操作系统模拟进程调度算法

进程调度模拟算法进程调度是操作系统中的重要组成部分之一，它负责决定在多道程序环境下，哪个进程将获得CPU的使用权。

进程调度模拟算法是为了研究和评估不同调度策略的性能而开发的一种仿真方法。

在实际系统中，调度算法会受到多种因素的影响，如进程优先级、进程的I/O需求、进程的实际执行时间等。

通过模拟这些因素，可以更好地理解不同调度算法之间的差异，并选择最合适的算法来满足特定需求。

下面介绍两种常见的进程调度模拟算法：先来先服务（FCFS）和最短作业优先（SJF）算法。

1. 先来先服务（FCFS）算法：该算法按照进程到达的顺序来调度任务。

当一个进程完成或阻塞时，下一个已到达的进程将获得CPU的使用权。

这种算法非常简单，但是不适用于长作业时间和短作业时间交替出现的情况。

在短作业启动时，长作业仍然在运行，使得短作业的等待时间增加。

2. 最短作业优先（SJF）算法：该算法根据任务的执行时间来调度进程。

在该算法中，每个进程的执行时间都是已知的，并且操作系统根据已知的执行时间来决定哪个进程获得CPU的使用权。

在短作业优先算法中，短作业将会先被调度，这样有助于减少平均周转时间和等待时间。

但是，短作业优先算法容易产生“饥饿”现象，即长作业可能会一直等待，而短作业一直得到CPU的使用权。

除了以上两种算法，还有其他的进程调度模拟算法。

例如：- 时间片轮转（RR）调度算法：使用固定的时间片来调度进程，当时间片用完后，该进程被放入就绪队列的末尾。

- 优先级调度算法：每个进程都拥有一个优先级，优先级越高的进程越早被调度。

这种方法可以根据不同进程的紧迫程度和重要性来进行调度。

- 多级反馈队列调度算法：将就绪队列划分为多个队列，并根据进程的性质和优先级将进程放入不同的队列。

每个队列都有不同的优先级和时间片大小，进程可以通过提高优先级或时间片大小来提高被调度的机会。

在实际应用中，需要根据系统需求和性能指标选择合适的调度算法。

常用的性能指标包括平均周转时间、平均等待时间、CPU利用率等。

操作系统实验报告进程调度操作系统实验报告：进程调度引言在计算机科学领域中，操作系统是一个重要的概念，它负责管理和协调计算机系统中的各种资源，包括处理器、内存、输入/输出设备等。

