进程PCB队列模拟实验：动态组织与调度策略

在这个实验中，主要探讨的是操作系统中的进程控制块（Process Control Block, PCB）队列管理和进程调度。实验的目的是让学生深入理解PCB在进程管理中的核心作用，并通过实际操作来掌握其组织和操作原理。进程PCB队列是操作系统中管理并发进程的关键数据结构，它包含了进程的基本信息，如进程ID、状态、运行时间等。 实验设计从系统的初始化状态开始，即PCB队列为空且PCB池已满，这代表了系统启动时的状态。随着进程的执行，会有一个进程运行前的快照，此时队列非空且PCB池未满，显示了进程被调度后的情况。然后，当进程执行完成后，会有另一个快照，此时队列仍然保持非空，但可能因进程调度而发生变化。 实现过程中，采用了伙伴系统来组织进程PCB池和动态队列，利用了多种进程操作原语，如创建进程（Create）、撤销进程（Terminate）、挂起进程（Suspend）、激活进程（Resume）、阻塞进程（Block）和改变进程优先级（Change Priority）。这些原语被设计成可视化菜单，便于用户直观地进行进程控制。 源代码部分展示了创建和挂起进程的部分，其中定义了一个PCB结构体，包含进程标识、名称、状态、运行时间和完成所需时间等属性，以及指向下一个PCB的指针。p_run和p_wait0分别指向运行队列和等待队列的首元素。 实验中还涉及到进程调度算法，可能是采用先进先出（First In First Out, FIFO）、优先级调度（Priority Scheduling）或其他策略，通过调整队列顺序来决定哪个进程获得CPU的时间片。调试与结果分析阶段，学生需要观察和分析可能出现的问题，例如死锁、饥饿等问题，并提出相应的解决方案或改进方法。 总结来说，这个实验不仅涵盖了PCB的数据结构设计，还涉及到了进程管理的基本操作和调度策略，是操作系统实践教学中的重要组成部分，有助于提升学生的编程能力和对操作系统内部机制的理解。