操作系统进程调度算法实现与分析

"操作系统进程调度算法课程设计-学位论文.doc" 这篇学位论文的主题聚焦于操作系统中的进程调度算法，主要探讨了两种常见的调度策略：最高优先数优先（HPF）算法和先来先服务（FCFS）算法。在操作系统中，由于处理机（CPU）的数量通常少于并发运行的进程数量，因此需要一种有效的调度机制来决定哪个进程应该被赋予执行权。进程调度是操作系统中至关重要的组成部分，它直接影响到系统的效率、响应时间和公平性。 1. 最高优先数优先（HPF）算法： HPF算法优先选择具有最高优先级的进程进行执行。优先级通常基于各种因素设定，如进程的性质、紧迫性或系统需求。在本实验中，优先数被用来表示这个级别，数值越高，优先级越高。当多个进程处于就绪状态时，CPU将分配给优先数最高的那个。这种方法常用于需要快速响应的实时系统，但可能不利于短进程或低优先级进程的执行。 2. 先来先服务（FCFS）算法： FCFS算法遵循简单直观的原则，即根据进程到达就绪队列的顺序分配CPU。这种算法易于实现，且对所有进程都相对公平。然而，它可能导致长进程阻塞短进程，从而影响系统的响应时间。在本实验中，进程的提交顺序决定了它们在队列中的位置。 实验中，每个进程通过一个进程控制块（PCB）进行抽象，包含了诸如进程名、优先数、到达时间、运行时间、已用CPU时间以及进程状态等关键信息。进程状态包括就绪（W）、运行（R）和完成（F）三种状态。到达时间、运行时间和优先数可以人为设定，也可以由随机数生成。一旦进程获得CPU，它会运行一个时间片，然后可能被调度器切换出去。已占用的CPU时间通过加1来更新。 通过这个课程设计，学生可以深入理解PCB的作用，进程队列的组织，以及HPF和FCFS这两种调度算法的工作原理。实验过程包括编写和调试调度程序，以此来实践这些概念，增强理论与实际操作的结合。最后，实验报告还涵盖了运行结果的分析和学生的总结与体会，这有助于学生反思和巩固所学知识。