C++实现先来先服务进程调度算法详解

本实验旨在通过模拟实现进程调度算法，特别是先来先服务策略，深入理解和掌握进程的基本概念，以及进程调度的过程和不同算法的工作原理。实验使用C语言或Java等编程语言进行，主要涉及以下几个关键部分： 1. 进程控制块（PCB）设计：PCB是每个进程的抽象表示，包含了进程标识符ID（用于唯一标识进程）、优先级PRIORITY（数值越大代表优先级越高），进程已占用CPU时间CPUTIME、还需CPU时间ALLTIME（进程运行完毕时设为0），阻塞时间STARTBLOCK（进程等待的时间片数量），以及被阻塞时间BLOCKTIME（进程转为就绪所需等待的时间片数）。此外，还包括进程状态STATE（如运行、就绪、阻塞等）和队列指针NEXT，用于组织进程队列。 2. 调度算法规则：实验采用先来先服务（FCFS）算法，这意味着进程按照它们到达系统的时间顺序执行。在该算法中，优先数规则是：进程在就绪队列中每经过一个时间片，优先数增加1；而每次运行一个时间片后，优先数减少3。这种设计使得优先级较高的进程在满足公平性和短进程优先的基础上，也能逐渐获得执行机会。 3. 进程显示：为了便于观察和理解调度过程，程序需要实时显示每个时间片内运行的进程、就绪队列中的进程和阻塞队列中的进程状态。这有助于分析调度效果和潜在问题。 4. 实验步骤：首先，创建N个进程并初始化PCB结构；然后，根据FCFS算法决定哪个进程进入CPU执行，更新进程状态和计时器；最后，输出调度过程的详细信息并进行结果分析。 5. 评估与反思：实验结束后，参与者需要分析程序运行结果，讨论优先级规则如何影响进程调度，以及先来先服务算法在不同场景下的优缺点，以此深化对操作系统原理的理解。 通过这个实验，学生不仅掌握了基本的进程调度概念，还能提升编程技能，学会如何在实际环境中应用算法解决问题，对操作系统底层工作原理有了更直观的认识。