其中，进程调度是操作系统中一个非常重要的组成部分，它负责决定哪个进程在何时获得处理器的使用权，以及如何有效地利用处理器资源。

实验目的本次实验的目的是通过对进程调度算法的实验，深入理解不同的进程调度算法对系统性能的影响，并掌握进程调度算法的实现方法。

实验环境本次实验使用了一台配备了Linux操作系统的计算机作为实验平台。

在该计算机上，我们使用了C语言编写了一些简单的进程调度算法，并通过模拟不同的进程调度场景进行了实验。

实验内容1. 先来先服务调度算法（FCFS）先来先服务调度算法是一种简单的进程调度算法，它按照进程到达的顺序进行调度。

在本次实验中，我们编写了一个简单的FCFS调度算法，并通过模拟多个进程同时到达的情况，观察其对系统性能的影响。

2. 短作业优先调度算法（SJF）短作业优先调度算法是一种根据进程执行时间长度进行调度的算法。

在本次实验中，我们编写了一个简单的SJF调度算法，并通过模拟不同长度的进程，观察其对系统性能的影响。

3. 时间片轮转调度算法（RR）时间片轮转调度算法是一种按照时间片大小进行调度的算法。

在本次实验中，我们编写了一个简单的RR调度算法，并通过模拟不同时间片大小的情况，观察其对系统性能的影响。

实验结果通过实验，我们发现不同的进程调度算法对系统性能有着不同的影响。

在FCFS 算法下，长作业会导致短作业等待时间过长；在SJF算法下，长作业会导致短作业饥饿现象；而RR算法则能够较好地平衡不同进程的执行。

因此，在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的进程调度算法。

结论本次实验通过对进程调度算法的实验，深入理解了不同的进程调度算法对系统性能的影响，并掌握了进程调度算法的实现方法。

同时，也加深了对操作系统的理解，为今后的学习和研究打下了良好的基础。

操作系统调度算法实验报告摘要：本篇实验报告旨在研究和分析不同的操作系统调度算法对系统性能的影响。

通过实验，我们对先来先服务调度算法、短作业优先调度算法和时间片轮转调度算法进行了比较和评估。

实验结果表明，不同的调度算法对系统响应时间、吞吐量和公平性等方面都有不同的影响。

一、引言操作系统的调度算法是管理计算机资源的关键部分之一。

调度算法的好坏直接影响着系统的性能和用户体验。

本实验旨在通过模拟不同的调度算法，评估其对系统的影响，以便选择最适合特定环境的调度算法。

二、实验方法本实验使用了一个模拟的操作系统调度器，通过调度器模拟不同的进程到达和执行过程。

我们选择了三种常见的调度算法进行比较和评估。

1. 先来先服务（First-Come, First-Served）调度算法先来先服务调度算法按照进程到达的先后顺序进行调度。

当一个进程到达后，它将占用处理器直到该进程执行完毕。

我们记录了每个进程的到达时间、执行时间和完成时间，并计算了系统的平均等待时间和平均周转时间。

2. 短作业优先（Shortest Job First）调度算法短作业优先调度算法按照进程执行时间的长短进行调度。

当一个进程到达后，系统会选择执行剩余执行时间最短的进程。

我们同样记录了每个进程的到达时间、执行时间和完成时间，并计算了系统的平均等待时间和平均周转时间。

3. 时间片轮转（Round Robin）调度算法时间片轮转调度算法将处理器时间分成若干个时间片，每个进程只能占用一个时间片。

当一个进程用完一个时间片后，它排到队列的末尾等待下一个时间片。

我们选择了不同的时间片长度，并观察了系统的响应时间和吞吐量。

三、实验结果与分析我们通过多组实验数据对不同的调度算法进行了评估。

以下是实验结果的分析：1. 先来先服务调度算法根据实验数据，我们发现先来先服务调度算法对长作业具有较高的等待时间和周转时间。

这是因为当一个长作业到达后，其他短作业需要等待该作业执行完毕才能获得处理器资源。

进程调度算法实验报告进程调度算法实验报告一、引言进程调度算法是操作系统中的重要组成部分，它决定了进程在CPU上的执行顺序。

合理的进程调度算法能够提高系统的性能和效率，使得多个进程能够公平地共享CPU资源。

本实验旨在通过实际操作和数据分析，探究不同的进程调度算法对系统性能的影响。

二、实验方法1. 实验环境本次实验使用了一台配置较高的计算机作为实验环境，操作系统为Windows 10。

实验中使用了C语言编写的模拟进程调度程序。

2. 实验步骤（1）编写模拟进程调度程序，实现常见的进程调度算法，包括先来先服务（FCFS）、最短作业优先（SJF）、时间片轮转（RR）和优先级调度（Priority）。

（2）设计一组测试用例，包括不同执行时间的进程和不同优先级的进程。

（3）运行模拟进程调度程序，记录每个进程的等待时间、周转时间和响应时间。

（4）根据实验结果分析不同进程调度算法的性能差异。

三、实验结果与分析1. 先来先服务（FCFS）调度算法先来先服务调度算法按照进程到达的先后顺序进行调度，即先到达的进程先执行。

实验结果显示，该算法对于执行时间较短的进程表现良好，但对于执行时间较长的进程则存在明显的不公平性。

长作业的等待时间较长，导致整体执行效率较低。

2. 最短作业优先（SJF）调度算法最短作业优先调度算法按照进程执行时间的长度进行调度，即执行时间最短的进程先执行。

实验结果显示，该算法能够最大程度地减少平均等待时间和周转时间，提高系统的执行效率。

然而，该算法对于执行时间较长的进程存在饥饿问题，即长作业可能一直等待短作业的执行，导致长作业的等待时间过长。

3. 时间片轮转（RR）调度算法时间片轮转调度算法将CPU的执行时间划分为固定长度的时间片，每个进程按照轮流执行的方式进行调度。

实验结果显示，该算法能够保证每个进程都能够获得一定的执行时间，提高了系统的公平性。

然而，对于执行时间较长的进程而言，由于需要等待其他进程的轮转，其执行效率相对较低。

操作系统实验报告实验二时间片轮转进程调度算法学号：班级：姓名:【实验题目】: 时间片轮转进程调度算法【实验目的】通过这次实验, 加深对进程概念的理解, 进一步掌握进程状态的转变、进程调度的策略与对系统性能的评价方法。

【实验内容】问题描述:设计程序模拟进程的时间片轮转RR 调度过程。

假设有n 个进程分别在T1, … ,Tn 时刻到达系统, 它们需要的服务时间分别为S1, … ,Sn 。

分别利用不同的时间片大小q, 采用时间片轮转RR 进程调度算法进行调度, 计算每个进程的完成时间, 周转时间和带权周转时间, 并且统计n 个进程的平均周转时间和平均带权周转时间。

程序要求如下:1）进程个数n ；每个进程的到达时间T 1, … ,T n 和服务时间S 1, … ,S n ；输入时间片大小q 。

2）要求时间片轮转法RR 调度进程运行, 计算每个进程的周转时间, 带权周转时间, 并且计算所有进程的平均周转时间, 带权平均周转时间；3）输出: 要求模拟整个调度过程, 输出每个时刻的进程运行状态, 如“时刻3: 进程B开始运行”等等；4）输出：要求输出计算出来的每个进程的周转时间, 带权周转时间, 所有进程的平均周转时间, 带权平均周转时间。

实现提示:用C++语言实现提示:1）程序中进程调度时间变量描述如下:int ArrivalTime[100];int ServiceTime[100];int PServiceTime[100];int FinishTime[100];int WholeTime[100];double WeightWholeTime[100];double AverageWT,AverageWWT;bool Finished[100];➢2）进程调度的实现过程如下:➢变量初始化；➢接收用户输入n, T1, … ,Tn, S1, … ,Sn；时间片大小q；➢按照时间片轮转RR算法进行进程调度, 计算进程的完成时间、周转时间和带权周转时间；➢计算所有进程的平均周转时间和平均带权周转时间；➢按格式输出调度结果。

操作系统进程调度算法模拟实验报告一、实验目的本实验旨在深入理解操作系统的进程调度算法，并通过模拟实验来探究不同调度算法之间的差异和优劣。

二、实验原理操作系统的进程调度算法是决定进程执行顺序的重要依据。

常见的调度算法有先来先服务（FCFS）、最短作业优先（SJF）、优先级调度（Priority Scheduling）、轮转法（Round Robin）和多级反馈队列调度（Multilevel Feedback Queue Scheduling）等。

