C语言实现任务调度算法：平均等待时间最短原则

"本实验报告涉及数据结构与C语言的应用，具体为任务调度问题的解决。报告中提供了链表实现的任务列表数据结构，以及按照平均等待时间最短原则的调度算法。报告还讨论了可能遇到的长任务饥饿问题，并提出了相应的解决方案。实验环境为Visual C++ 6.0，主要数据结构为结构体，通过冒泡排序进行任务执行时间的升序排序。" 在数据结构中，任务调度是一个关键问题，特别是在多任务操作系统中。本实验报告的焦点在于设计一个任务调度系统，其目标是优化任务的执行顺序，使得平均等待时间最短。在这种情况下，数据结构的选择至关重要。报告中使用了一个结构体`node`来表示任务，包含任务编号和执行时间两个字段，这构成了一个简单的链表结构，允许动态添加和排序任务。 链表是一种线性数据结构，其中每个元素（或节点）包含数据和指向下一个节点的指针。在本实验中，链表用于存储任务，便于进行排序和遍历。任务调度算法的核心在于排序，报告中采用了冒泡排序，虽然效率相对较低（时间复杂度为O(n^2)），但其简单易懂且适用于小型数据集。 任务调度算法的目标是确定任务的执行顺序，以减少平均等待时间。在初始阶段，任务按照提交的顺序执行，计算每个任务的开始时间、结束时间、等待时间以及所有任务的平均等待时间。然后，通过重新排序，按照执行时间的升序来调度任务，从而达到平均等待时间最小化。这种方法称为"最短作业优先"（Shortest Job First, SJF）调度策略，它通常能提供较好的性能。 然而，SJF策略存在一个问题，即"长任务饥饿"。如果新提交的任务总是比当前队列中的任务执行时间短，那么长时间等待的任务可能永远得不到执行。为了解决这个问题，可以采用几种策略，例如： 1. **抢占式调度**：允许正在执行的任务被更紧迫的任务中断，以便及时处理紧急任务。 2. **时间片轮转**：每个任务分配一个固定的时间片，即使执行时间较短的任务也会在一定时间后让出CPU，确保所有任务都能得到执行。 3. **混合策略**：结合SJF和优先级调度，为长任务赋予一定的优先级，防止它们被无限期地推迟。 报告中没有详细说明如何解决长任务饥饿问题，但这些是常见的解决方法。实验环境下使用Visual C++ 6.0进行编程，意味着代码是用C语言编写的，这要求对C语言的语法和特性有深入理解，包括指针操作和系统调用。 这个实验报告提供了一个基于数据结构和C语言的任务调度系统的实例，涵盖了从数据结构设计到排序算法和任务调度策略的多个重要知识点，对于理解操作系统原理和数据结构的应用具有实践价值。