操作系统实验:时间片轮转调度算法实现

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"实验一 进程调度" 操作系统实验中,实验一重点在于理解进程调度的概念,特别是时间片轮转调度算法。这个实验要求学生设计并运行一个模拟系统,使用C++或Java来实现时间片轮转算法。实验的主要目标是帮助学生深化对进程状态转换的理解,包括就绪(W)、运行(R)和阻塞(B)三种状态,并通过实践掌握进程调度的逻辑。 在实验内容方面,学生需要模拟五个进程的调度,每个进程拥有一个进程控制块(PCB),其中包含进程名、到达时间、需要运行的时间(以时间片为单位)、已用CPU时间和进程状态等信息。实验过程中,进程会根据调度算法在三个队列——运行队列、就绪队列和阻塞队列之间移动。初始时,状态为运行(R)的进程被放入运行队列。每次调度时,如果时间片耗尽或者有其他事件发生,进程状态将发生变化,例如从运行变为就绪或阻塞。 实现思路涉及以下几个关键步骤: 1. 初始化三个队列,并将状态为运行的进程加入运行队列。 2. 设定时间片(如1秒)进行调度。 3. 每次调度后,检查就绪队列和阻塞队列,将就绪队列首部进程移至运行队列尾部,阻塞队列首部进程移至就绪队列尾部,直到所有进程完成。 实验数据结构主要包括进程PCB、运行队列、就绪队列和阻塞队列。通过算法流程图和系统运行截图,可以看到实验的执行效果,分别展示了在Ubuntu上用C++和在Idea上用Java运行的结果。 实验总结指出,通过该实验,学生能更深入地理解时间片轮转调度算法,熟悉其工作原理,并掌握了在Linux环境下编写和运行C/C++代码的基本技能。 代码附录提供了C++的实现示例,定义了PCB结构体,包含了进程名、状态、已用CPU时间、到达时间和需要的CPU时间。实验代码中创建了五个进程的PCB实例,并定义了相应的队列数据结构以实现调度逻辑。 这个实验全面地涵盖了操作系统中的进程管理和调度概念,通过实践操作帮助学生巩固理论知识,提升编程技能。