进程调度算法的实现实验报告
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一、实验目的通过本次实验,加深对进程调度原理和算法的理解,掌握进程调度程序的设计与实现方法。
实验要求我们使用高级编程语言编写一个简单的进程调度程序,实现不同调度算法的模拟,并通过实验验证算法的性能。
二、实验环境1. 操作系统:Windows 102. 编程语言:Java3. 开发工具:IntelliJ IDEA三、实验内容本次实验主要实现以下调度算法:1. 先来先服务(FCFS)2. 最短作业优先(SJF)3. 时间片轮转(RR)四、实验步骤1. 定义进程类(Process):```javapublic class Process {private String processName; // 进程名称private int arrivalTime; // 到达时间private int burstTime; // 运行时间private int waitingTime; // 等待时间private int turnaroundTime; // 周转时间// 构造函数public Process(String processName, int arrivalTime, int burstTime) {this.processName = processName;this.arrivalTime = arrivalTime;this.burstTime = burstTime;}// 省略getter和setter方法}```2. 定义调度器类(Scheduler):```javapublic class Scheduler {private List<Process> processes; // 进程列表private int currentTime; // 当前时间// 构造函数public Scheduler(List<Process> processes) {this.processes = processes;this.currentTime = 0;}// FCFS调度算法public void fcfs() {for (Process process : processes) {process.setWaitingTime(currentTime -process.getArrivalTime());currentTime += process.getBurstTime();process.setTurnaroundTime(currentTime -process.getArrivalTime());}}// SJF调度算法public void sjf() {processes.sort((p1, p2) -> p1.getBurstTime() -p2.getBurstTime());for (Process process : processes) {process.setWaitingTime(currentTime -process.getArrivalTime());currentTime += process.getBurstTime();process.setTurnaroundTime(currentTime -process.getArrivalTime());}}// RR调度算法public void rr(int quantum) {List<Process> sortedProcesses = new ArrayList<>(processes);sortedProcesses.sort((p1, p2) -> p1.getArrivalTime() -p2.getArrivalTime());int timeSlice = quantum;for (Process process : sortedProcesses) {if (process.getBurstTime() > timeSlice) {process.setWaitingTime(currentTime - process.getArrivalTime());currentTime += timeSlice;process.setTurnaroundTime(currentTime - process.getArrivalTime());process.setBurstTime(process.getBurstTime() - timeSlice);} else {process.setWaitingTime(currentTime - process.getArrivalTime());currentTime += process.getBurstTime();process.setTurnaroundTime(currentTime - process.getArrivalTime());process.setBurstTime(0);}}}}```3. 