1.先来先服务（FCFS）算法：按照进程到达的先后顺序进行调度，被调度的进程一直执行直到结束或主动阻塞。

2.最短作业优先（SJF）算法：按照进程需要的执行时间的短长程度进行调度，执行时间越短的进程越优先被调度。

3. 优先级调度（Priority Scheduling）算法：为每个进程分配一个优先级，按照优先级从高到低进行调度。

4. 轮转法（Round Robin）算法：将进程按照到达顺序排列成一个队列，每个进程被分配一个时间片（时间量度），当时间片结束时，将进程从队列头取出放置到队列尾。

5.多级反馈队列调度算法：将进程队列分为多个优先级队列，每个队列时间片大小依次递减。

当一个队列中的进程全部执行完毕或者发生阻塞时，将其转移到下一个优先级队列。

三、实验步骤与结果1.实验环境：- 操作系统：Windows 10- 编译器：gcc2.实验过程：（1）首先，设计一组测试数据，包括进程到达时间、需要的执行时间和优先级等参数。

（2）根据不同的调度算法编写相应的调度函数，实现对测试数据的调度操作。

（3）通过模拟实验，观察不同调度算法之间的区别，比较平均等待时间、完成时间和响应时间的差异。

（4）将实验过程和结果进行记录整理，撰写实验报告。

3.实验结果：这里列举了一组测试数据和不同调度算法的结果，以便对比分析：进程，到达时间，执行时间，优先------，----------，----------，-------P1，0，10，P2，1，1，P3，2，2，P4，3，1，P5，4，5，a.先来先服务（FCFS）算法：平均等待时间：3.8完成时间：15b.最短作业优先（SJF）算法：平均等待时间：1.6完成时间：11c. 优先级调度（Priority Scheduling）算法：平均等待时间：2.8完成时间：14d. 轮转法（Round Robin）算法：时间片大小：2平均等待时间：4.8完成时间：17e.多级反馈队列调度算法：第一级队列时间片大小：2第二级队列时间片大小：4平均等待时间：3.8完成时间：17四、实验总结通过上述的实验结果可以得出以下结论：1.在上述测试数据中，最短作业优先（SJF）算法的平均等待时间最短，说明该算法在短作业的情况下能够有效地减少等待时间。

操作系统实验报告——调度算法1. 实验目的本实验旨在探究操作系统中常用的调度算法，通过编写代码模拟不同的调度算法，了解它们的特点和应用场景。

2. 实验环境本次实验使用的操作系统环境为Linux，并采用C语言进行编码。

3. 实验内容3.1 调度算法1：先来先服务（FCFS）FCFS调度算法是一种简单且常见的调度算法。

该算法按照进程到达的先后顺序进行调度。

在本实验中，我们使用C语言编写代码模拟FCFS算法的调度过程，并记录每个进程的等待时间、周转时间和响应时间。

3.2 调度算法2：最短作业优先（SJF）SJF调度算法是一种非抢占式的调度算法，根据进程的执行时间来选择下一个要执行的进程。

在本实验中，我们使用C语言编写代码模拟SJF算法的调度过程，并计算每个进程的等待时间、周转时间和响应时间。

3.3 调度算法3：轮转调度（Round Robin）Round Robin调度算法是一种经典的时间片轮转算法，每个进程在给定的时间片内依次执行一定数量的时间。

如果进程的执行时间超过时间片，进程将被暂时挂起，等待下一次轮转。

在本实验中，我们使用C语言编写代码模拟Round Robin算法的调度过程，并计算每个进程的等待时间、周转时间和响应时间。

4. 实验结果分析通过对不同调度算法的模拟实验结果进行分析，可以得出以下结论：- FCFS算法适用于任务到达的先后顺序不重要的场景，但对于执行时间较长的进程可能会导致下一个进程需要等待较久。

