操作系统进程调度算法——先来先服务调度算法c语言源代码

### 操作系统进程调度算法——先来先服务调度算法（FCFS）解析 #### 一、概述 在操作系统中，进程调度是管理多个进程的重要环节。进程调度算法用于决定CPU资源如何分配给就绪队列中的各个进程。先来先服务（First-Come, First-Served，简称FCFS）是最简单的进程调度算法之一。该算法按照进程到达的先后顺序进行调度，即第一个到达的进程首先被分配到CPU资源。 #### 二、FCFS算法的关键概念 1. **进程到达时间**：进程进入系统的时间点。 2. **服务时间**：进程所需的处理时间。 3. **开始执行时间**：进程开始运行的时间点。 4. **结束时间**：进程完成的时间点。 5. **周转时间**：进程从到达时刻到完成时刻所经历的时间。 6. **带权周转时间**：周转时间与服务时间之比，用于衡量进程等待时间与实际运行时间的比例。 #### 三、C语言实现分析 给定的代码片段展示了使用C语言实现FCFS算法的过程。接下来将详细介绍其中的关键部分： ##### 1. 数据结构定义 - `struct pro` 定义了一个进程结构体，包含： - `num`：进程编号。 - `arriveTime`：进程到达时间。 - `service`：进程所需的服务时间。 - `next`：指向下一个进程的指针。 ##### 2. 进程列表创建 - `creatList()` 函数用于创建进程链表。通过循环读取用户输入的进程编号、到达时间和所需服务时间，并将其插入到链表中。 - 使用 `insert()` 函数按到达时间排序插入进程。 ##### 3. 进程调度 - `run()` 函数实现了进程调度的核心逻辑。它首先初始化时间变量 `time` 为0，然后遍历进程列表，根据到达时间和当前时间判断是否应执行进程。 - 当前时间 `time` 代表系统当前时刻，通过 `getCount()` 函数统计当前时刻之前到达的进程数量。 - 如果当前没有进程可以执行，则递增 `time`；如果只有一个进程可以执行，则立即执行该进程并更新相关数据。 ##### 4. 计算关键指标 - `run()` 函数内部还包括计算每个进程的开始执行时间、结束时间、周转时间和带权周转时间的逻辑。 - 周转时间 = 结束时间 - 到达时间。 - 带权周转时间 = 周转时间 / 服务时间。 #### 四、关键函数解析 1. **进程插入**: `insert()` 函数通过比较新进程的到达时间，将其插入到正确的位置，保持链表按到达时间升序排列。 2. **查找节点**: `searchByAT()` 函数用于找到到达时间不小于给定时间的进程，以便确定下一个应该执行的进程。 3. **删除节点**: `del()` 函数用于删除已执行完毕的进程。 4. **计算当前到达进程数**: `getCount()` 函数统计当前时刻之前到达的进程数量，用于判断是否可以执行新的进程。 5. **FCFS调度**: `FCFS()` 函数用于选择具有最小到达时间的进程，但未给出完整实现。 #### 五、代码优化建议 1. **内存管理**: 在删除节点后，应确保释放所有分配的内存，避免内存泄漏。 2. **错误处理**: 添加对输入错误的检查机制，如非数字输入等。 3. **算法效率**: 考虑使用更高效的数据结构来存储进程信息，如平衡二叉搜索树或优先级队列，以提高查找和插入操作的效率。 #### 六、总结 通过上述分析可以看出，该C语言代码实现了基于FCFS算法的操作系统进程调度，能够有效计算出每个进程的相关指标，如开始执行时间、结束时间、周转时间和带权周转时间。对于理解进程调度算法及其在实际系统中的应用具有重要的参考价值。