测试调度程序:```javapublic class Main {public static void main(String[] args) {List<Process> processes = new ArrayList<>();processes.add(new Process("P1", 0, 5));processes.add(new Process("P3", 4, 2));processes.add(new Process("P4", 6, 4));Scheduler scheduler = new Scheduler(processes); System.out.println("FCFS调度结果:");scheduler.fcfs();for (Process process : processes) {System.out.println(process);}processes = new ArrayList<>();processes.add(new Process("P1", 0, 5));processes.add(new Process("P2", 1, 3));processes.add(new Process("P3", 4, 2));processes.add(new Process("P4", 6, 4));System.out.println("SJF调度结果:");scheduler.sjf();for (Process process : processes) {System.out.println(process);}processes = new ArrayList<>();processes.add(new Process("P1", 0, 5));processes.add(new Process("P2", 1, 3));processes.add(new Process("P3", 4, 2));System.out.println("RR调度结果(时间片为2):");scheduler.rr(2);for (Process process : processes) {System.out.println(process);}}}```五、实验结果与分析通过实验,我们可以观察到以下结果:1. FCFS调度算法简单,但可能导致长作业等待时间过长。
实验一、进程调度实验报告一、实验目的进程调度是操作系统中的核心功能之一,其目的是合理地分配 CPU 资源给各个进程,以提高系统的整体性能和资源利用率。
通过本次实验,我们旨在深入理解进程调度的原理和算法,掌握进程状态的转换,观察不同调度策略对系统性能的影响,并通过实际编程实现来提高我们的编程能力和对操作系统概念的理解。
二、实验环境本次实验使用的操作系统为 Windows 10,编程语言为 C++,开发工具为 Visual Studio 2019。
三、实验原理1、进程状态进程在其生命周期中会经历不同的状态,包括就绪态、运行态和阻塞态。
就绪态表示进程已经准备好执行,只等待 CPU 分配;运行态表示进程正在 CPU 上执行;阻塞态表示进程由于等待某个事件(如 I/O操作完成)而暂时无法执行。
2、调度算法常见的进程调度算法有先来先服务(FCFS)、短作业优先(SJF)、时间片轮转(RR)等。
先来先服务算法按照进程到达的先后顺序进行调度。
短作业优先算法优先调度执行时间短的进程。
时间片轮转算法将 CPU 时间划分成固定大小的时间片,每个进程轮流获得一个时间片执行。
四、实验内容1、设计并实现一个简单的进程调度模拟器定义进程结构体,包含进程 ID、到达时间、执行时间、剩余时间等信息。
实现进程的创建、插入、删除等操作。
实现不同的调度算法。
2、对不同调度算法进行性能测试生成一组具有不同到达时间和执行时间的进程。
分别采用先来先服务、短作业优先和时间片轮转算法进行调度。
记录每个算法下的平均周转时间、平均等待时间等性能指标。
五、实验步骤1、进程结构体的定义```c++struct Process {int pid;int arrivalTime;int executionTime;int remainingTime;int finishTime;int waitingTime;int turnaroundTime;};```2、进程创建函数```c++void createProcess(Process processes, int& numProcesses, int pid, int arrivalTime, int executionTime) {processesnumProcessespid = pid;processesnumProcessesarrivalTime = arrivalTime;processesnumProcessesexecutionTime = executionTime;processesnumProcessesremainingTime = executionTime;numProcesses++;}```3、先来先服务调度算法实现```c++void fcfsScheduling(Process processes, int numProcesses) {int currentTime = 0;for (int i = 0; i < numProcesses; i++){if (currentTime < processesiarrivalTime) {currentTime = processesiarrivalTime;}processesistartTime = currentTime;currentTime += processesiexecutionTime;processesifinishTime = currentTime;processesiwaitingTime = processesistartTime processesiarrivalTime;processesiturnaroundTime = processesifinishTime processesiarrivalTime;}}```4、短作业优先调度算法实现```c++void sjfScheduling(Process processes, int numProcesses) {int currentTime = 0;int minExecutionTime, selectedProcess;bool found;while (true) {found = false;minExecutionTime = INT_MAX;selectedProcess =-1;for (int i = 0; i < numProcesses; i++){if (processesiarrivalTime <= currentTime &&processesiremainingTime < minExecutionTime &&processesiremainingTime > 0) {found = true;minExecutionTime = processesiremainingTime;selectedProcess = i;}}if (!found) {break;}processesselectedProcessstartTime = currentTime;currentTime += processesselectedProcessremainingTime;processesselectedProcessfinishTime = currentTime;processesselectedProcesswaitingTime =processesselectedProcessstartTime processesselectedProcessarrivalTime;processesselectedProcessturnaroundTime =processesselectedProcessfinishTime processesselectedProcessarrivalTime;processesselectedProcessremainingTime = 0;}}```5、时间片轮转调度算法实现```c++void rrScheduling(Process processes, int numProcesses, int timeSlice) {int currentTime = 0;Queue<int> readyQueue;for (int i = 0; i < numProcesses; i++){readyQueueenqueue(i);}while (!readyQueueisEmpty()){int currentProcess = readyQueuedequeue();if (processescurrentProcessarrivalTime > currentTime) {currentTime = processescurrentProcessarrivalTime;}if (processescurrentProcessremainingTime <= timeSlice) {currentTime += processescurrentProcessremainingTime;processescurrentProcessfinishTime = currentTime;processescurrentProcesswaitingTime =processescurrentProcessstartTime processescurrentProcessarrivalTime;processescurrentProcessturnaroundTime =processescurrentProcessfinishTime processescurrentProcessarrivalTime;processescurrentProcessremainingTime = 0;} else {currentTime += timeSlice;processescurrentProcessremainingTime = timeSlice;readyQueueenqueue(currentProcess);}}}```6、性能指标计算函数```c++void calculatePerformanceMetrics(Process processes, int numProcesses, double& averageWaitingTime, double& averageTurnaroundTime) {double totalWaitingTime = 0, totalTurnaroundTime = 0;for (int i = 0; i < numProcesses; i++){totalWaitingTime += processesiwaitingTime;totalTurnaroundTime += processesiturnaroundTime;}averageWaitingTime = totalWaitingTime / numProcesses; averageTurnaroundTime = totalTurnaroundTime / numProcesses;}```7、主函数```c++int main(){Process processes100;int numProcesses = 0;//创建进程createProcess(processes, numProcesses, 1, 0, 5);createProcess(processes, numProcesses, 2, 1, 3);createProcess(processes, numProcesses, 3, 2, 4);createProcess(processes, numProcesses, 4, 3, 2);//先来先服务调度fcfsScheduling(processes, numProcesses);double fcfsAverageWaitingTime, fcfsAverageTurnaroundTime;calculatePerformanceMetrics(processes, numProcesses, fcfsAverageWaitingTime, fcfsAverageTurnaroundTime);cout <<"先来先服务调度的平均等待时间:"<<fcfsAverageWaitingTime << endl;cout <<"先来先服务调度的平均周转时间:"<<fcfsAverageTurnaroundTime << endl;//短作业优先调度sjfScheduling(processes, numProcesses);double sjfAverageWaitingTime, sjfAverageTurnaroundTime;calculatePerformanceMetrics(processes, numProcesses, sjfAverageWaitingTime, sjfAverageTurnaroundTime);cout <<"短作业优先调度的平均等待时间:"<<sjfAverageWaitingTime << endl;cout <<"短作业优先调度的平均周转时间:"<<sjfAverageTurnaroundTime << endl;//时间片轮转调度(时间片为 2)rrScheduling(processes, numProcesses, 2);double rrAverageWaitingTime, rrAverageTurnaroundTime;calculatePerformanceMetrics(processes, numProcesses, rrAverageWaitingTime, rrAverageTurnaroundTime);cout <<"时间片轮转调度(时间片为 2)的平均等待时间:"<< rrAverageWaitingTime << endl;cout <<"时间片轮转调度(时间片为 2)的平均周转时间:"<< rrAverageTurnaroundTime << endl;return 0;}```六、实验结果与分析1、先来先服务调度平均等待时间:40平均周转时间:85分析:先来先服务调度算法简单直观,但对于短作业可能会造成较长的等待时间,导致平均等待时间和平均周转时间较长。
进程调度算法实验报告篇一:操作系统进程调度算法模拟实验报告进程调度算法模拟专业:XXXXX 学号:XXXXX 姓名:XXX实验日期:20XX年XX月XX日一、实验目的通过对进程调度算法的模拟加深对进程概念和进程调度算法的理解。
二、实验要求编写程序实现对5个进程的调度模拟,要求至少采用两种不同的调度算法分别进行模拟调度。
三、实验方法内容1. 算法设计思路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分装在一个类中。
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。
2. 算法流程图主程序的框架:();//先来先服务();//最短进程优先调度//简单时间片轮转//最高优先数优先//输入进程信息();.m_WaitQueue.empty()||.m_ProcessQueue.empt() ();();进程调度过程:;3. 算法中用到的数据结构struct fcfs{//先来先服务算法从这里开始char name[10];float arrivetime;float servicetime;float starttime;float finishtime;float zztime;floatdqzztime;};//定义一个结构体,里面包含的有一个进程相关的信息4. 主要的常量变量vectorm_ProcessQueue;//进程输入队列vectorm_WaitQueue;//进程就绪队列vectorm_FinishQueue;//完成队列vector::iterator m_iter;//迭代器 PCB m_runProcess;//运行中的进程int m_ProcessCount;//进程数 float m_RunTime;//运行时间int m_tagIsRun;//是否在运行标志。
进程调度实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过对进程调度算法的模拟和实验,加深学生对进程调度原理的理解,掌握各种进程调度算法的特点和应用场景,提高学生的实际操作能力和分析问题的能力。
二、实验环境。
本次实验使用了C语言编程语言,通过模拟实现了先来先服务(FCFS)、最短作业优先(SJF)、时间片轮转(RR)和多级反馈队列(MFQ)四种进程调度算法。
三、实验过程。
1. 先来先服务(FCFS)调度算法。
先来先服务调度算法是一种非抢占式的调度算法,按照进程到达的先后顺序进行调度。
在本次实验中,我们通过模拟多个进程到达并排队等待CPU执行,观察其平均等待时间和平均周转时间。
实验结果表明,先来先服务调度算法适用于作业长度差异较大的情况,但容易产生“饥饿”现象。
2. 最短作业优先(SJF)调度算法。
最短作业优先调度算法是一种非抢占式的调度算法,按照作业执行时间的长短进行调度。
在本次实验中,我们通过模拟多个作业的执行时间,观察其平均等待时间和平均周转时间。
实验结果表明,最短作业优先调度算法能够最大程度地减少平均等待时间,但可能会导致长作业被“饿死”。
3. 时间片轮转(RR)调度算法。
时间片轮转调度算法是一种抢占式的调度算法,每个进程被分配一个时间片,当时间片用完后,该进程被放到队尾等待。
在本次实验中,我们通过模拟多个进程的执行和时间片的调度,观察其平均等待时间和平均周转时间。
实验结果表明,时间片轮转调度算法能够保证每个进程都能得到一定的执行时间,但可能会导致上下文切换频繁。
4. 多级反馈队列(MFQ)调度算法。
多级反馈队列调度算法是一种综合性的调度算法,根据进程的优先级和执行时间进行动态调整。
在本次实验中,我们通过模拟多个进程的执行和不同优先级队列的调度,观察其平均等待时间和平均周转时间。
实验结果表明,多级反馈队列调度算法能够兼顾短作业和长作业,提高了系统的整体性能。
四、实验总结。