- SJF算法适用于任务的执行时间差异较大的场景，能够提高整体执行效率。

- Round Robin算法适用于时间片相对较小的情况，能够公平地为每个进程提供执行时间。

5. 实验总结本次实验通过模拟不同调度算法的实际执行过程，深入了解了各种调度算法的原理、特点和适用场景。

通过对实验结果的分析，我们可以更好地选择合适的调度算法来满足实际应用的需求。

在后续的学习中，我们将进一步探索更多操作系统相关的实验和算法。

操作系统进程调度算法操作系统进程调度算法是操作系统中非常重要的一部分，它负责管理系统中的所有进程，保证它们能够得到合理的处理器时间，提高系统的性能和资源利用率。

常见的进程调度算法有以下几种。

1. 先来先服务（FCFS）调度算法先来先服务（FCFS）调度算法也被称为先进先出（FIFO）算法。

该算法按照进程到达的先后顺序来分配CPU处理器时间，即先到达系统的进程先获得处理器的执行权，后到达的进程排在队列的末尾等待执行。

该算法的优点是简单易懂，适用于CPU使用率不高的情况，但可能会导致长作业效应和一些短作业长时间等待。

2. 最短进程优先（SJF）调度算法最短进程优先（SJF）调度算法是根据进程的执行时间来进行调度的。

它会预估每个进程的运行时间并按照时间排队。

该算法能有效减少平均等待时间，提高系统的运行效率，但可能会受到进程评估和预测能力的影响。

3. 优先级调度算法优先级调度算法通过给每个进程分配优先级，将优先级最高的进程放在队列最前面，优先执行。

该算法通常使用动态优先级，即根据进程运行的时间或其他因素动态地调整优先级。

这种方法可以很好地处理低优先级进程的问题，但可能会导致高优先级任务一直得不到优先执行。

4. 时间片轮转（RR）调度算法时间片轮转（RR）调度算法使用固定的时间片大小，每个进程在时间片内执行一定的时间，此后等待下一个时间片。

当一个进程的时间片用完后，它会被放回队列的末尾，并且下一个进程得到执行，直到所有进程完成。

该算法能够最大限度地平衡每个进程的执行时间和等待时间，但可能会导致一些较长的进程无法及时完成。

操作系统进程调度算法是一项研究复杂性和计算机资源的领域，不同的算法适用于不同的场合，选择正确的算法可以大大提高系统性能，减轻系统开销。

操作系统进程调度算法模拟实验进程调度是操作系统中一个重要的功能，它决定了哪些进程能够获得处理器资源以及如何按照一定的策略来分配这些资源。

为了更好地理解进程调度算法的工作原理，我们可以进行一个模拟实验来观察不同算法的表现效果。

实验设想：我们设想有5个进程要运行在一个单核处理器上，每个进程有不同的运行时间和优先级。

进程信息如下：进程A：运行时间10ms，优先级4进程B：运行时间8ms，优先级3进程C：运行时间6ms，优先级2进程D：运行时间4ms，优先级1进程E：运行时间2ms，优先级5实验步骤：1.先来先服务（FCFS）调度算法实验：将上述进程按照先来先服务的原则排序，运行对应的模拟程序，观察每个进程的运行时间、完成时间和等待时间。

2.最短作业优先（SJF）调度算法实验：将上述进程按照运行时间的大小排序，运行对应的模拟程序，观察每个进程的运行时间、完成时间和等待时间。

3.优先级调度算法实验：将上述进程按照优先级的大小排序，运行对应的模拟程序，观察每个进程的运行时间、完成时间和等待时间。

4.时间片轮转（RR）调度算法实验：设置一个时间片大小，将上述进程按照先来先服务的原则排序，运行对应的模拟程序，观察每个进程的运行时间、完成时间和等待时间。

实验结果：通过模拟实验，我们可以得到每个进程的运行时间、完成时间和等待时间。

对于FCFS算法，进程的运行顺序是按照先来先服务的原则，因此进程A首先得到处理器资源并完成运行，其它进程依次按照到达顺序得到资源。

因此，对于进程A、B、C、D、E，它们的完成时间分别是10ms、18ms、24ms、28ms和30ms，等待时间分别是0ms、10ms、18ms、24ms和28ms。

对于SJF算法，进程的运行顺序是按照运行时间的大小，即短作业优先。

因此，进程E首先得到处理器资源并完成运行，其它进程依次按照运行时间的大小得到资源。

对于进程E、D、C、B、A，它们的完成时间分别是2ms、6ms、12ms、20ms和30ms，等待时间分别是0ms、2ms、6ms、12ms和20ms。

操作系统进程调度优先级算法C语言模拟```cstruct Processint pid; // 进程IDint priority; // 优先级};```接下来，我们使用一个简单的示例来说明操作系统进程调度优先级算法的模拟实现。

假设有5个进程需要调度执行，它们的初始优先级和运行时间如下：进程ID，优先级，已运行时间--------，--------，------------P1，4，2P2，3，4P3，1，6P4，2，1P5，5，3首先，我们需要将这些进程按照优先级排序，以得到调度队列。

可以使用冒泡排序算法实现，代码如下：```cvoid bubbleSort(struct Process *processes, int n)for (int i = 0; i < n - 1; i++)for (int j = 0; j < n - i - 1; j++)if (processes[j].priority > processes[j + 1].priority)struct Process temp = processes[j];processes[j] = processes[j + 1];processes[j + 1] = temp;}}}``````c#include <stdio.h>void bubbleSort(struct Process *processes, int n);int maistruct Process processes[] = {{1, 4, 2}, {2, 3, 4}, {3, 1, 6}, {4, 2, 1}, {5, 5, 3}};int n = sizeof(processes) / sizeof(struct Process);bubbleSort(processes, n);printf("初始调度队列：\n");printf("进程ID\t优先级\t已运行时间\n");for (int i = 0; i < n; i++)}//模拟进程调度printf("\n开始模拟进程调度...\n");int finished = 0;while (finished < n)struct Process *current_process = &processes[0];printf("执行进程 P%d\n", current_process->pid);finished++;printf("进程 P%d 执行完毕\n", current_process->pid);} else}bubbleSort(processes, n);}printf("\n所有进程执行完毕，调度队列的最终顺序为：\n"); printf("进程ID\t优先级\t已运行时间\n");for (int i = 0; i < n; i++)}return 0;```以上代码中，我们使用了一个变量`finished`来记录已完成的进程数量，当`finished`等于进程数量`n`时，所有进程执行完毕。

第1篇一、实验背景进程调度是操作系统核心功能之一，它负责在多道程序环境下，按照一定的策略对进程进行调度，以确保系统资源的合理分配和高效利用。

为了加深对进程调度算法的理解，本次实验采用模拟的方式，实现了先来先服务（FCFS）、时间片轮转（RR）和动态优先级调度（DP）三种算法，并对实验过程进行了详细记录和分析。

二、实验目的1. 理解进程调度的基本原理和不同调度算法的特点。

2. 掌握进程控制块（PCB）的设计与实现。

3. 通过模拟实验，验证三种调度算法的执行效果。

三、实验环境1. 操作系统：Windows 102. 编程语言：C++3. 开发环境：Visual Studio 2019四、实验内容1. 定义进程控制块（PCB）进程控制块是操作系统用于描述和管理进程的实体，它包含了进程的基本信息。

