操作系统进程调度模拟：优先数与时间轮转法

"本实验设计旨在模拟操作系统的进程调度，采用数据结构中的队列作为基础，结合时间轮转法和优先级调度算法。学生通过编程实现这两种调度策略，理解并应用到实际问题中。实验中定义了两个关键数据结构：PCB（Process Control Block）用于存储进程信息，QNode用于构建进程队列。在优先级调度中，优先级由50减去进程所需CPU时间计算，数值越大优先级越高。时间轮转法则按照时间片分配执行，进程执行完或时间片耗尽则重新插入队列。" 在操作系统中，进程调度是至关重要的，它决定了系统如何合理地分配CPU资源给各个进程。本实验通过模拟进程调度，让学生深入理解这个概念。首先，我们引入PCB（进程控制块），这是操作系统管理进程的核心数据结构，包含了进程的状态、优先级、资源需求等关键信息。在本设计中，PCB被用来存储每个进程的基本信息。 其次，队列作为一种基本的数据结构，被用于存储待执行的进程。QNode队列节点设计用于构建一个先进先出（FIFO）的队列，便于实现时间轮转法。在时间片轮转法中，所有进程按到达的顺序被放入队列，每次调度时取出队首进程执行一个固定的时间片。如果进程在时间片内完成，它将退出内存；否则，其剩余时间片减1，并重新插入队列的末尾，等待下一次调度。这种方法确保了所有进程都能得到一定的执行机会，避免了长时间等待的情况。 另一方面，优先级调度算法考虑了进程的紧急程度。在这个实验中，优先级是根据进程需要的CPU时间来反向计算的，即50减去CPU时间，使得需要更少CPU时间的进程获得更高的优先级。这种算法适合处理短进程优先或者响应时间敏感的场景，因为它能快速处理那些执行时间短的进程。 实验过程强调了学生的自主学习能力，学生需要在完成数据结构课程中关于队列的学习和相关课内实验后，独立进行这个课外项目。实验环境包括微型计算机、Windows操作系统和Visual C++ 6.0编程环境，这为学生提供了实际编程和调试的平台。 实验完成后，学生应能够理解并应用队列数据结构解决实际问题，掌握进程调度的基本原理，以及如何通过编程实现时间轮转法和优先级调度算法。此外，这个实验还锻炼了学生的计划制定和自我评估能力，促进了理论知识与实践技能的结合。