C++实现操作系统进程调度算法

本文档是关于操作系统中的进程调度算法实现的C++代码示例，涵盖了FCFS（先到先服务）、SJF（短进程优先）、PSA（优先权调度算法）以及RR（时间片轮转调度算法）。文章通过定义PCB（进程控制块）结构体来表示进程的基本信息，并提供了创建进程、打印PCB信息等函数。 在操作系统中，进程调度是管理处理器分配的关键部分，其目的是提高系统的效率和响应时间。以下是四种基本的进程调度算法的简要介绍： 1. **FCFS（First-Come, First-Served）**：这是一种简单的调度策略，按照进程到达的先后顺序进行调度。在本文档中，每个进程都有一个到达时间，FCFS算法会按照这个时间顺序执行进程。 2. **SJF（Shortest Job First）**：短进程优先算法优先选择运行时间最短的进程。这种方法可以减少平均等待时间，但可能导致长进程等待过久。在实际实现时，通常采用非抢占式（非预知）和抢占式（预知）两种方式。 3. **PSA（Priority Scheduling Algorithm）**：优先级调度算法根据进程的优先级来决定执行顺序。优先级越高，进程越早被执行。在本文档中，优先级以整数表示，数值越小，优先级越高。 4. **RR（Round-Robin）**：时间片轮转调度算法将CPU时间划分为固定的时间片，每个进程轮流获得一定的时间片执行。当时间片用完后，进程被放入就绪队列末尾等待下一次执行。这种方法适用于交互式系统，保证了响应时间。 代码中，`PCB` 结构体包含了进程的基本信息，如进程ID、要求运行时间、优先级、状态、到达时间、开始时间、结束时间和已用CPU时间。`Lnode` 结构体用于构建链表，表示进程队列。`CreateProcess` 函数使用尾插法创建进程链表，而`PrintPCB` 函数则用于输出链表中所有进程的信息。 为了实现这些调度算法，还需要进一步的代码逻辑，包括如何处理进程的到达、调度、切换和结束，以及如何更新进程的状态和时间。在实际操作中，操作系统会维护多个队列，如就绪队列、运行队列和完成队列，并根据当前的系统状态和选择的调度算法来动态调整这些队列。例如，当一个进程执行完毕或时间片用尽，它会被移动到就绪队列；当新的进程到达，它会被插入到就绪队列的合适位置。 对于优先级调度，还需要考虑优先级反转和优先级继承等问题，以避免低优先级进程因持有高优先级进程需要的资源而导致的死锁。而在时间片轮转调度中，需要设计合适的时间片大小，太大会失去轮转的优势，太小则会导致频繁的上下文切换，降低系统效率。 本文档提供了一个基础的框架来实现进程调度算法，但要形成完整的操作系统调度功能，还需要考虑更多的细节和优化。