本实验中，PCB包含以下字段：- 进程ID：唯一标识一个进程。

- 到达时间：进程进入就绪队列的时间。

- 需要运行时间：进程完成所需的时间。

- 已运行时间：进程已运行的时间。

- 状态：进程当前的状态（就绪、运行、阻塞、完成）。

2. 实现三种调度算法（1）先来先服务（FCFS）算法FCFS算法按照进程到达就绪队列的顺序进行调度，先到先服务。

具体实现如下：- 将进程按照到达时间排序，形成就绪队列。

- 遍历就绪队列，依次执行进程，直到进程完成或被阻塞。

（2）时间片轮转（RR）算法RR算法将CPU时间划分为时间片，每个进程运行一个时间片后，让出CPU，等待下一个时间片。

具体实现如下：- 设置一个时间片大小。

- 将进程按照到达时间排序，形成就绪队列。

- 遍历就绪队列，每个进程执行一个时间片，如果进程未完成，则将其加入就绪队列队尾。

（3）动态优先级调度（DP）算法DP算法根据进程的优先级进行调度，优先级高的进程优先执行。

具体实现如下：- 设置一个优先级阈值，当进程的优先级高于阈值时，将其加入就绪队列。

- 遍历就绪队列，选择优先级最高的进程执行，直到进程完成或被阻塞。

进程调度模拟设计——先来先服务最高响应比优先调度算法进程调度是操作系统中非常重要的一部分，它负责根据一定的调度算法从就绪态的进程队列中选择下一个运行的进程。

在这篇文章中，我将介绍两种常见的进程调度算法：先来先服务调度（FCFS）和最高响应比优先调度（HRRN）。

1.先来先服务调度（FCFS）：先来先服务调度算法是一种非抢占式调度算法，按照进程到达的顺序依次进行调度。

即当一个进程到达后，它将被插入到就绪队列的末尾。

当前运行的进程执行完毕后，将选择队列中的第一个进程来执行。

先来先服务调度算法的优点是简单、公平，不会发生饥饿现象。

然而，它有一个显著的缺点，即无法考虑进程的执行时间和优先级。

如果一个长时间运行的进程到达了队列，所有其他进程都要等待它完成，这可能导致其他进程的等待时间较长。

2.最高响应比优先调度（HRRN）：最高响应比优先调度算法是一种动态优先级调度算法，它考虑了进程的等待时间和执行时间。

响应比定义为(等待时间+服务时间)/服务时间。

当一个进程等待的时间越长，它的响应比越高，优先级越高。

最高响应比优先调度算法会选择具有最高响应比的进程来执行。

如果两个进程的响应比相同，则按照先来先服务的原则进行选择。

当一个进程到达后，它将被插入到就绪队列中，并根据响应比进行排序。

最高响应比优先调度算法的优点是可以避免长时间运行的进程造成其他进程的饥饿现象，提高了系统的响应性。

然而，它的实现相对复杂，需要计算每个进程的响应比。

下面是两种调度算法的模拟设计：先来先服务调度模拟设计：1.定义一个就绪队列，用来保存到达的进程。

2.当一个新的进程到达时，将其加入到就绪队列的末尾。

3.当前运行的进程执行完毕后，从就绪队列中选择队列的第一个进程来执行。

4.执行进程，更新进程的状态和执行时间，直到所有进程执行完毕。

最高响应比优先调度模拟设计：1.定义一个就绪队列，用来保存到达的进程。

2.当一个新的进程到达时，将其加入到就绪队列中，并计算每个进程的响应比。

进程调度算法模拟程序设计引言进程调度算法是操作系统中的重要组成部分，它决定了进程在系统中的执行顺序和分配时间片的策略。

为了更好地理解和研究不同的进程调度算法，我们可以设计一个模拟程序来模拟进程的调度过程。

本文将介绍进程调度算法的基本概念和常见的调度算法，并详细讨论如何设计一个进程调度算法模拟程序。

什么是进程调度算法进程调度算法是操作系统中的一种策略，用于决定在多个进程同时请求执行时，系统按照什么样的顺序来选择并分配CPU资源。

进程调度算法的目标是尽可能地提高系统的吞吐量、响应时间和公平性。

常见的进程调度算法先来先服务（FCFS）先来先服务是最简单的进程调度算法，它按照进程到达的先后顺序进行调度。

当一个进程到达系统后，它会被放入就绪队列中，然后按照先后顺序执行。

这种算法的优点是简单易懂，但是存在”饥饿”问题，即长作业会占用CPU资源，导致其他短作业等待时间过长。

短作业优先（SJF）短作业优先算法是根据进程的执行时间来进行调度的。

当一个进程到达系统后，系统会根据其执行时间将其放入适当的位置，执行时间短的进程优先执行。

这种算法可以最大限度地减少平均等待时间，但是对于长作业来说可能会饥饿。

时间片轮转（RR）时间片轮转算法是一种分时调度算法，它将CPU的执行时间划分为多个时间片，每个进程在一个时间片内执行一定的时间，然后切换到下一个进程。

这种算法可以保证所有进程都有机会执行，并且对于响应时间要求较高的任务比较合适。

多级反馈队列（MFQ）多级反馈队列算法是一种综合了FCFS和RR的调度算法。

系统将进程根据优先级划分为多个队列，每个队列都有不同的时间片大小。

当一个进程到达系统后，它被放入第一个队列中，如果在时间片内没有执行完，则被移到下一个队列中。

这种算法可以根据进程的优先级和执行时间动态调整调度策略，提高系统的响应性能。

进程调度算法模拟程序设计程序结构为了设计一个进程调度算法模拟程序，我们需要考虑以下几个方面的内容：1.进程的数据结构：我们可以使用一个进程控制块（PCB）来表示一个进程，PCB包含了进程的状态、优先级、执行时间等信息。

