操作系统课程设计：模拟处理器调度实验

"操作系统原理课程设计实验指导书" 在操作系统中，处理器调度是核心功能之一，尤其是在多道程序设计的环境中。本实验旨在通过模拟单处理器环境下的处理器调度过程，帮助学生理解并深入掌握这一概念。实验的目标是设计一个能够处理多个并发进程的模拟调度程序，并实现至少两种调度算法。 实验内容包括以下几个方面： 1. 进程控制块（PCB）的设计：每个进程由一个PCB来表示，包含进程名、指针、要求运行时间、优先数和状态等信息。例如，在实验的第一题中，有五个进程P1至P5，它们的状态最初都是"就绪"，当进程执行完毕则变为"结束"。PCB中的指针用于维护按照优先数排列的队列。 2. 调度算法的实现：可以选择如优先级调度算法，其中高优先级的进程优先获得处理器。在这个例子中，优先数越大，优先级越高。在开始实验前，需要为每个进程随机分配优先数和要求运行时间。 3. 状态显示与监控：程序在执行过程中应能实时显示各进程的状态变化，以便观察调度过程。例如，进程的就绪、运行和结束状态应清晰可见。 实验还提供了另一种题型，涉及使用循环队列结构来组织进程，这里队列中的进程按照优先级从大到小排列。每个PCB包含同样的信息，但增加了已运行时间字段，记录进程实际消耗的执行时间。 通过这样的实验设计，学生可以亲手实践如何根据不同的调度策略（如非抢占式优先级调度）来管理处理器资源，理解调度决策如何影响系统性能。此外，实验也涵盖了进程状态转换、上下文切换等相关知识，这些都是操作系统课程中的关键知识点。 这个实验为学生提供了一个实践操作系统的底层机制，尤其是处理器调度机制的平台，有助于深化理论学习，增强实际编程和问题解决能力。通过模拟不同的场景和调度策略，学生能够更直观地理解多任务环境下操作系统如何进行资源分配和管理，从而提升对操作系统原理的理解。