模拟进程调度算法：FCFS、SJF、RR与优先级

"该资源是一个关于进程调度算法模拟的编程实践项目，主要涉及了四种基本的调度算法：先来先服务(FCFS)、最短作业优先(SJF)、时间片轮转(RR)以及优先级调度。此外，还包含了一个可选的多级队列调度。程序通过创建主线程和20个子线程，模拟这些调度算法，并计算每个算法的平均等待时间。子线程在运行时会输出其占用CPU时间的标记。" 在操作系统中，进程调度是至关重要的一个部分，它决定了哪个进程可以使用CPU。这个程序模拟了四种常见的调度算法： 1. **先来先服务(FCFS)**：这是最简单的调度策略，按照进程到达的顺序分配CPU。在模拟中，FCFS子线程将按创建的顺序依次执行。 2. **最短作业优先(SJF)**：SJF调度算法优先选择运行时间最短的进程，以最小化平均等待时间。在这个项目中，SJF子线程会根据预设的运行时间进行调度。 3. **时间片轮转(RR)**：RR调度算法将CPU时间划分为固定的时间片，每个进程在自己的时间片内执行。如果时间片结束而进程还未完成，进程会被移动到队列末尾，等待下一次轮转。这里的RR子线程会模拟这一过程。 4. **优先级调度**：根据进程的优先级进行调度，优先级高的进程先获得CPU。在这个模拟中，每个子线程可能有不同的优先级，优先级高的线程会优先执行。 此外，还有一个可选的**多级队列调度**，这种调度策略将进程分为多个队列，每个队列有自己的调度算法和优先级，通常用于满足不同类型的进程需求。 程序的核心结构包括主线程和20个子线程。主线程负责创建子线程、保存它们的虚拟PCB（进程控制块），并管理调度。每个子线程代表一种调度算法，并在运行时更新和输出其状态。`VirtualPCB`结构体包含了每个线程的关键信息，如线程ID、优先级、等待时间、运行时间和访问状态。 在代码中，`pthread`库被用来创建和管理线程，`<sys/types.h>`、`<unistd.h>`和`<pthread.h>`等头文件提供了必要的线程和时间操作函数。`pthread_mutex_t Device_mutex`用于实现线程间的同步，防止数据竞争。`pcb_init()`函数初始化所有的PCB，`pcb_print()`用于打印PCB信息，而`FCFS()`, `SJF()`, `RR()`, `Priority()`则是具体的调度算法实现函数，最后的`ChildThread()`是子线程的入口函数。 通过这个模拟项目，学习者可以深入理解各种调度算法的运作原理，以及它们对系统性能的影响，同时也可以锻炼到多线程编程和同步控制的能力。