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。

时间: 2024-04-06 10:29:53 浏览: 70
好的,下面是一个基于 Python 的进程与内存管理模拟程序的实现,包括交互界面和以上提到的命令: ```python import os # 进程控制块 PCB 的数据结构 class PCB: def __init__(self, pid, runtime, mem_size): self.pid = pid self.status = "ready" self.runtime = runtime self.mem_size = mem_size self.mem_start = None # 进程所占用的内存起始地址 # 内存块的数据结构 class MemoryBlock: def __init__(self, start, size): self.start = start self.size = size self.status = "free" # 存储 PCB 的列表 pcb_list = [] # 存储内存块的列表 memory_list = [MemoryBlock(0, 1024)] # 进程 ID 计数器 pid_counter = 0 # 创建进程命令 def creatproc(): global pid_counter pid_counter += 1 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:")) # 查找空闲内存块 mem_start = None for block in memory_list: if block.status == "free" and block.size >= mem_size: mem_start = block.start break if mem_start is None: print("内存不足,创建进程失败!") return # 创建 PCB pcb = PCB(pid_counter, runtime, mem_size) pcb.mem_start = mem_start pcb_list.append(pcb) # 更新内存块列表 if mem_size < block.size: block.start += mem_size block.size -= mem_size else: block.status = "used" print(f"创建进程成功,进程 ID 为 {pid_counter}") # 终止进程命令 def killproc(pid): global pcb_list # 查找 PCB for i in range(len(pcb_list)): if pcb_list[i].pid == pid: # 更新内存块列表 mem_start = pcb_list[i].mem_start mem_size = pcb_list[i].mem_size for j in range(len(memory_list)): if memory_list[j].start + memory_list[j].size == mem_start: memory_list[j].size += mem_size break elif memory_list[j].start == mem_start + mem_size: memory_list[j].start = mem_start memory_list[j].size += mem_size break elif memory_list[j].start > mem_start: memory_list.insert(j, MemoryBlock(mem_start, mem_size)) break # 删除 PCB del pcb_list[i] print(f"进程 {pid} 终止成功!") break else: print(f"进程 {pid} 不存在!") # 阻塞进程命令 def iostrartproc(pid): global pcb_list # 查找 PCB for pcb in pcb_list: if pcb.pid == pid: pcb.status = "blocked" print(f"进程 {pid} 阻塞成功!") break else: print(f"进程 {pid} 不存在!") # 唤醒进程命令 def iofinishproc(pid): global pcb_list # 查找 PCB for pcb in pcb_list: if pcb.pid == pid: pcb.status = "ready" print(f"进程 {pid} 唤醒成功!") break else: print(f"进程 {pid} 不存在!") # 显示所有进程状态命令 def psproc(): print("进程 ID\t状态\t运行时间\t内存起始地址\t内存大小") for pcb in pcb_list: print(f"{pcb.pid}\t{pcb.status}\t{pcb.runtime}\t\t{pcb.mem_start}\t\t{pcb.mem_size}") # 显示内存空间使用情况命令 def mem(): print("内存起始地址\t内存大小\t\t状态") for block in memory_list: print(f"{block.start}\t\t{block.size}\t\t{block.status}") # 交互界面 while True: os.system("cls") print("欢迎使用进程与内存管理模拟程序!") print("命令列表:") print("creatproc:提交作业命令") print("killproc 进程号:终止进程命令") print("iostrartproc 进程号:阻塞进程命令") print("iofinishproc 进程号:唤醒进程命令") print("psproc:显示所有进程状态命令") print("mem:显示内存空间使用情况命令") cmd = input("请输入命令:") if cmd.startswith("creatproc"): creatproc() elif cmd.startswith("killproc"): pid = int(cmd.split()[1]) killproc(pid) elif cmd.startswith("iostrartproc"): pid = int(cmd.split()[1]) iostrartproc(pid) elif cmd.startswith("iofinishproc"): pid = int(cmd.split()[1]) iofinishproc(pid) elif cmd == "psproc": psproc() elif cmd == "mem": mem() else: print("无效命令!") input("按任意键继续...") ``` 在这个程序中,我们使用了类来定义 PCB 和内存块的数据结构,使用了列表来存储 PCB 和内存块的信息。此外,我们还使用了一个进程 ID 计数器,来确保每个进程的 ID 都是唯一的。 在交互界面中,我们使用了 `os.system("cls")` 函数来清空命令行窗口,使得控制台输出更加清晰。在每次执行命令后,我们还使用了 `input("按任意键继续...")` 函数来暂停程序的执行,等待用户按下任意键继续。这样可以使得用户更好地观察程序的执行情况。 最后需要注意的是,这个程序只是一个简单的模拟程序,没有考虑到多进程并发等问题。如果您需要进行更加复杂的模拟,建议使用专业的模拟工具或框架。
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