本资源包含用C语言编写的四种经典进程调度算法实现代码:先来先服务(FCFS)、短作业优先(SJF)、优先级调度及时间片轮转(RR),适用于操作系统课程学习与实验。
在操作系统中,进程调度是一项核心功能,它负责在多任务环境下高效分配CPU资源。本压缩包包含四种常见进程调度算法的C语言实现:先到先服务(First-Come, First-Served, FCFS)、短作业优先(Shortest Job First, SJF)、优先级调度和时间片轮转(Round Robin, RR)。这些算法在不同场景下各有优势,理解并掌握它们的原理对于深入学习操作系统及系统设计至关重要。
1. **先到先服务(FCFS)**
先到先服务是最简单的策略之一,按进程到达顺序分配CPU。这种算法实现简单且有利于长进程执行,但可能导致短进程等待时间过长,影响响应速度。C语言中可维护一个队列,并按照进程进入就绪状态的先后次序进行调度。
2. **短作业优先(SJF)**
短作业优先策略优先运行预计最短时间内完成的进程,能显著降低平均周转时间和等待时间。然而,这可能导致长进程长时间得不到执行机会(即“饥饿”)。非抢占式SJF不能解决此问题,而抢占式SJF允许新短进程中断正在运行中的任务。C语言实现时需比较各进程预计运行时间,并选择最短的一个。
3. **优先级调度**
该策略根据预设的优先级别分配CPU资源,高优先级的任务先执行。分为抢占式和非抢占式两种形式:前者允许更高优先级别的进程中断当前正在使用的任务。在C语言中为每个进程指定一个优先级值,并维护相应的队列结构。
4. **时间片轮转(RR)**
时间片轮转是面向交互型系统的一种策略,将CPU使用时长分割成固定片段(即“时间片”),每项任务在一个时间片内运行完毕后退至就绪状态等待下一轮调度。这确保了所有进程都能获得一定的时间段执行机会,从而提高系统的响应效率。C语言实现需要维护循环队列及计时机制来管理每个时间段的切换。
以上四种算法通常涉及链表或队列等数据结构的应用以及诸如创建、挂起和唤醒等基本过程控制操作。掌握这些调度方法并能够用代码形式体现出来,对于优化系统性能具有重要意义。实际应用中,操作系统往往采用多种策略相结合的方式(例如结合优先级与时间片轮转),以实现更佳的性能平衡效果。