处理机调度操作系统实验报告.pdf

【操作系统处理机调度】 在操作系统中，处理机调度是一项核心任务，它决定了哪个进程或线程能在何时获得CPU资源进行执行。本实验报告主要探讨了三种处理机调度算法：先来先服务（FCFS）、优先级调度和时间片轮转（Round Robin），并且通过编程实践加深了对这些算法的理解。 1. 先来先服务（FCFS）调度算法： FCFS是最简单的调度算法，按照进程到达就绪队列的先后顺序进行调度。在实验中，最早到达的进程会被优先调度执行，直到完成或被其他事件阻塞。这种算法易于实现，但可能导致短进程等待时间过长，即进程周转时间较长，不利于系统响应时间的优化。 2. 时间片轮转（Round Robin）调度算法： 时间片轮转算法旨在公平地分配CPU时间，每个进程在固定的时间片（如q）内执行，然后被强制切换到就绪队列的末尾。若所有进程都按时间片执行，那么每个进程都有机会执行。这种方法确保了响应时间的可预测性，适合交互式系统，但可能导致频繁的上下文切换，增加开销。 3. 优先级调度： 优先级调度根据进程的优先级高低决定调度顺序，优先级高的进程先被执行。实验中的优先级是反比关系，即需时越短的进程优先级越高。这种算法可以快速响应紧急任务，但可能会导致优先级反转和饥饿问题，需要设计适当的策略避免。 实验步骤包括： 1. 分析问题，确定采用哪种调度算法。 2. 编写C语言程序jcdd.c，实现调度算法。 3. 调试程序，确保其正确执行各种调度策略。 4. 记录实验结果，并思考如何改进算法，如调整时间片长度、优化优先级计算等。 实验代码中定义了结构体`pcbb`来表示进程控制块，包含进程名称、优先级、已用CPU时间、剩余执行时间和状态等信息。`get_process()`函数用于输入并创建进程链表，`free_process()`释放内存，`display()`打印进程状态，`process_finish()`检查所有进程是否完成，`cpuexe()`则执行调度算法。 实验不仅提供了理论学习，还锻炼了学生使用Linux系统和理解相关API的能力。通过实际操作，学生能更好地理解操作系统如何管理和分配处理机资源，以及不同调度策略对系统性能的影响。