进程调度实验：高级语言实现与算法理解

本实验旨在通过编写和调试一个进程调度程序，深入理解操作系统中进程的概念及其调度算法。实验的核心内容包括以下几个方面： 1. **进程概念**： 进程是操作系统中的基本执行单元，它代表一个正在执行的程序实例，包括程序本身、数据和上下文信息。进程的状态是描述其运行状态的关键，主要有就绪(Run)、运行(Running)和完成(Finish)三种。 2. **进程控制块（PCB）**： PCB是操作系统用于管理进程的重要数据结构，包含了进程的基本信息，如进程名、优先级、到达时间、需要运行时间、已使用CPU时间等。它与进程是一一对应的，系统通过PCB来控制和跟踪进程的生命周期。 3. **进程调度算法**： 实验中采用了两种调度算法： - **最高优先数优先**：根据进程的优先级决定CPU的分配，优先级高的进程优先执行。 - **先来先服务**：按照进程到达CPU的时间顺序进行处理，不考虑优先级。 4. **实验步骤**： - 设计一个包含N个进程的环境，每个进程都有PCB，其中包含状态信息和调度参数。 - 进程的优先级和运行时间可以预先设定，也可以随机生成。 - 进程在就绪状态下，每运行一个时间片后，根据需要更新优先级和状态（如优先级降低、状态变为等待），并在适当的时候将其插入或从就绪队列中移除。 - 在每次调度过程中，程序会打印当前运行的进程、就绪队列以及各进程的PCB，以便于监控和调试。 5. **编程实现**： 使用C语言编写进程调度程序，如Windows版本的代码片段展示了如何使用`stdio.h`和`malloc.h`库进行进程控制和输出。 通过这个实验，学生可以掌握进程调度的基本原理，了解不同调度算法的运作机制，并实践编写和调试代码，提升对操作系统内核运作的理解。同时，这个过程也有助于培养解决问题的能力和编程实践技巧。