单处理机进程调度算法模拟：FCFS、SJF、SRTF与PRIO

在本次操作系统进程调度课程设计中，我们主要探讨了在单处理机环境下处理机调度的五个关键算法：先来先服务（FCFS）、轮转调度（Round Robin, RR）、最短作业优先（SJF）、优先级调度（Priority Scheduling, PRIOR）以及最短剩余时间优先（Shortest Remaining Time First, SRTF）。实验的主要目标是通过编程实践，加深对这些调度算法的理解，并通过实际操作计算平均等待时间和平均周转时间。 首先，我们来看"先来先服务"（FCFS）算法。这种算法根据进程到达处理机的先后顺序决定调度顺序，每个进程一旦到达就立即进入就绪队列，按顺序执行。其优点是简单直观，但可能导致长作业等待时间过长。 接着是"轮转调度"（RR），也称为时间片轮转，每个进程分配固定的时间片，当时间片用完后，进程会被暂停并让出处理器，然后下一个进程开始执行，这种方式可以保证多个进程有平等的执行机会，避免长时间阻塞。 "优先级调度"（PRIOR）算法考虑进程的优先级，通常优先级高的进程获得执行权，这适用于需要实时响应的任务。但优先级设定不当可能引发优先级反转问题。 "最短作业优先"（SJF）算法倾向于选择剩余执行时间最短的进程，理论上能减少平均等待时间，但它要求精确估计每个进程的执行时间，实际应用中可能会有困难。 最后，"最短剩余时间优先"（SRTF）算法结合了轮转和优先级的思想，它在就绪队列中根据进程剩余执行时间排序，同时考虑了进程到达时间，使得系统效率更高，但也需要维护更复杂的数据结构，如使用指针表示进程剩余执行时间。 在实验部分，"Srtf.cpp"代码实现了SRTF算法，它定义了进程模块的数据结构，包括剩余执行时间、到达时间等信息，并维护了一个全局进程队列。通过初始化队列函数，我们可以管理进程的入队和出队操作。该算法的关键在于实时更新进程的执行状态，确保在任何时候都能找到剩余时间最短的进程进行调度。 总结来说，这次实验通过模拟不同调度算法的实现，不仅增强了理论知识的应用能力，也锻炼了程序设计技能，对提高操作系统原理的理解有着显著的帮助。同时，通过计算平均等待时间和平均周转时间，可以量化比较各种调度算法的性能，以便在实际系统中做出最优选择。