C语言实现进程调度：短作业优先与高响应比算法

处理机调度是操作系统的核心组成部分，它涉及如何有效地管理和分配处理器资源给多个并发运行的进程。本文档主要关注三种常见的调度算法：短作业优先调度、高响应比调度和时间片轮转法。 首先，需求分析阶段强调了本实验的目标，即使用C语言编写一个进程调度模拟程序，该程序需具备手动阻塞和唤醒功能，同时通过MFC图形界面展示调度过程。进程调度是关键任务，因为它决定了进程的执行顺序和CPU的使用效率。实验的目的在于帮助学习者深入理解这些调度算法的工作原理及其在不同场景下的应用。 短作业优先调度算法（SJF，Shortest Job First）适用于批处理系统，它优先选择剩余执行时间最短的进程，确保系统能够快速响应，提高整体效率。这种算法特别适合于那些对响应时间敏感的系统。 高响应比调度算法（HRP，High Response Ratio Priority）考虑了进程的等待时间和所需服务时间，通过响应时间（响应时间除以要求服务时间）来决定进程的优先级，旨在优化系统的响应时间，平衡各个进程的需求。 时间片轮转调度（Round Robin，RR）则按照预先设定的时间片周期让每个进程轮流执行，确保了所有进程都有公平的使用CPU的机会，适用于分时系统，如终端会话环境。 在设计阶段，进程被抽象为进程控制块（PCB），包含了进程的基本信息，如进程名、优先级、到达时间、服务时间等。进程优先权由响应时间与服务时间的比例确定，进程的运行时间以时间片为基本单位。进程状态包括就绪、执行、阻塞和完成四种，每个状态都对应特定的调度逻辑。 例如，在执行阶段，进程获得CPU后只运行一个时间片，运行时间累加。当进程变为阻塞时，将其从执行队列移至阻塞队列，而从就绪队列选择下一个进程进入执行。添加或唤醒进程时，系统会更新标志并调整队列结构。 整个调度过程在每个时间片中都会进行检查和调整，确保系统的动态性和效率。通过这个实验，学习者不仅可以掌握调度算法的实现，还能理解它们如何影响系统的性能和用户体验。 处理机调度是操作系统复杂性的一个缩影，它涉及策略选择、数据结构设计以及算法实现，是理解和优化系统性能的关键技术。通过实践这些调度算法，学习者将深化对操作系统核心机制的理解。