本研究聚焦于计算机操作系统中的进程调度算法,通过构建多种经典及新型算法的仿真模型,评估其在不同场景下的性能表现,为优化系统资源管理和提升执行效率提供理论依据与实践指导。
进程调度算法模拟能够帮助我们深入理解进程的基本概念、运行状态以及调度过程与算法。本任务要求使用C、C++或Java语言编写程序,通过动态优先权调度算法对5个给定的进程进行调度,并输出每个进程的完成时刻、周转时间及带权周转时间。
具体数据如下:
- 进程A:到达时刻0,服务时间为3
- 进程B:到达时刻2,服务时间为6
- 进程C:到达时刻4,服务时间为4
- 进程D:到达时刻6,服务时间为5
- 进程E:到达时刻8,服务时间为2
动态优先权算法的初始优先级设定为100。程序需要显示每个时间片内进程的状态变化情况,并且在调度过程中不考虑I/O及其他开销时间。
为了实现该模拟,可以定义一个结构体(或类)来表示每一个进程控制块PCB,其中包括但不限于以下字段:
- 进程标识数ID
- 优先级PRIORITY:数值越大代表优先权越高。
- 已使用CPU时间CPUTIME
- 剩余需要的CPU时间ALLTIME。当一个进程完成其任务后,该值变为0。
- 阻塞前还需运行的时间STARTBLOCK
- 当前阻塞状态下的等待时间BLOCKTIME,在经过这个时间段之后,处于阻塞状态的进程将变成就绪状态。
- 进程当前的状态STATE(如就绪、运行或阻塞)
- 用于链接PCB以形成队列的指针NEXT
优先级调整规则如下:
- 每当一个进程在就绪状态下等待一个时间片,其优先级增加1
- 当进程执行了一个时间片后,它的优先级减少3点。
此外,程序需能够展示每个时间单位内各个进程的状态变化情况。这包括正在运行的、处于就绪队列中的以及位于阻塞状态下的所有进程信息。
最后,在完成上述编程任务之后,请分析并总结所得到的结果,并分享你的见解与认识。