操作系统实验:进程调度的多级反馈队列实现

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"操作系统实验进程调度的设计与实现" 在操作系统中,进程调度是核心功能之一,它决定了系统如何有效地在多个并发进程中分配处理器资源。本实验项目旨在让学生深入理解和实践进程调度机制,特别是多级反馈队列调度算法。学生将在指导教师陈红英老师的指导下,运用计算机科学的基本概念和技术来实现这一过程。 实验的目标主要包括以下几点: 1. 设计并实现基于邻接表、布尔数组、非阻塞输入和图形用户界面GUI的操作系统进程调度。 2. 深入理解进程控制块(PCB)和进程状态转换的概念。 3. 熟悉并实现多级反馈队列进程调度算法,这是一种高效且灵活的调度策略。 实验所需的硬件和软件环境是一台32位的PC机,以及编程工具VC++6。在实验过程中,学生将使用C、PASCAL或C++等编程语言,建议关键代码使用C/C++编写,而GUI界面设计则可以选用个人偏好的语言。 在实验内容和步骤上,每个进程都会有一个与之关联的PCB,其中包含以下信息: - 进程标识符pid,是一个1到100的唯一整数。 - 进程状态status,可以是"就绪ready"或"运行run",初始状态为"就绪"。 - 进程优先级priority,随机取值0到49。 - 队列指针next,用于在队列中链接PCB。 - 生命周期数据life,模拟进程的生命周期,随机取值1到5。 实验中会初始化一个包含50个就绪队列的邻接表,每个队列对应不同的优先级。新进程的创建是动态的,当按下Ctrl+F键时,会创建一个进程并将其PCB插入到相应的就绪队列。实验可以通过按Ctrl+Q键退出进程调度循环。 在调度循环中,每次选择优先级最高的就绪进程执行,将其状态改为"运行",并模拟执行一个时间片,期间进程的优先级减半,生命周期减一。如果进程的生命周期不为0,那么它将返回到就绪状态。整个过程通过图形用户界面呈现,显示所有进程的PCB内容,以便于观察和分析。 这个实验不仅锻炼了学生的编程技能,还强化了他们对操作系统底层运作的理解,特别是在多任务环境中如何公平、高效地分配计算资源。通过这样的实践,学生能够更好地理解操作系统的核心原理,并为未来深入研究和开发操作系统打下坚实的基础。