操作系统实验：进程调度与优先数优先算法

"操作系统进程调度实验，通过编程实现高优先级优先调度算法，加深对进程调度的理解。" 在这个操作系统进程调度实验中，目标是通过编写和调试一个进程调度程序来增强对进程概念和调度算法的认识。实验主要涉及了以下几个关键知识点： 1. **进程调度**：操作系统管理多个并发执行的进程，需要一个机制来决定哪个进程应该在什么时候获得CPU执行。这个过程称为进程调度，它涉及到进程的创建、撤销、阻塞和唤醒等操作。 2. **进程控制块（PCB）**：每个进程都有一个与之关联的数据结构，称为进程控制块，用于存储关于进程的重要信息，如进程状态（就绪、运行、等待）、优先级、需运行时间和已运行时间等。 3. **优先级调度**：实验中采用了"最高优先数优先"（HPF，Highest Priority First）调度算法，这是一种非抢占式调度算法，优先级高的进程会被优先分配CPU。这里的优先级是在进程创建时确定，并且在进程运行期间保持不变。 4. **数据结构**：在C语言中，使用结构体（`struct`）来定义进程控制块（PCB），其中包含进程名、状态、优先级、需运行时间和已运行时间等字段。`PCB`结构体还包含一个指向下一个PCB的指针，形成链表结构，便于处理进程队列。 5. **排序算法**：`sort()`函数用于根据优先级对进程进行排序，确保优先级最高的进程位于队首。这里使用了一种简单的插入排序方法，比较当前进程的优先级并将其插入到正确的位置。 6. **输入处理**：`input()`函数负责获取用户输入的进程数量以及每个进程的具体信息，创建相应的PCB并将其添加到就绪队列中。 7. **程序流程**：实验程序首先会提示用户输入进程的数量，然后依次读取每个进程的优先级和其他信息。接着，`sort()`函数对这些进程进行优先级排序，最后，调度程序会按照排序后的顺序分配CPU时间。 8. **内存管理**：使用`malloc()`函数动态分配内存，为每个进程的PCB分配空间，这在实际操作系统中是常见的内存管理策略。 通过这个实验，学生可以实际操作和观察不同进程调度策略对系统性能的影响，从而更好地理解操作系统的进程管理机制。同时，实验也锻炼了编程和问题解决的能力，为深入学习操作系统原理提供了实践基础。