操作系统实验：模拟先来先服务（FCFS）调度算法

"操作系统处理机的调度实验报告，采用FCFS调度算法，旨在理解进程概念和调度过程。" 操作系统处理机调度是操作系统核心功能之一，它负责决定哪个进程应该获得CPU执行权。在这个实验中，重点是先来先服务(FCFS)调度算法，这是一种简单但直观的调度策略。FCFS算法的基本思想是按照作业进入系统的先后顺序来分配处理机，即最早的作业优先获得执行机会。 首先，FCFS调度算法在作业调度阶段发挥作用。作业从外部提交到系统的后备队列中，系统按照作业到达的顺序进行调度。一旦处理机空闲，系统会选择最早到达的作业调入内存，分配必要的资源，并创建相应的进程。新进程被放入就绪队列，等待CPU的执行。 实验中，学生通过模拟FCFS算法来体验和理解这一过程。他们使用PCB（Process Control Block）链表来模拟进程的排队情况，PCB包含了进程的基本信息，如进程名、预计运行时间、到达时间以及状态。实验步骤包括创建PCB链表，判断队列是否为空，以及根据到达时间和运行时间进行进程的调度和执行。如果当前时间等于或大于进程的到达时间，进程将被调度执行。完成一个进程后，它会从队列中移除，然后继续处理下一个等待的进程，直到所有进程都完成。 代码分析部分展示了如何用C语言实现这一逻辑，定义了PCB结构体，包含了进程的基本属性，并使用指针链接这些结构体形成链表。实验还计算了总周转时间，这是衡量调度效率的一个指标，周转时间是从进程到达直至完成的时间。 FCFS调度算法虽然简单，但在某些情况下可能会导致较长的平均等待时间，因为它不考虑进程的执行时间，可能导致短进程等待长时间。例如，如果一个短进程排在一个长进程之后，它需要等待长进程执行完才能执行，这可能导致系统响应时间变慢。因此，在实际操作系统中，通常会使用更复杂的调度算法，如短作业优先(SJF)、多级反馈队列(MFQ)等，以优化系统性能。 这个实验帮助学生深入理解操作系统的进程管理和调度策略，以及FCFS调度算法的工作原理和可能的局限性，这对于计算机科学和技术专业的学习至关重要。