操作系统课程设计：进程调度模拟-时间片轮转与优先级算法

"操作系统课程设计，进程模拟设计，时间片轮转，优先级法" 操作系统是计算机系统的核心组件，负责管理和控制系统的硬件和软件资源，其中处理机的管理是其重要职责之一。在这个课程设计中，学生将学习并实现两种基本的进程调度算法：时间片轮转和优先级法。 时间片轮转是一种公平的调度策略，适用于多用户环境。它将所有的就绪进程放入一个队列中，并分配一个固定的时间片（通常是几毫秒到几十毫秒）给每个进程。当进程在分配的时间片内未完成其执行，就会被暂停，然后将其移到队列末尾等待下一轮调度。这个过程不断循环，直到所有进程都得到了执行的机会，从而保证了所有进程都能得到一定程度的处理机时间。 优先级法则是根据进程的优先级进行调度，优先级高的进程优先获得处理机。优先级可以基于多种因素来设定，例如进程的类型、实时性需求、等待时间等。高优先级的进程可能会打断低优先级进程的执行，使得系统能快速响应关键任务。优先级法分为抢占式和非抢占式两种，抢占式允许高优先级进程随时中断低优先级进程，而非抢占式则只在低优先级进程结束或主动释放处理机时才会切换。 课程设计的主要任务包括： 1. 实现上述两种调度算法，使程序能够根据用户选择的算法处理进程调度。 2. 输入进程的基本信息，如进程名、优先级、到达时间和运行时间，这些信息对于模拟进程调度至关重要。 3. 显示根据选定调度算法的进程调度队列，这有助于理解算法的工作原理。 4. 计算并显示平均周转时间和平均带权周转时间，这些性能指标衡量了调度算法的效率。 设计报告应涵盖以下几个方面： - 目的与功能：阐述设计的目标和实现的功能，解释为什么选择这两个调度算法。 - 需求分析：详细说明系统需要处理的需求，如进程信息的输入和调度算法的选择。 - 数据结构和模块说明：描述用于存储和处理进程信息的数据结构，以及实现算法的不同模块。 - 源程序解析：展示主要的代码段，解释它们如何协同工作以实现调度算法。 - 测试用例和分析：提供测试数据，展示程序的运行结果，并进行性能分析。 - 自我评价与总结：学生应反思自己的设计，指出优点、不足，并提出改进方案，分享经验教训。 这个课程设计旨在让学生深入理解操作系统的进程调度机制，通过实际编程锻炼他们的编程能力和问题解决能力。在一周的时间安排中，学生需要逐步完成分析、设计、编码、测试和文档撰写，这是一个综合性的实践项目，对提升学生的专业技能有着重要作用。