基于QT的进程调度与内存管理模拟系统

资源摘要信息:"本文档介绍了一个使用Qt框架和C++语言进行的进程调度模拟实验。实验的主要目的是为了加深理解进程调度的工作原理，特别是在多道系统环境下处理机资源的分配。在描述的实验内容中，设计了优先权调度算法和时间片轮转调度算法，并模拟了在可变分区存储管理中采用最先适应算法的主存分配与回收过程。 在详细实现这些功能的过程中，首先需要构建一个进程控制块（Process Control Block，PCB），包含进程的必要信息，如PID、运行时间、优先级、状态、所需主存大小等。PCB是操作系统中用于描述进程状态和控制进程执行的内部数据结构。 实验还要求设置后备队列和挂起队列，这涉及到进程调度算法的设计，以及进程挂起和解挂功能的实现。挂起操作允许暂时中断进程的执行，并保存进程状态，解挂操作则是将挂起的进程重新投入运行队列。 图形界面的使用是本实验的亮点之一，它能动态展示进程调度过程中各进程及其队列的变化情况，使得进程调度过程可视化，便于学习和理解进程调度机制。 为了模拟主存空间的分配和回收，文档建议自行假设主存空间大小，并预设操作系统所占大小，构造一个未分分区表。分区表用于记录内存分区的起始地址、长度和状态（空闲或占用）。在模拟中，会采用最先适应算法来分配主存空间，当进程完成后，需要回收主存，并考虑与相邻的空闲分区进行合并，以优化内存使用效率。 文档中还提到了实验所用到的开发工具Qt Creator，以及相关的源代码文件，包括实现主窗口的`mainwindow.cpp`和`mainwindow.h`文件，自动线程调度的`autothread.cpp`和`autothread.h`文件，以及项目文件`CPUScheduling.pro`和用户设置文件`CPUScheduling.pro.user`。这些文件都是实现进程调度模拟系统的关键组成部分。" 实验的关键知识点包括： 1. 进程调度：是指操作系统根据一定的策略，从就绪队列中选择一个进程，将其分配给处理机运行的过程。常见的调度算法有先来先服务（FCFS）、短作业优先（SJF）、优先级调度、时间片轮转等。 2. 进程控制块（PCB）：是操作系统中用于记录进程信息的数据结构，通常包含进程标识符、状态、优先级、程序计数器、寄存器、内存管理信息等。 3. 优先权调度算法：是一种按照进程优先级来分配CPU的调度方法，高优先级的进程可以获得更多的CPU时间。 4. 时间片轮转调度算法：将CPU时间划分为若干个时间片，每个进程轮流运行一个时间片。 5. 主存空间的分配与回收：在操作系统中，主存空间的分配与回收是内存管理的重要组成部分，涉及到内存的分配算法和回收机制。 6. 可变分区管理：是内存管理的一种方式，操作系统根据进程的实际需要分配内存空间，主存空间被分成大小不一的分区。 7. 最先适应算法：是一种内存分配算法，选择第一个能满足进程内存需求的空闲分区进行分配。 8. 图形用户界面（GUI）：使用图形界面动态展示进程调度过程，提升用户体验，便于观察和分析进程调度的状态变化。 9. 挂起和解挂操作：是指操作系统暂时中断一个运行中的进程，并将其状态保存到PCB中，当需要时又可以从PCB中恢复该进程的执行。 10. Qt框架：是一个跨平台的应用程序和用户界面框架，提供了一套完整的工具和库，用于开发图形界面程序，以及进行信号和槽的机制等。 这些知识点共同构成了实验的基础，理解和掌握了这些概念，有助于完成进程调度与主存空间分配与回收的模拟实验。