进程调度原理及三种调度算法对N个进程的调度

本课题主要研究进程调度原理，通过先进先出、优先级和时间片轮转三种调度算法来实现进程的调度。根据不同的公平性要求，产生了不同的调度算法。本程序设计了对应的三个模块来对输入的N个进程进行调度，并输出结果。 在进程调度中，进程是具有独立功能的程序关于某个数据集合上的一次运行活动，是系统进行资源分配和调度的独立单位。进程调度的职能是动态地合理地将处理机分配给就绪队列中的某一进程，使该进程可以投入运行。主要职能包括记录系统中所有进程的相关情况、确定处理器分配原则、分配处理机给进程以及从进程收回处理机。 进程通常具有三种状态：等待态，就绪态和运行态。等待态表示进程正在等待I/O完成或其他事件发生，此时进程不在使用CPU且不能使用CPU。就绪态表示进程不在使用CPU，但已准备好使用CPU运行。运行态表示进程正在使用CPU。进程的状态在不同情况下会发生转换。 为了建立进程的状态转换图，可以根据运行、撤消和等待等事件产生转换的原因进行绘制。例如运行状态转等待状态是因为进程需要等待某种事件的完成，例如等待I/O操作完成。在该事件发生之前，进程无法继续运行。 通过使用先进先出、优先级和时间片轮转三种调度算法，可以实现不同的调度策略。先进先出算法按照进程到达的先后顺序进行调度，即先到达的进程优先执行。优先级算法根据进程的优先级进行调度，优先级越高的进程越先执行。时间片轮转算法将处理器的使用时间分割成固定大小的时间片，每个进程依次使用一个时间片，当时间片用完时，进程会被暂停并放入就绪队列的末尾，下一个进程开始执行。 在不同的公平性要求下，选择合适的调度算法可以提高系统的性能和效率。先进先出算法比较公平，但会导致长作业等待时间较长；优先级算法可以根据任务的优先级进行调度，但可能导致低优先级任务长期等待；时间片轮转算法可以平均分配处理器资源，但可能导致任务切换频繁。 综上所述，进程调度是系统资源分配和调度的重要部分。通过研究和实现先进先出、优先级和时间片轮转三种调度算法，可以实现不同的调度策略，并根据具体的公平性要求选择合适的算法。这些算法可以提高系统的性能和效率，使进程能够合理地利用系统资源。