进程调度模拟程序实验实验报告一、实验目的进程调度是操作系统的核心功能之一，它负责合理地分配 CPU 资源给各个进程，以提高系统的性能和效率。

本次实验的目的是通过编写和模拟进程调度程序，深入理解不同的进程调度算法的原理和特点，并比较它们在不同情况下的性能表现。

二、实验环境本次实验使用的编程语言为 Python，开发环境为 PyCharm。

操作系统为 Windows 10。

三、实验原理1、先来先服务（FCFS）调度算法先来先服务调度算法按照进程到达的先后顺序进行调度，先到达的进程先获得 CPU 资源。

2、短作业优先（SJF）调度算法短作业优先调度算法优先调度执行时间短的进程。

3、时间片轮转（RR）调度算法时间片轮转调度算法将 CPU 时间划分为固定大小的时间片，每个进程轮流获得一个时间片的 CPU 资源。

四、实验设计1、进程类的设计创建一个进程类，包含进程 ID、到达时间、服务时间、剩余服务时间等属性，以及用于更新剩余服务时间和判断进程是否完成的方法。

2、调度算法实现分别实现先来先服务、短作业优先和时间片轮转三种调度算法。

3、模拟流程（1）初始化进程列表。

（2）按照选定的调度算法进行进程调度。

（3）计算每个进程的等待时间、周转时间等性能指标。

五、实验步骤1、定义进程类｀｀｀pythonclass Process:def ＿_init__(self, pid, arrival_time, service_time)：selfpid ＝ pidselfarrival_time ＝ arrival_timeselfservice_time ＝ service_timeselfremaining_service_time ＝ service_time｀｀｀2、先来先服务调度算法实现｀｀｀pythondef fcfs_scheduling(process_list)：current_time ＝ 0total_waiting_time ＝ 0total_turnaround_time ＝ 0for process in process_list:if current_time ＜ processarrival_time:current_time ＝ processarrival_timewaiting_time ＝ current_time processarrival_timetotal_waiting_time ＋＝ waiting_timecurrent_time ＋＝ processservice_timeturnaround_time ＝ current_time processarrival_timetotal_turnaround_time ＋＝ turnaround_timeaverage_waiting_time ＝ total_waiting_time ／ len(process_list)average_turnaround_time ＝ total_turnaround_time ／ len(process_list) print(＂先来先服务调度算法的平均等待时间：＂，average_waiting_time)print(＂先来先服务调度算法的平均周转时间：＂，average_turnaround_time)｀｀｀3、短作业优先调度算法实现｀｀｀pythondef sjf_scheduling(process_list)：current_time ＝ 0total_waiting_time ＝ 0total_turnaround_time ＝ 0sorted_process_list ＝ sorted(process_list, key=lambda x: xservice_time) for process in sorted_process_list:if current_time ＜ processarrival_time:current_time ＝ processarrival_timewaiting_time ＝ current_time processarrival_timetotal_waiting_time ＋＝ waiting_timecurrent_time ＋＝ processservice_timeturnaround_time ＝ current_time processarrival_timetotal_turnaround_time ＋＝ turnaround_timeaverage_waiting_time ＝ total_waiting_time ／ len(process_list)average_turnaround_time ＝ total_turnaround_time ／ len(process_list) print(＂短作业优先调度算法的平均等待时间：＂，average_waiting_time)print(＂短作业优先调度算法的平均周转时间：＂，average_turnaround_time)｀｀｀4、时间片轮转调度算法实现｀｀｀pythondef rr_scheduling(process_list, time_slice)：current_time ＝ 0total_waiting_time ＝ 0total_turnaround_time ＝ 0ready_queue ＝while len(process_list) ＞ 0 or len(ready_queue) ＞ 0:for process in process_list:if processarrival_time ＜＝ current_time:ready_queueappend(process)process_listremove(process)if len(ready_queue) ＝＝ 0:current_time ＋＝ 1continueprocess ＝ ready_queuepop(0)if processremaining_service_time ＜＝ time_slice: waiting_time ＝ current_time processarrival_time total_waiting_time ＋＝ waiting_timecurrent_time ＋＝ processremaining_service_time turnaround_time ＝ current_time processarrival_time total_turnaround_time ＋＝ turnaround_time processremaining_service_time ＝ 0else:waiting_time ＝ current_time processarrival_time total_waiting_time ＋＝ waiting_timecurrent_time ＋＝ time_sliceprocessremaining_service_time ＝ time_sliceready_queueappend(process)average_waiting_time ＝ total_waiting_time ／ len(process_list)average_turnaround_time ＝ total_turnaround_time ／ len(process_list) print(＂时间片轮转调度算法（时间片大小为"， time_slice, ＂）的平均等待时间：＂， average_waiting_time)print(＂时间片轮转调度算法（时间片大小为"， time_slice, ＂）的平均周转时间：＂， average_turnaround_time)｀｀｀5、主函数｀｀｀pythonif ＿_name__ ＝＝＂＿_main__"：process_list ＝Process(1, 0, 5)，Process(2, 1, 3)，Process(3, 2, 8)，Process(4, 3, 6)print(＂先来先服务调度算法：＂）fcfs_scheduling(process_list)print(＂短作业优先调度算法：＂）sjf_scheduling(process_list)time_slice ＝ 2print(＂时间片轮转调度算法（时间片大小为"，time_slice, ＂）：＂）rr_scheduling(process_list, time_slice)｀｀｀六、实验结果与分析1、先来先服务调度算法平均等待时间为 575，平均周转时间为 1275。

