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 12:29:08 浏览: 83
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提高C++程序运行效率的10个简单方法

好的,我可以为你提供一个简单的代码框架,帮助你实现一个基本的进程与内存管理模拟程序。代码如下: ```c++ #include <iostream> #include <string> #include <vector> using namespace std; // 进程控制块 struct PCB { int pid; // 进程ID int state; // 进程状态(0表示就绪,1表示运行,2表示阻塞) int priority; // 进程优先级 int mem_size; // 进程占用内存大小 int run_time; // 进程估计运行时间 int start_addr; // 进程在内存中的起始地址 }; // 内存块 struct MemBlock { int addr; // 内存块起始地址 int size; // 内存块大小 int pid; // 占用该内存块的进程ID }; // 进程表 vector<PCB> process_table; // 内存块表 vector<MemBlock> memory_table; // 分配一个内存块给进程 bool allocate_memory(int pid, int size, int& start_addr) { for (int i = 0; i < memory_table.size(); i++) { if (memory_table[i].pid == -1 && memory_table[i].size >= size) { start_addr = memory_table[i].addr; memory_table[i].pid = pid; if (memory_table[i].size > size) { // 如果分配的内存块大于所需内存,则将剩余部分分割成一个新的空闲块 MemBlock new_block = { start_addr + size, memory_table[i].size - size, -1 }; memory_table.insert(memory_table.begin() + i + 1, new_block); memory_table[i].size = size; } return true; } } return false; } // 回收一个内存块 void free_memory(int pid) { for (int i = 0; i < memory_table.size(); i++) { if (memory_table[i].pid == pid) { memory_table[i].pid = -1; // 如果该内存块相邻的前一个内存块是空闲块,则将它们合并成一个块 if (i > 0 && memory_table[i - 1].pid == -1) { memory_table[i - 1].size += memory_table[i].size; memory_table.erase(memory_table.begin() + i); i--; } // 如果该内存块相邻的后一个内存块是空闲块,则将它们合并成一个块 if (i < memory_table.size() - 1 && memory_table[i + 1].pid == -1) { memory_table[i].size += memory_table[i + 1].size; memory_table.erase(memory_table.begin() + i + 1); } } } } // 创建进程 void create_process(int pid, int mem_size, int run_time) { PCB pcb = { pid, 0, 1, mem_size, run_time, -1 }; process_table.push_back(pcb); int start_addr; if (allocate_memory(pid, mem_size, start_addr)) { pcb.start_addr = start_addr; } else { // 分配内存失败,删除PCB process_table.pop_back(); } } // 终止进程 void kill_process(int pid) { for (int i = 0; i < process_table.size(); i++) { if (process_table[i].pid == pid) { free_memory(pid); process_table.erase(process_table.begin() + i); break; } } } // 阻塞进程 void block_process(int pid) { for (int i = 0; i < process_table.size(); i++) { if (process_table[i].pid == pid) { process_table[i].state = 2; break; } } } // 唤醒进程 void wake_process(int pid) { for (int i = 0; i < process_table.size(); i++) { if (process_table[i].pid == pid) { process_table[i].state = 0; break; } } } // 显示进程状态 void show_process_status() { cout << "Process ID\tState\tPriority\tMemory Size\tRun Time\tStart Address" << endl; for (int i = 0; i < process_table.size(); i++) { cout << process_table[i].pid << "\t\t"; if (process_table[i].state == 0) { cout << "Ready\t"; } else if (process_table[i].state == 1) { cout << "Running\t"; } else { cout << "Blocked\t"; } cout << process_table[i].priority << "\t\t" << process_table[i].mem_size << "\t\t" << process_table[i].run_time << "\t\t" << process_table[i].start_addr << endl; } } // 显示内存使用情况 void show_memory_status() { cout << "Memory Address\tSize\tProcess ID" << endl; for (int i = 0; i < memory_table.size(); i++) { cout << memory_table[i].addr << "\t\t" << memory_table[i].size << "\t"; if (memory_table[i].pid == -1) { cout << "N/A"; } else { cout << memory_table[i].pid; } cout << endl; } } int main() { // 初始化内存块表 MemBlock memory_block = { 0, 1024, -1 }; memory_table.push_back(memory_block); // 显示命令提示 cout << "Available commands: creatproc, killproc, iostrartproc, iofinishproc, psproc, mem" << endl; // 进入交互循环 while (true) { string cmd; cout << "> "; getline(cin, cmd); if (cmd.substr(0, 9) == "creatproc") { // 提取参数 int mem_size, run_time; sscanf(cmd.c_str() + 9, "%d %d", &mem_size, &run_time); // 创建进程 create_process(process_table.size() + 1, mem_size, run_time); } else if (cmd.substr(0, 7) == "killproc") { // 提取参数 int pid; sscanf(cmd.c_str() + 7, "%d", &pid); // 终止进程 kill_process(pid); } else if (cmd.substr(0, 12) == "iostrartproc") { // 提取参数 int pid; sscanf(cmd.c_str() + 12, "%d", &pid); // 阻塞进程 block_process(pid); } else if (cmd.substr(0, 12) == "iofinishproc") { // 提取参数 int pid; sscanf(cmd.c_str() + 12, "%d", &pid); // 唤醒进程 wake_process(pid); } else if (cmd == "psproc") { // 显示进程状态 show_process_status(); } else if (cmd == "mem") { // 显示内存使用情况 show_memory_status(); } else { cout << "Invalid command" << endl; } } return 0; } ``` 这个程序使用了结构体来实现进程控制块和内存块,使用了vector来存储进程表和内存块表。在主函数中实现了交互循环,可以接受用户的命令,并调用相应的函数来执行操作。这个程序是一个简单的模拟,还有很多可以优化的地方,例如可以使用更高效的内存分配算法,可以添加更多的命令以及功能等。希望能对你有所帮助!
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