优先级调度算法实验报告（操作系统）

优先级调度算法是操作系统中处理机调度的一种策略，主要用于决定哪个进程应该获得处理机资源进行执行。在本实验中，我们将模拟单处理机环境下的优先级调度算法，以加深对处理机调度工作原理的理解。 实验内容的核心是设计一个基于优先数的调度程序，该程序会根据进程的优先级高低来选择执行的进程。每个进程都有一个进程控制块（PCB），包含了进程的基本信息，如进程名、指针、要求运行时间、优先数和状态。在实验设定中，我们有五个进程P1到P5，它们通过指针连接成一个链表，按照优先数的大小排序。 实验步骤如下： 1. 初始化五个进程的PCB，包括进程名、随机生成的优先数和要求运行时间。所有进程初始状态为“就绪”（R）。 2. 按照优先数排序，形成一个优先级队列。队首进程具有最高的优先级。 3. 每次调度时，选择优先级最高的队首进程进行执行。执行过程中，进程的优先数和要求运行时间会相应减少。 4. 如果进程执行后仍需运行（要求运行时间不为0），则将其重新插入队列，保持队列按优先数排序。若进程执行完毕（要求运行时间为0），则将其状态更改为“结束”（E）并从队列中移除。 5. 当有“就绪”状态的进程存在时，重复步骤4和5，直到所有进程都变为“结束”状态。 在实现这个算法的程序中，可以使用C++编写，包括定义PCB类表示进程控制块，以及处理机调度逻辑。程序中应包含适当的输出语句，以便观察每次调度选择的进程以及进程队列的动态变化。 例如，程序可以首先创建一个空的PCB链表，然后为每个进程分配随机的优先数和运行时间，并按照优先级排序。调度器会持续检查队列，选择优先级最高的进程进行模拟执行，并更新其状态和属性。在每次调度后，程序应能够显示当前进程队列的状态，以及被选中执行的进程。 通过这样的实验，学生能够直观地理解优先级调度算法的工作原理，包括如何根据优先级选择进程，如何管理进程状态，以及如何维护优先级队列。此外，随机生成的优先数和运行时间也增加了实验的可变性和实践性，有助于培养问题解决和编程能力。