计算机操作系统的进程调度算法计算机操作系统是指控制和管理计算机硬件与软件资源的系统软件。

在操作系统中，进程调度算法起着至关重要的作用，它决定了系统中各个进程的执行顺序，合理的调度算法可以提高系统的性能和效率。

本文将对常见的进程调度算法进行介绍和分析。

一、先来先服务调度算法（First-Come, First-Served，FCFS）先来先服务调度算法是最简单的调度算法之一。

按照进程到达的先后顺序依次执行，即抢占后只有等待其他进程执行完毕才能执行。

该算法的优点是简单易实现，但缺点是平均等待时间较长，无法满足实时性要求，容易产生“饥饿”现象。

二、短作业优先调度算法（Shortest Job First，SJF）短作业优先调度算法是通过预测进程执行时间的长短来进行调度的。

当有多个进程同时到达时，选择执行时间最短的进程先执行。

该算法的优点是能够最大限度地减少平均等待时间，但缺点是无法应对长作业的到来，可能导致长作业的等待时间过长。

三、优先级调度算法（Priority Scheduling）优先级调度算法根据进程的优先级来进行调度，优先级高的进程先执行。

该算法可以根据实际需要为不同的进程设置不同的优先级。

该算法的优点是能够满足实时性要求，但缺点是可能导致优先级低的进程长时间等待，产生“饥饿”现象。

四、轮转调度算法（Round Robin，RR）轮转调度算法是一种按照时间片轮流分配CPU的调度算法。

每个进程被分配一个固定的时间片，当时间片用完时，进程被剥夺CPU，并放入就绪队列的末尾等待下一次调度。

该算法的优点是能够公平地分配CPU时间，避免长作业的等待时间过长，缺点是可能导致平均等待时间较长，无法满足实时性要求。

五、多级反馈队列调度算法（Multilevel Feedback Queue，MLFQ）多级反馈队列调度算法是一种综合利用多个调度算法的调度策略。

它将进程划分为多个队列，每个队列采用不同的调度算法。

实验三进程调度一. 实验目的加深理解并模拟实现进程（作业）调度算法。

1）熟悉常用的进程调度算法, 如FCFS、SPF、FPF、高响应比优先、时间片轮转；2）结合所学的数据结构及编程知识, 选择三种进程调度算法予以实现。

二. 实验属性该实验为设计性实验。

三. 实验仪器设备及器材普通PC386以上微机四. 实验要求本实验要求2学时完成。

1）本实验要求完成如下任务:2）编程实现单处理机系统中的进程调度, 要求从FCFS、SPF、FPF、高响应比优先、时间片轮转算法中至少选择三个；3）最后编写主函数对所做工作进行测试。

实验前应复习实验中所涉及的理论知识和算法, 针对实验要求完成基本代码编写并完成预习报告、实验中认真调试所编代码并进行必要的测试、记录并分析实验结果。

实验后认真书写符合规范格式的实验报告（参见附录A）, 并要求用正规的实验报告纸和封面装订整齐, 按时上交。

五: 实验具体设计此程序模拟了两种调度算法, FCFS和SPF, 首先FCFS就是按照进程的创建顺序依次顺序进行, 流程图为：进程顺序执行SPF:每次都进行循环, 选出在该时间刻运行时间最短的进程优先执行。

1.程序代码具体详解:2.创建一结构体作为进程控制器typedef struct PCB{int ID;char state;int arrivetime;int starttime;int finishtime;int servicetime;struct PCB *next;}pcb;定义全局变量作为计时器int time;//计时器创建进程链表:从txt文件中读取数据, 构造一条不含头结点的单链表void Create_process(){ifstream inFile;inFile.open("test.txt");inFile>>n;inFile.get();int i=0;for (;i<n;i++){p=(pcb *)malloc(sizeof(pcb));inFile>>p->ID;inFile>>p->arrivetime;inFile>>p->servicetime;p->starttime=0;p->finishtime=0;p->state='F';p->next=NULL;if(head==NULL){head=p;q=p;time=p->arrivetime;}if(p->arrivetime < time)time=p->arrivetime;q->next=p;q=p;}若执行FCFS算法, 按顺序遍历链表void fcfs1(){int i;p=head;for(i=0;i<n;i++){if(p->state=='F')q=p;run_fcfs1(q);}p=p->next;}}void run_fcfs1(pcb *p1){time = p1->arrivetime > time? p1->arrivetime:time;p1->starttime=time;printf("\n现在时间: %d,开始运行作业%d\n",time,p1->ID);time+=p1->servicetime;p1->state='T';p1->finishtime=time;printf("ID号到达时间开始运行时间服务时间完成时间\n");printf("%d%10d%12d%12d%12d\n",p1->ID,p1->arrivetime,p1->starttime,p1->servicetime,p 1->finishtime);}若执行SPF算法, 每次都从链表头开始遍历链表, 找出arrivetime<=time并且运行时间最短的节点, 执行该节点进程, 最后再删除该节点。

