基于优先数和轮转时间片的进程调度算法

(1) 在微型计算机上设计进程控制块（PCB）结构，使其分别适用于简单轮转法和优先数调度算法。PCB通常包括以下信息：进程名、进程优先数（或轮转时间片）、进程所占用的CPU时间、进程的当前状态、当前队列指针等。根据调度算法的不同，PCB结构的内容可以作适当的增删。 根据提供的文件标题、描述、标签以及部分内容，我们可以深入解析与基于优先数和轮转时间片的进程调度算法相关的知识点。 ### 进程控制块（PCB）的设计 进程控制块(Process Control Block, PCB)是操作系统中用于管理和控制进程运行的重要数据结构。在本案例中，PCB被设计为支持两种不同的进程调度算法——简单轮转法和基于优先数的调度算法。 #### PCB结构 PCB结构中包含了以下关键信息： - **进程名**：标识进程。 - **进程优先数**：对于基于优先数的调度算法，用以决定进程调度的优先级。 - **轮转时间片**：对于轮转法调度算法，定义了进程在一个时间片内可获得的CPU时间。 - **进程所占用的CPU时间**：记录进程已使用的CPU时间。 - **进程所需CPU时间**：进程完成所需的总CPU时间。 - **计数器**：在轮转法调度中用于跟踪进程剩余的时间片。 - **状态**：表示进程当前的状态，如就绪（R）、等待（W）或完成（F）。 - **队列指针**：指向同一状态队列中的下一个进程。 ### 简单轮转法（Round Robin） 简单轮转法是一种简单的进程调度算法，其中所有进程按照固定的时间片轮流执行。每个进程在得到分配的时间片内运行，时间片结束后，该进程会进入就绪队列的末尾，等待下一轮调度。 #### PCB结构的调整 为了支持简单轮转法，PCB结构中需要包含： - **轮转时间片**：用于定义进程在一个时间片内的最大运行时间。 - **计数器**：用于跟踪进程剩余的时间片数量。 ### 基于优先数的调度算法 基于优先数的调度算法允许操作系统根据进程的优先级来选择下一个要执行的进程。优先级较高的进程将优先得到执行。 #### PCB结构的调整 为了支持基于优先数的调度算法，PCB结构中需要包含： - **进程优先数**：用于确定进程的调度优先级。 ### PCB结构的管理 在实现这两种调度算法时，需要对PCB进行有效的管理，包括插入新进程到就绪队列、更新进程状态以及从队列中移除已完成的进程。 #### 插入新进程到就绪队列 对于基于优先数的调度算法，新进程应根据其优先级插入到合适的位置。对于简单轮转法，则可以直接将新进程添加到队列的末尾。 #### 更新进程状态 进程状态的变化需要通过修改PCB中的状态字段来反映。例如，当一个进程从运行状态变为就绪状态时，需要更新其状态字段。 #### 移除已完成的进程 当进程完成其任务后，需要将其从队列中移除，并可能还需要更新其他相关数据结构。 ### 示例代码解析 在提供的部分代码中，可以看到对PCB结构的定义以及一些基本的操作函数定义，例如： - `firstin(void)`：选择下一个要运行的进程。 - `prt1(char a)` 和 `prt2(char a, PCB *p)`：用于打印PCB的信息。 - `insert1(PCB *q)` 和 `insert2(PCB *q)`：根据不同的调度算法将新进程插入到就绪队列中。 - `pcreate_task(char algo)`：创建新进程并初始化PCB。 这些函数的定义和使用体现了进程调度算法的核心思想和技术实现方法，有助于理解和实现进程调度算法。