时间片轮转法处理机调度算法模拟与实现

在这个实验中，我们将设计一个按时间片轮转法实现的处理机调度程序，目的是深入理解和掌握这一经典算法。该方法主要适用于多道程序环境下，通过将CPU的使用权分配给各个进程，并在一定的时间间隔（时间片）内轮流执行。以下是实验的核心知识点： 1. **实验目标** - 理解时间片轮转调度算法的工作原理，包括如何将CPU的执行权在多个进程间切换。 - 学习进程控制块（PCB）的概念，它是每个进程的状态和资源信息的集合，包含进程名、链接指针、到达时间、估计运行时间和状态等字段。 - 通过模拟，观察和理解进程调度的过程，包括进程的启动、运行、等待和结束。 2. **实验内容** - 模拟环境中包含多个进程，如Q1至Q5，每个进程都有一个PCB表示其状态和运行特性。 - 设定每个进程的初始状态为“就绪”（R），运行时间为“0”，并在调度时动态调整“要求运行时间”。 - 将进程组织成循环队列，使用指针表示进程间的链接关系，并设置一个标志单元指示当前应运行的进程。 3. **算法流程** - **任务分析**：初始化PCB结构，为每个进程分配一个名字，创建循环队列并设置链接指针。 - **调度过程**：每次调度时，根据标志单元选择进程，不实际运行，而是更新其“已运行时间”字段。当进程的“已运行时间”达到“要求运行时间”时，进程状态变为“结束”。 - **时间片管理**：每个进程分配固定的时间片，在这个时间内进行一次CPU访问。时间片用完后，如果进程未完成，将该进程移到队列末尾，然后选择下一个进程开始运行。 4. **模拟特点**：由于是模拟而非实际运行，这个程序旨在展示调度算法的工作原理，而不涉及进程的真实执行环境。通过这种方式，学生可以更直观地了解时间片轮转调度的逻辑和效果。 总结来说，这个实验通过编程实践，让学生亲身体验时间片轮转调度算法的运作，从而加深对并发系统中进程管理和调度的理解。通过模拟实验，他们可以更好地掌握处理机调度的策略，为后续的系统设计和优化打下坚实的基础。