本实验旨在通过编程实践理解操作系统的进程调度机制,包括常用算法(如先来先服务、短作业优先等)的应用和实现。参与者将设计并测试简单的调度策略,分析不同情境下的性能表现。
假设一个系统包含五个进程,并且每个进程用一个称为进程控制块(PCB)的数据结构来表示。该数据结构的字段包括:进程名、优先级、需要运行的时间单位数、已经运行的时间单位数以及状态指针。
1. 进程名称作为其唯一标识符,假设这五种进程中分别命名为p1, p2, p3, p4和p5。
2. 指针用于将所有进程按顺序链接成一个循环链表。最后一个进程的指针指向第一个进程的数据结构地址。
3. “需要运行的时间”表示每个进程完成其任务所需的时间单位数,这些值在程序开始时随机分配给各个进程。
4. 已经运行时间字段记录了该进程中已经消耗掉的实际或模拟执行时间,在初始状态中为零。
5. 进程的状态有两种:就绪和结束。所有五个进程的初始状态均为“就绪”。
每次处理器调度程序选择一个要执行的进程时,会为其分配一个新的随机运行时间需求(如果尚未完成)。然而,为了简化这个示例模拟过程,并不会实际启动选定的进程;而是通过将该进程中已使用的总时间增加1来代表一次虚拟的单位时间内工作已经进行。此外,在每次调度后显示所选中的具体进程名称以及更新后的各个进程的状态和顺序信息。
此程序的设计目的是用来展示处理器如何选择并管理不同状态下的多个等待执行的任务,而不涉及实际硬件或操作系统层面的具体实现细节。