《程序设计实践》实验报告 - 进程调度.doc

将每个进程抽象成一个控制块PCB， PCB用一个结构体描述。 构建一个进程调度类。将进程调度的各种算法封装在一个类中。类中存在三个容器，一个保存正在或未进入就绪队列的进程，一个保存就绪的进程，另一个保存已完成的进程。还有一个PCB实例，主要保存正在运行的进程。类中其他方法都是围绕这三个容器可以这个运行中的PCB展开。 主要用到的技术是STL中的vector以维护和保存进程容器、就绪容器、完成容器。 当程序启动时，用户可以选择不同的调度算法。然后用户从控制台输入各个进程的信息，这些信息保存到进程容器中。进程信息输入完毕后，就开始了进程调度，每调度一次判断就绪队列是否为空，若为空则系统时间加一个时间片。判断进程容器中是否有新的进程可以加入就绪队列。 《程序设计实践》实验报告的主题聚焦于进程调度的模拟，主要涵盖了进程的抽象、调度算法的实现以及数据结构的应用。实验旨在通过模拟多种调度算法，加深对进程管理和调度策略的理解。 在操作系统中，进程被抽象为一个控制块，称为PCB（Process Control Block），它是一个结构体，包含了关于进程的基本信息，如进程名、到达时间、服务时间、开始时间、完成时间、等待时间和剩余时间。实验中，使用C++的STL库，特别是vector容器来存储和管理PCB对象，分别对应于三个不同的状态：等待执行、就绪和已完成的进程。 实验要求至少实现两种调度算法，包括先来先服务（FCFS）、最短进程优先（SJF）、简单时间片轮转（RR）以及最高优先级数优先（PD）。这些算法的实现封装在一个进程调度类中，类中包含了各种调度方法。用户可以在程序启动时选择所需的调度算法，并通过控制台输入进程的相关信息。调度过程会持续检查就绪队列，如果为空，则增加系统时间；反之，将满足条件的进程调度到就绪队列。 算法流程如下： 1. 用户选择调度算法。 2. 输入进程信息，存储到相应的队列。 3. 进行调度，每次调度时检查就绪队列是否为空，如果为空，更新系统时间；否则，根据所选调度算法选取下一个进程执行。 4. 检查当前运行的进程状态，如果已完成，将其移动到完成队列；否则，根据算法调整其优先级并放回就绪队列。 5. 在整个调度过程中，记录和统计相关信息，如周转时间，以便分析比较不同算法的性能。 实验中涉及的主要数据结构是PCB结构体，包含进程的关键属性。同时，使用了三个vector容器来存储不同状态的进程：m_ProcessQueue用于等待执行的进程，m_WaitQueue用于就绪的进程，m_FinishQueue用于已完成的进程。迭代器m_iter用于遍历这些容器。 此外，实验还涉及到一些关键变量，如m_RunTime记录运行时间，m_tagIsRun表示当前是否有进程在运行，m_TimeSlice表示时间片长度。通过这些变量和方法，实验能够模拟多进程环境下的动态调度过程，从而帮助学生深入理解操作系统中的进程管理和调度原理。