进程调度:N个并行进程的HPF算法实现与模拟

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本实验旨在设计一个具有N个进程的并发进程调度程序,使用最高优先级优先的调度算法。实验的目的是理解和实践操作系统中进程管理的基本概念,包括进程控制块(PCB)的结构和使用,以及调度算法的实现。 进程控制块(PCB)在实验中扮演核心角色,它包含了进程的重要信息,如进程名、优先级、到达时间、需要运行时间和已用CPU时间等。每个进程的状态可以在就绪(W)、运行(R)和完成(F)之间转换。进程调度基于时间片机制,进程每次被赋予一个时间片进行执行,当时间片用完或者进程完成其所需运行时间后,进程状态会发生改变,并根据优先级调整。 实验要求用户通过键盘输入进程的相关参数,如进程名、优先级和运行时间。就绪进程在获得CPU使用权后,仅运行一个时间片,之后根据优先级调整。如果进程运行时间已满,进程状态变为完成并从运行状态移除;否则,优先级降低并返回就绪队列。实验过程中,会实时打印运行进程、就绪队列以及各进程的PCB信息,便于监控和调试。 实验环境是基于PC的Linux操作系统,使用的编程语言可能是C,因为代码中包含了`stdio.h`、`stdlib.h`和`conio.h`库。主要的函数包括`sort()`(用于进程优先级排序)、`input()`(获取用户输入并创建PCB)、`space()`(计算就绪队列长度)、`disp()`(显示进程信息)、`check()`(查看当前状态)、`destroy()`(进程完成后的撤销操作)、`running()`(处理进程就绪和运行)、以及`main()`(主函数,驱动整个调度流程)。 实验的流程包括输入进程信息、创建进程控制块、根据优先级排序、执行调度算法(包括进程运行、就绪状态转换和进程完成的处理)以及实时输出进程状态。实验的关键在于理解调度算法如何根据优先级确定下一个运行进程,以及如何在多进程环境中协调资源分配。 通过这个实验,学生能够掌握基本的进程调度理论,了解进程管理和优化的重要性,同时锻炼了编写和调试程序的能力。