设计与实现N进程调度程序:优先数与先来先服务算法

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"实验一旨在设计一个能支持N个进程并行的进程调度程序,采用最高优先级优先和先来先服务两种调度算法。实验要求包括理解进程概念、设计进程控制块(PCB),并模拟进程的状态转换。" 在操作系统中,进程调度是管理处理器分配的关键部分,它决定了哪个进程在何时可以获得CPU执行权。在这个实验中,你需要设计一个程序,该程序能够根据指定的调度算法处理多个进程的执行。具体来说,你将实现最高优先数优先(HPF)和先来先服务(FCFS)这两种调度策略。 最高优先数优先算法是一种抢占式调度算法,它将CPU分配给当前优先级最高的进程。优先级可以根据用户指定或随机生成。而先来先服务算法则按照进程进入就绪队列的顺序分配CPU,没有抢占行为。 每个进程都有一个进程控制块(PCB),用于存储进程的相关信息,如进程名、优先级、到达时间、所需运行时间、已用CPU时间、以及当前状态(就绪W、运行R或完成F)。进程的运行时间是以时间片为单位计算的。当一个进程运行完一个时间片,它的已占用CPU时间会增加。如果进程已完成,它会被撤消;如果未完成,其优先级会降低一级,然后被放入就绪队列等待下一次调度。 实验中,每当调度程序运行时,都会显示当前运行的进程、就绪队列和所有进程的PCB信息,以便于验证和调试。这个过程将持续到所有进程都完成为止。 为了实现这个调度程序,你需要创建数据结构来表示PCB,并编写相应的函数来管理这些结构,比如排序函数(sort)用于按优先级对进程进行排序。此外,还需要实现调度算法的逻辑,确保正确地执行状态转换,如从就绪到运行,运行到就绪,或者运行到完成。 通过这个实验,你不仅能够深入理解进程调度的重要性,还能实际操作和体验不同的调度策略对系统性能的影响,这对于学习和理解操作系统原理至关重要。