短作业优先算法在进程调度中的实现

"这篇资源是青岛理工大学计算机科学与技术专业的一份课程设计报告，主题是实现短作业优先(SJF，Shortest Job First)调度算法的进程调度程序。报告由学生于洋完成，旨在通过实践操作加深对操作系统中处理机调度的理解，特别是SJF算法的应用。设计内容包括创建进程控制块(PCB)，设定不同资源的数量，定义进程的服务时间和同步、互斥关系，并在程序运行中展示进程状态。" 短作业优先算法是操作系统中的一种进程调度策略，它的核心思想是优先选择预计运行时间最短的进程进行执行。这种算法能够显著减少平均等待时间，提高系统效率，尤其适用于批处理系统。在本课程设计中，学生需要实现以下功能： 1. 进程控制块(PCB)：每个进程都有一个PCB，其中包含了进程的必要信息，如进程状态、优先级、进程ID、CPU寄存器内容等。在SJF调度中，预计服务时间是决定优先级的关键因素。 2. 资源管理：允许用户在界面中设定输入设备和输出设备的数量，这是考虑进程同步和互斥的重要因素。在多道程序系统中，这些资源可能是共享资源，需要通过信号量等机制进行同步和互斥控制。 3. 进程参数设定：用户可以定义进程的数量、它们的进入内存时间和所需服务时间。这有助于模拟不同的系统负载情况，以便观察SJF算法在各种场景下的表现。 4. 同步与互斥：通过设定服务时间和同步关系，比如"I2C10O5W2"，表示进程有输入、计算、输出三个阶段，每个阶段的时间片不同，并且需要等待另一个进程(P2)完成后才能运行，这体现了进程间的依赖关系。 5. 进程状态显示：在程序运行过程中，实时显示各进程的状态，如就绪、阻塞或执行，这有助于理解和分析进程调度的动态过程。 通过这个课程设计，学生不仅可以熟悉和掌握SJF算法的实现，还能锻炼编程能力、问题解决能力和文档编写能力。同时，它也强调了理论与实践的结合，帮助学生深入理解操作系统如何协调和管理进程，以及系统调用与程序设计之间的关联。