C语言实现进程调度算法模拟实验源代码详解

本篇文档是关于《操作系统》课程的一次综合性实验，旨在通过进程调度算法模拟实践加深学生对进程及其运行状态的理解。实验使用C语言编写程序，主要涉及以下几个关键部分： 1. 实验目的： 实验的核心目的是让学生通过设计和实现进程调度算法（例如动态优先权调度），掌握进程的基本概念，如进程的状态（运行、就绪、阻塞）、调度过程以及不同调度算法的工作原理。通过实际操作，学员可以更直观地理解优先级对进程调度的影响。 2. 设备与环境： 实验需要在PC机上进行，操作系统可以选择Windows或Linux，配合相应的编程环境，如C/C++或Java。这确保了实验可以在常见的软件环境下进行，同时也体现了跨平台开发的能力。 3. 实验内容： - 进程控制块（PCB）设计：学员需用C语言创建一个PCB结构，包含进程标识符ID、优先级PRIORITY、已占用CPU时间CPUTIME、还需占用CPU时间ALLTIME、阻塞时间STARTBLOCK、阻塞时间BLOCKTIME、状态STATE以及队列指针NEXT。这些字段是调度算法的核心组成部分。 - 调度算法实现：重点在于实现动态优先权调度，其中，优先级规则设定为：进程在一个时间片内优先级增加1，运行一个时间片后优先级减3。这样能观察到进程优先级随时间变化的情况。 - 进程显示：程序需要实时显示每个时间片内进程的状态，包括运行、就绪和阻塞状态，以便于分析和理解调度效果。 - 结果分析：实验结束后，需要对程序运行结果进行分析，讨论各个进程调度策略的优劣，以及对调度算法的理解和应用。 4. 实验设计说明： 实验选择了先来先服务（FCFS）调度算法作为演示，这是一种基础的调度策略，有助于初学者理解和构建其他高级调度算法的基础。在实验中，除了FCFS，也可以尝试其他调度策略，如短进程优先（SRTF）或优先级反转（Priority Inversion）。 这个实验不仅要求学生具备编程技能，还需要他们理解并应用操作系统理论，尤其是进程调度的相关概念，同时提升分析和问题解决能力。通过实际操作，学生将能够更深入地领悟操作系统的核心机制。