进程调度模拟：最高优先级优先算法

"本资源为一个关于操作系统中进程调度的实验教程，重点在于理解并实现最高优先级优先（HPF）调度算法。实验要求通过编程模拟进程调度过程，加深对进程概念、调度策略以及进程控制块（PCB）的理解。" 在操作系统中，资源调度是一个至关重要的功能，它决定了系统如何有效地分配有限的处理器资源给多个并发执行的进程。本实验以现代操作系统为背景，旨在让学生通过实际操作理解这一核心概念。实验的主要内容包括以下几个方面： 1. **进程调度算法**：实验采用的是最高优先级优先（HPF）调度算法，即优先选择优先级最高的进程进行执行。这种算法常用于实时系统，保证高优先级任务得到及时响应。 2. **进程控制块（PCB）**：每一个进程都有一个PCB，存储着关于进程的关键信息，如进程名、优先级、所需运行时间、已使用CPU时间以及进程状态等。PCB是操作系统管理进程的主要数据结构。 3. **进程状态**：实验中的进程状态包括就绪（Wait）、运行（Run）和完成（Finish）。进程状态的转换是调度的基础，当进程被选中执行时，其状态会从就绪变为运行；运行完成后或者时间片耗尽，状态可能变化为就绪或完成。 4. **时间片**：运行时间以时间片为单位，每个进程在获得CPU后只能运行一个时间片。已占用的CPU时间通过累加来追踪。 5. **优先级调整**：如果一个进程在一个时间片后仍未完成，它的优先级会降低一级，然后重新进入就绪队列等待下一次调度。这是为了防止高优先级进程长时间得不到执行。 6. **调度输出**：每次调度时，都会打印当前运行的进程、就绪队列以及所有进程的PCB信息，以供检查和验证调度的正确性。 7. **实验流程**：实验将持续进行，直到所有预设的进程都完成执行。 通过这个实验，学习者不仅能够了解进程调度的基本原理，还能实际动手实现调度逻辑，从而更好地理解和掌握操作系统中资源调度的核心概念和机制。这有助于培养解决实际问题的能力，提高分析和设计操作系统调度策略的技能。