进程调度算法实战：先来先服务与优先级调度

本文档主要探讨了进程调度算法模拟演示的设计与实现，重点集中在单处理器环境下的进程调度。设计目标旨在通过实际操作加深对进程调度的理解，掌握不同调度算法的优缺点，如先来先服务（FCFS，First-Come-First-Served）、时间片轮转法（Round Robin，RR）以及优先数调度算法。 首先，设计者明确了进程管理在操作系统中的关键作用，尤其是在多道程序设计系统中，进程调度是确保CPU资源有效分配的核心环节。在多进程就绪状态下，为了决定哪个进程优先运行，需要依赖于某种调度策略。实验选择的三种调度算法各有特色： 1. 先来先服务（FCFS）算法：这是一种简单直观的策略，按照进程到达就绪队列的顺序执行，每个进程得到CPU的时间片后一直运行到完成，或者被其他更高优先级的进程抢占。 2. 时间片轮转法（RR）：这种方法将所有进程按照FCFS规则排队，但每个进程分配固定的时间片。当时间片用尽时，进程会被暂停并移到队列末尾，下一轮则轮到下一个进程开始执行。这种方式保证了公平性，每个进程都有平等的机会使用CPU。 3. 优先数调度算法：该算法为每个进程赋予一个动态优先级，初始优先级根据进程运行所需时间确定。优先级高的进程更可能获得CPU。这里采用动态优先权法，随着时间的推移，进程的优先级会根据其运行状态变化。 在开发环境中，选择了Windows操作系统和VC6.0编程平台，利用这些工具来实现调度算法的模拟。设计的关键数据结构包括三个链队列，分别代表运行状态、就绪状态和完成状态，全局变量如run指针、finish指针和ready指针用于管理进程状态的转换。 在算法实现过程中，详细介绍了如何对优先数进行管理和排序，以及如何在时间片轮转中实现进程的切换。通过这个模拟演示，学习者可以直观地体验到这些调度算法的工作原理，有助于理解和掌握进程调度在操作系统中的实际应用。 本实验不仅提供了理论知识的学习，还强调了实践操作的重要性，对于理解和运用进程调度算法有着显著的辅助作用。