操作系统中的进程调度算法随着现代计算机技术的不断发展，操作系统成为管理计算机系统的核心组件。

操作系统不仅可以控制计算机硬件和软件资源的分配，还可以提高计算机的效率和管理性能。

而进程调度就是操作系统中最重要的功能之一，其目的是实现多个进程之间的均衡，响应用户请求，最大程度的利用计算机资源。

进程调度算法是指操作系统中用来决定哪个进程可以被执行和运行多长时间的算法。

不同的操作系统有不同的进程调度算法，通常根据不同策略来选择进程。

下面将介绍几种经典的进程调度算法。

1. 先来先服务（FCFS）算法FCFS算法是最简单的进程调度算法之一。

它的核心思想是按照进程到达的顺序排队，当一个进程结束执行后，下一个进程将会自动成为就绪队列中的第一个进程。

这种算法的优点在于简单易实现，但是很容易出现长作业长等待的问题，也就是说长时间在等待队列中的进程可能会影响到系统效率。

2. 最短作业优先（SJF）算法SJF算法通过对进程执行时间的估计来决定下一个要执行的进程。

也就是说，当一个新进程加入系统时，选择预计需要最短执行时间的进程进行调度。

这种算法在情况比较稳定时，可以保证平均等待时间最少。

但是当有大量的短作业成批到达时，长作业就可能会一直等待。

3. 优先级算法优先级算法是按照每个进程的优先级确定执行顺序的算法。

通常情况下，优先级由进程的重要性、紧急程度等因素来决定。

优先级越高的进程会先得到执行机会。

这种算法可以保证重要的进程得到优先执行，但是它也存在一个问题：优先级调度可能会导致低优先级的进程一直等待执行，这就是由于饥饿现象的出现。

4. 时间片轮转算法时间片轮转算法是一种按照时间分配资源的算法。

每个进程都被分配一个时间片，在该时间片结束时，操作系统会强制暂停进程的执行，将CPU时间分配给下一个进程执行。

这种算法可以保证每个进程都有机会得到尽可能的执行时间，而且能够避免长时间的等待。

5. 高响应比优先（HRRN）算法HRRN算法是一种综合了SJF和优先级算法的综合调度算法。

高优先权优先的进程调度算法模拟进程调度算法是操作系统中的一个重要组成部分，其中高（动态）优先权优先调度算法是一种常用的调度算法。

本文将通过模拟该算法的工作原理、实现过程和应用场景等方面，详细介绍高（动态）优先权优先进程调度算法。

一、高（动态）优先权优先进程调度算法的原理及特点：1.原理：高（动态）优先权优先进程调度算法根据进程的优先权值来确定进程执行的顺序，优先权值高的进程先执行。

在这种算法中，每个进程都有一个优先权值，优先权值越大，进程执行的优先级也越高。

2.特点：（1）动态性：高（动态）优先权优先进程调度算法中，进程的优先权值可以根据进程的状态和需求进行动态调整。

例如，用户交互进程或实时进程的优先权值可以较高，而后台进程的优先权值可以较低。

（2）公平性：高（动态）优先权优先进程调度算法能够保证每个进程都有执行的机会，不会出现饥饿现象。

（3）无法避免的问题：由于优先权值的动态调整，高（动态）优先权优先进程调度算法可能导致一些进程饥饿或低优先级进程无法得到执行的情况。

二、高（动态）优先权优先进程调度算法的实现过程：1.初始化：设定每个进程的优先权值，创建就绪队列和堆栈等数据结构，初始化进程的状态和资源。

2. 进程调度：根据进程的优先权值，从就绪队列中选择优先权值最高的进程进行执行。

如果存在多个优先权值相同的进程，可以使用先到先服务（FIFO）或轮转（Round-robin）等调度策略来决定执行顺序。

3.执行进程：将选中的进程从就绪队列中移除，并切换到该进程的上下文，开始执行进程的指令。

4.中断处理或进程阻塞：在进程执行过程中，如果发生中断事件（如I/O请求、信号响应等），则暂停当前进程的执行，并将其状态置为阻塞态，将进程放入阻塞队列中等待事件完成或唤醒信号。

5.进程唤醒或时间片过期：当进程阻塞的事件完成或等待一段时间后，重新将该进程放入就绪队列中，更新其优先权值。

6.进程终止或等待：当进程执行完所有指令或主动请求等待时，将进程从系统中移除，并释放其占用的资源。

操作系统进程调度模拟程序实验报告一、实验目的本次实验旨在通过编写一个模拟操作系统进程调度的程序，以加深对进程调度算法的理解。

二、实验内容1. 实现进程相关的数据结构：进程PCB（Process Control Block）。

2.实现进程的创建、撤销以及调度等操作函数。

3. 实现常见的进程调度算法：先来先服务（FCFS）、最短作业优先（SJF）、轮转调度（RR）、优先级调度（Priority）。

4.编写测试程序，验证实现的进程调度算法在不同场景下的表现。

三、实验过程及结果1.进程PCB的设计与实现进程PCB是进程的核心数据结构，用于存储和管理进程相关的信息，包括进程状态（就绪、运行、阻塞）、优先级、执行时间等。

2.进程的创建、撤销及调度函数的实现（1）进程创建函数：实现进程的创建，包括为其分配空间、初始化进程PCB等。

可以根据实际需求，设定进程的优先级、执行时间等属性。

（2）进程撤销函数：实现进程的撤销，包括释放其占用的资源、回收其使用的空间等。

（3）进程调度函数：根据不同的调度算法，实现进程的调度。

可以通过设置时间片大小、优先级设定等方式，实现不同调度算法的效果。

3.进程调度算法的设计与实现（1）先来先服务（FCFS）调度算法：按照进程到达的先后顺序，依次进行调度。

（2）最短作业优先（SJF）调度算法：根据进程的执行时间，选择执行时间最短的进程进行调度。

（3）轮转调度（RR）算法：按照时间片的大小进行调度，每个进程在一个时间片内执行，超过时间片后，暂停并进入等待队列，让其他进程执行。

（4）优先级调度（Priority）算法：根据进程的优先级，选择优先级最高的进程进行调度。

4.测试程序编写测试程序，模拟不同的进程到达顺序、执行时间和优先级等场景，验证不同调度算法的表现。

四、实验结果与分析通过测试程序的运行结果，观察不同调度算法的特点和效果。

可以得出以下结论：1.FCFS算法适用于进程到达时间差异较大的场景，保证了先到先服务。