用户输入要阻塞的进程id,然后遍历proc_list,找到对应的进程,并将其状态设置为阻塞状态。
6. iofinishproc命令会提示用户输入要唤醒的进程id,然后遍历proc_list,找到对应的进程,并将其状态设置为就绪状态。
7. psproc命令会遍历proc_list,显示出所有进程的状态信息。
8. mem命令会显示出内存空间的占用和空闲情况,以及每个进程所占用的内存空间。
```python
# -*- coding: utf-8 -*-
# 进程状态常量
PROC_STATUS_RUNNING = "Running"
PROC_STATUS_BLOCKED = "Blocked"
PROC_STATUS_READY = "Ready"
# 内存空间大小
MEM_SIZE = 1024
# 初始化内存空间
mem = (0, MEM_SIZE)
# 进程列表
proc_list = []
# 创建进程
def creatproc():
runtime = int(input("请输入作业估计运行时长:"))
mem_size = int(input("请输入内存大小需求:"))
proc_id = len(proc_list) + 1
proc = {"id": proc_id, "runtime": runtime, "mem_size": mem_size, "status": PROC_STATUS_READY}
proc_list.append(proc)
print("进程创建成功,进程id为%d" % proc_id)
allocate_mem(proc)
# 终止进程
def killproc():
proc_id = int(input("请输入要终止的进程id:"))
for i in range(len(proc_list)):
if proc_list[i]["id"] == proc_id:
proc = proc_list.pop(i)
free_mem(proc)
print("进程终止成功")
return
print("未找到对应的进程")
# 阻塞进程
def iostrartproc():
proc_id = int(input("请输入要阻塞的进程id:"))
for proc in proc_list:
if proc["id"] == proc_id:
proc["status"] = PROC_STATUS_BLOCKED
print("进程阻塞成功")
return
print("未找到对应的进程")
# 唤醒进程
def iofinishproc():
proc_id = int(input("请输入要唤醒的进程id:"))
for proc in proc_list:
if proc["id"] == proc_id:
proc["status"] = PROC_STATUS_READY
print("进程唤醒成功")
return
print("未找到对应的进程")
# 显示所有进程状态
def psproc():
print("进程id\t进程状态\t存储空间地址")
for proc in proc_list:
print("%d\t%s\t%d~%d" % (proc["id"], proc["status"], proc["mem_start"], proc["mem_start"] + proc["mem_size"] - 1))
# 显示内存空间使用情况
def mem():
print("内存空间使用情况:")
print("已使用空间:%d/%d" % (mem[0], mem[1]))
print("进程id\t进程占用空间")
for proc in proc_list:
print("%d\t%d" % (proc["id"], proc["mem_size"]))
# 为进程分配内存空间
def allocate_mem(proc):
global mem
mem_start = -1
for i in range(MEM_SIZE - proc["mem_size"] + 1):
if sum(1 for p in proc_list if i <= p["mem_start"] + p["mem_size"] <= i + proc["mem_size"]) == 0:
mem_start = i
break
if mem_start >= 0:
proc["mem_start"] = mem_start
mem = (mem[0] + proc["mem_size"], mem[1])
print("为进程分配内存空间成功")
else:
proc_list.pop()
print("为进程分配内存空间失败")
# 释放进程占用的内存空间
def free_mem(proc):
global mem
mem = (mem[0] - proc["mem_size"], mem[1])
for p in proc_list:
if p["mem_start"] > proc["mem_start"]:
p["mem_start"] -= proc["mem_size"]
# 命令行界面
while True:
cmd = input("请输入命令:")
if cmd == "creatproc":
creatproc()
elif cmd.startswith("killproc"):
killproc()
elif cmd.startswith("iostrartproc"):
iostrartproc()
elif cmd.startswith("iofinishproc"):
iofinishproc()
elif cmd == "psproc":
psproc()
elif cmd == "mem":
mem()
else:
print("未知命令")
```
这个程序只是一个简单的模拟,实际的OS进程与内存管理是非常复杂的,需要考虑很多细节,例如进程优先级、调度算法、内存碎片整理等等。此外,Python并不是一个最佳的选择,因为Python的运行效率相对较低,而且无法直接访问底层硬件。因此,实际的OS进程与内存管理通常会使用C/C++等语言进行实现。
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