进程调度的操作系统实验

简介：
本实验旨在通过模拟和分析不同类型的进程调度算法（如先来先服务、短作业优先等），帮助学生理解操作系统中进程管理的核心概念和技术。参与者将亲手编写代码实现这些算法，并测试其在各种场景下的性能表现，从而加深对理论知识的理解与应用能力。 一、实验目的 通过使用高级语言编写并调试一个进程调度程序来加深对进程概念及进程调度算法的理解。 二、实验内容与要求 需要编写并调试一个模拟的进程调度程序，采用“简单时间片轮转法”进行五个进程的调度。每个进程中包含有一个表示其信息的进程控制块（PCB），可以包括但不限于：进程名、到达时间、所需运行时间、已运行时间以及当前状态等字段。 - 进程的相关数据如到达时间和所需的执行时长可由用户设定或通过随机数生成。 - 每次调度程序会根据时间片计算每个进程的CPU占用情况，并更新其状态。具体而言，每当一个就绪态（W）的进程被分配到运行（R），它只能使用一个时间段内的资源；如果在这个周期内完成任务，则该进程将结束运行并从系统中移除。 - 若未达到所需执行时长，在当前时间片结束后，调度器会将其重新插入到等待队列尾部，并轮询下一个就绪态的进程进行同样的处理。 三、实验环境 硬件：IBM PC或兼容机 软件：C语言编程环境 四、实验原理及设计方案 1. 进程调度算法采用多级反馈队列策略。此方法的特点是当新任务加入时，首先放置于优先级别最高的队列中等待执行；若在分配的时间片内无法完成，则自动降级至下一个较低的优先级队列继续排队等候。 2. 实验步骤： 1) 根据FCFS（先来先服务）规则建立初始就绪列表； 2) 验证所有队列是否均为空，如是则终止程序运行；反之，则从最高优先级非空的队首取出一个进程执行。 3) 对于正在运行中的任务检查其完成度：若已完成，则将其移除系统；否则继续推进到下一个级别的等待列表中重新排队。 4) 判断是否还有新的任务加入，若有则按照规则插入初始就绪队列的尾部； 5) 循环执行上述步骤直至所有进程均结束运行。