时间片轮转RR算法：进程调度与性能分析

时间片轮转（Round Robin, RR）是一种常见的进程调度算法，它在操作系统中扮演着关键角色，用于有效地管理多道程序环境下处理器的分配。在这个实验中，您将深入理解进程的概念，学习如何应用时间片轮转RR调度策略以及评估系统性能的方法。 首先，实验目的是通过编程实践来巩固对进程状态的理解，包括进程的创建、就绪、执行、阻塞和终止等状态转换。在时间片轮转中，每个进程被赋予一个固定的时间段（称为时间片）来使用处理器，当其执行完毕后，根据调度算法将其切换到等待队列的末尾，或者如果还有剩余时间，则继续执行下一轮。 在实验内容中，你需要设计一个程序，模拟n个进程按照T1、T2、...、Tn的顺序进入系统，每个进程的服务时间分别为S1、S2、...、Sn。核心任务是实现时间片轮转RR调度，这意味着你需要处理以下几个关键步骤： 1. **输入参数**：程序需要接收进程数量n，每个进程的到达时间和服务时间，以及设定的时间片大小q。 2. **调度逻辑**：根据时间片大小q，按顺序分配处理器给进程。当一个进程用完当前时间片后，检查是否有其他进程处于等待状态，如果有，则选择下一个进程，如果没有则进程回到队列末尾，等待下一次调度。 3. **进程状态跟踪**：在程序运行过程中，实时输出各个时刻的进程状态，例如"时刻3：进程B开始运行"，以便观察调度过程。 4. **性能指标计算**：计算每个进程的周转时间（从开始执行到结束的时间），带权周转时间（考虑服务时间权重），并计算所有进程的平均周转时间和带权平均周转时间。 5. **数据结构与操作**：使用队列数据结构来存储进程，包括初始化、插入、删除和判断队列是否为空的操作。 6. **源程序代码**：提供了一个包含所需函数的头文件，如初始化队列、销毁队列、入队和出队等操作，以及一些常量定义，如最大进程数MaxNum。 通过这个实验，你不仅会了解到时间片轮转RR算法的原理和实现，还会提升编程技能，尤其是在并发控制和性能优化方面的理解和应用。同时，你也将在实践中学习到如何评估系统在不同调度策略下的效率，这对于理解操作系统底层机制和优化系统性能至关重要。