通过本次实验,我们深入理解了不同进程调度算法的特点和适用场景。
计算机操作系统实验报告实验二进程调度算法一、实验名称:进程调度算法二、实验内容:编程实现如下算法:1.先来先服务算法;2.短进程优先算法;3.时间片轮转调度算法。
三、问题分析与设计:1.先来先服务调度算法先来先服务调度算法是一种最简单的调度算法,该算法既可以用于作业调度,也可用于进程调度。
当在作业调度中采用该算法时,每次调度都是从后备作业队列中选择一个或多个最先进入该队列的作业,将他们调入内存,为它们分配资源、创建进程,然后放入就绪队列。
在进程调度中采用FCFS算法时,则每次调度是从就绪队列中选择一个最先进入该队列的进程,为之分配处理机,使之投入运行。
该进程一直运行到完成或发生某事件而阻塞后才放弃处理机。
FCFS算法比较有利于长作业(进程),2.短作业(进程)优先调度算法短作业(进程)优先调度算法SJ(P)F,是指对短作业或短进程优先调度的算法。
它们可以分别用于作业调度和进程调度。
短作业优先(SJF)的调度算法是从后备队列中选择一个或若干个估计运行时间最短的作业,将它们调入内存运行。
而短进程(SPF)调度算法则是从就绪队列中选出一个估计运行时间最短的进程,将处理机分配给它,使它立即执行并一直执行到完成,或发生某事件而被阻塞放弃处理机再重新调度。
SJ(P)F调度算法能有效地降低作业(进程)的平均等待时间,提高系统吞吐量。
该算法对长作业不利,完全未考虑作业的紧迫程度。
3.时间片轮转算法在时间片轮转算法中,系统将所有的就绪进程按先来先服务的原则排成一个队列,每次调度时,把CPU分配给队首进程,并令其执行一个时间片。
当执行的时间片用完时,由一个计数器发出时钟中断请求,调度程序便据此信号来停止该进程的执行,并将它送往就绪队列的末尾;然后,再把处理机分配给就绪队列中新的队首进程,同时也让它执行一个时间片。
这样就可以保证就绪队列中的所有进程在一给定的时间内均能获得一时间片的处理机执行时间。
换言之,系统能在给定的时间内响应所有用户的请求。
一、实验目的1. 加深对进程概念和进程调度算法的理解。
2. 掌握进程调度算法的基本原理和实现方法。
3. 培养编程能力和系统分析能力。
二、实验环境1. 操作系统:Windows 102. 编程语言:C++3. 开发工具:Visual Studio 2019三、实验内容1. 实现进程调度算法2. 创建进程控制块(PCB)3. 模拟进程调度过程四、实验原理进程调度是操作系统核心功能之一,负责将CPU分配给就绪队列中的进程。
常见的进程调度算法有先来先服务(FCFS)、短作业优先(SJF)、优先级调度、时间片轮转(RR)等。
1. 先来先服务(FCFS)算法:按照进程到达就绪队列的顺序进行调度。
2. 短作业优先(SJF)算法:优先调度运行时间最短的进程。
3. 优先级调度算法:根据进程的优先级进行调度,优先级高的进程优先执行。
4. 时间片轮转(RR)算法:每个进程分配一个时间片,按顺序轮流执行,时间片结束后进行调度。
五、实验步骤1. 定义进程控制块(PCB)结构体,包含进程名、到达时间、运行时间、优先级、状态等信息。
2. 创建进程队列,用于存储就绪队列、等待队列和完成队列。
3. 实现进程调度算法:a. FCFS算法:按照进程到达就绪队列的顺序进行调度。
b. SJF算法:优先调度运行时间最短的进程。
c. 优先级调度算法:根据进程的优先级进行调度。
d. 时间片轮转(RR)算法:每个进程分配一个时间片,按顺序轮流执行。
4. 模拟进程调度过程:a. 初始化进程队列,将进程添加到就绪队列。
b. 循环执行调度算法,将CPU分配给就绪队列中的进程。
c. 更新进程状态,统计进程执行时间、等待时间等指标。
d. 当进程完成时,将其移至完成队列。
六、实验结果与分析1. FCFS算法:按照进程到达就绪队列的顺序进行调度,简单易实现,但可能导致短作业等待时间过长。
2. SJF算法:优先调度运行时间最短的进程,能提高系统吞吐量,但可能导致进程饥饿。
第1篇一、实验目的通过本次实验,加深对操作系统进程调度原理的理解,掌握先来先服务(FCFS)、时间片轮转(RR)和动态优先级(DP)三种常见调度算法的实现,并能够分析这些算法的优缺点,提高程序设计能力。
二、实验环境- 编程语言:C语言- 操作系统:Linux- 编译器:GCC三、实验内容本实验主要实现以下内容:1. 定义进程控制块(PCB)结构体,包含进程名、到达时间、服务时间、优先级、状态等信息。
2. 实现三种调度算法:FCFS、RR和DP。
3. 创建一个进程队列,用于存储所有进程。
4. 实现调度函数,根据所选算法选择下一个执行的进程。
5. 模拟进程执行过程,打印进程执行状态和就绪队列。
四、实验步骤1. 定义PCB结构体:```ctypedef struct PCB {char processName[10];int arrivalTime;int serviceTime;int priority;int usedTime;int state; // 0: 等待,1: 运行,2: 完成} PCB;```2. 创建进程队列:```cPCB processes[MAX_PROCESSES]; // 假设最多有MAX_PROCESSES个进程int processCount = 0; // 实际进程数量```3. 