C语言模拟实现：时间片轮转与优先级调度算法

"时间片轮转算法和优先级调度算法的C语言模拟实现文档" 本文档主要探讨了两种操作系统中的进程调度算法——时间片轮转算法和优先级调度算法，并提供了C语言模拟实现的指导。这两个算法在操作系统中用于有效地管理和分配CPU资源，确保系统效率和响应性。 一、时间片轮转算法 时间片轮转算法是一种公平的调度策略，尤其适用于多用户环境。它将所有就绪进程放入一个队列，每个进程被分配一个固定的时间片（例如，两个时间片单位）。当进程开始执行，计时器开始计数，一旦时间片用完，进程会被强制暂停，放入就绪队列的末尾，等待下一次调度。这个过程持续进行，直到所有进程都至少有一次执行机会。通过这种方式，可以避免长时间独占CPU的进程，提高系统的交互性。 二、优先级调度算法 优先级调度算法根据进程的优先级决定哪个进程先获得CPU。优先级高的进程更可能被优先调度。在模拟实现中，假设初始优先级与进程剩余执行时间成反比，即需要时间越短，优先级越高。每次进程执行后，其优先级会递减，而CPU时间、剩余时间会相应更新。优先级高的进程在就绪队列中会优先被选择执行。 三、实验内容与结构 实验要求设计进程控制块PCB（Process Control Block），包含进程名、优先级（或时间片数）、已占用CPU时间、剩余执行时间、状态（RUN、READY、FINISH）以及链指针。程序包含两个核心部分：优先级调度算法和时间片轮转算法的实现。每个进程初始状态为就绪，且可以通过用户输入设置优先级或时间片数。 1. PCB结构定义 2. 实现两个调度算法 3. 输出调度结果 四、实现提示 - 进程在就绪态和等待态被组织成链表结构，有RUN、READY、TAIL和FINISH四个指针，方便进行调度操作。 - 在优先级算法中，优先级随着执行而降低，而在时间片轮转算法中，进程每轮转一次，时间片增加，剩余时间减少。 - 程序模块化设计，包括插入进程到队列、调度第一个就绪进程等子程序。 五、程序模块 - INSERT1：用于优先级算法，按照优先级顺序插入就绪队列。 - INSERT2：用于时间片轮转算法，将执行过一个时间片单位但未完成的进程插入到就绪队列尾部。 - FIRSTIN：调度就绪队列中的第一个进程。 - 其他辅助过程，如删除完成的进程、检查队列状态等。 通过这样的模拟实现，学习者能够深入理解这两种调度算法的工作原理，并熟悉如何用编程语言实现这些概念，这对于理解和优化操作系统性能至关重要。