模拟进程调度:动态优先数与时间片轮转法

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"该资源是一个关于操作系统进程管理的实验,主要涉及进程调度算法的模拟,具体包括动态优先数法和时间片轮转法。实验要求使用C++或C语言编程,模拟至少5个进程的调度过程,通过设计进程控制块(PCB)的数据结构、进程就绪队列、进程调度算法以及输入输出格式。实验中,进程的优先数在运行后会动态变化,每次运行一个时间片后优先数会减少,直至所有进程的剩余时间片为0。实验报告需要包含数据结构说明、程序清单和执行结果。" 在操作系统中,进程是程序在执行过程中的一个实例,具有独立的内存空间和执行状态。进程管理是操作系统的重要组成部分,主要包括进程创建、撤销、阻塞、唤醒、调度等操作。在这个实验中,我们关注的是进程调度,它是决定哪个进程在什么时候获得CPU执行权的过程。 实验要求设计一个简单的进程调度算法,可以自由选择,但推荐使用动态优先数法。动态优先数法是一种根据进程运行情况调整优先级的方法,通常优先级较高的进程会优先获得执行。在这个实验中,每运行一个时间片,进程的优先数会减少3,这可以防止高优先级进程一直占据CPU,有利于系统中其他进程的公平执行。 时间片轮转法则是另一种调度算法,它将CPU的时间划分为多个时间片,每个进程在每个时间片内获得执行机会,然后将处理器分配给下一个进程。在这个实验中,虽然没有明确要求使用时间片轮转法,但在动态优先数法的基础上,可以实现类似的效果,即每个进程都有一定的时间片来执行,然后根据优先数变化重新调度。 实验的具体步骤包括设计PCB数据结构,它包含进程ID、优先数、已占用时间片、尚需时间片和队列指针。接着,建立进程就绪队列,设计调度算法,以及输入输出格式。在C++程序中,使用`LIST`结构体表示PCB,并通过链表实现队列。实验提供了示例进程的初始状态,包括ID、优先数、已占用和剩余时间片,所有进程初始状态为就绪。 程序执行过程中,按照优先数最大和剩余时间片非零的原则选择进程执行,并更新优先数、已占用时间片和剩余时间片。当所有进程的剩余时间片都变为0时,调度结束。实验报告应包括实验题目、数据结构解释、程序代码及描述,以及实际运行的输出结果。 通过这个实验,学生能够深入理解进程调度的基本原理和实现方法,掌握动态优先数法和时间片轮转法的概念,并能够运用这些知识编写简单的操作系统模拟程序。