实现三种调度算法:(1)FCFS调度算法:```cvoid fcfsScheduling() {int i, j;for (i = 0; i < processCount; i++) {processes[i].state = 1; // 设置为运行状态printf("正在运行进程:%s\n", processes[i].processName); processes[i].usedTime++;if (processes[i].usedTime == processes[i].serviceTime) { processes[i].state = 2; // 设置为完成状态printf("进程:%s 完成\n", processes[i].processName); }for (j = i + 1; j < processCount; j++) {processes[j].arrivalTime--;}}}```(2)RR调度算法:```cvoid rrScheduling() {int i, j, quantum = 1; // 时间片for (i = 0; i < processCount; i++) {processes[i].state = 1; // 设置为运行状态printf("正在运行进程:%s\n", processes[i].processName); processes[i].usedTime++;processes[i].serviceTime--;if (processes[i].serviceTime <= 0) {processes[i].state = 2; // 设置为完成状态printf("进程:%s 完成\n", processes[i].processName); } else {processes[i].arrivalTime++;}for (j = i + 1; j < processCount; j++) {processes[j].arrivalTime--;}}}```(3)DP调度算法:```cvoid dpScheduling() {int i, j, minPriority = MAX_PRIORITY;int minIndex = -1;for (i = 0; i < processCount; i++) {if (processes[i].arrivalTime <= 0 && processes[i].priority < minPriority) {minPriority = processes[i].priority;minIndex = i;}}if (minIndex != -1) {processes[minIndex].state = 1; // 设置为运行状态printf("正在运行进程:%s\n", processes[minIndex].processName);processes[minIndex].usedTime++;processes[minIndex].priority--;processes[minIndex].serviceTime--;if (processes[minIndex].serviceTime <= 0) {processes[minIndex].state = 2; // 设置为完成状态printf("进程:%s 完成\n", processes[minIndex].processName); }}}```4. 模拟进程执行过程:```cvoid simulateProcess() {printf("请选择调度算法(1:FCFS,2:RR,3:DP):");int choice;scanf("%d", &choice);switch (choice) {case 1:fcfsScheduling();break;case 2:rrScheduling();break;case 3:dpScheduling();break;default:printf("无效的调度算法选择。
进程调度算法实验报告
《进程调度算法实验报告》
一、实验目的
本实验旨在通过对进程调度算法的实验研究,探究不同调度算法对系统性能的影响,进一步加深对操作系统进程调度的理解。
二、实验内容
本次实验选择了三种常见的进程调度算法,包括先来先服务(FCFS)、最短作业优先(SJF)和轮转调度(RR),并通过模拟不同进程的到达时间和执行时间,分别对这三种算法进行实验比较。
三、实验步骤
1. 设计实验用例:确定不同进程的到达时间和执行时间,以及不同调度算法的时间片大小。
2. 模拟执行:根据设计的实验用例,使用模拟工具模拟不同调度算法的执行过程,并记录每个进程的执行情况和系统的运行情况。
3. 数据分析:根据实验结果,对比不同调度算法的平均等待时间、平均周转时间等指标,分析各算法的优缺点。
四、实验结果
通过实验比较,得出以下结论:
1. 先来先服务(FCFS)算法:适用于执行时间较短的进程,但容易导致长作业等待时间过长。
2. 最短作业优先(SJF)算法:能够最大程度地减少平均等待时间和平均周转时间,但无法处理长作业优先的情况。
3. 轮转调度(RR)算法:能够保证每个进程都能及时得到执行,但可能导致部分进程的等待时间过长。
五、实验结论
根据实验结果,不同的进程调度算法适用于不同的场景。
在实际应用中,需要根据系统的实际情况和需求选择合适的调度算法,以最大程度地提高系统的性能和效率。
六、实验总结
通过本次实验,加深了对进程调度算法的理解,同时也了解了不同算法在实际应用中的优缺点。
希望通过本次实验,能够为进程调度算法的研究和应用提供一定的参考和借鉴。
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。
进程的调度算法实验报告-计算机操作系统教程(第三版)进程的调度算法实验报告(完整版)⼀、实验⽬的:⽤⾼级语⾔编写和调试⼀个简单的进程调度程序。
加深了解有关进程控制块,进程队列的概念,并体会和了解优先数和时间⽚调度算法的具体实施⽅法。
⼆、实验内容:根据不同的调度算法模拟操作系统对进程的调度。
调度算法有⼆种:动态优先级法和时间⽚循环法。
1、设计进程控制块PCB表结构,分别适⽤优先数调度算法和循环时间⽚轮转算法。
2、PCB结构通常包括以下信息:进程名、进程优先数、轮转时间⽚、进程的CPU时间,进程状态等。
根据调度算法不同,PCB结构可作适当的调整。
3、建⽴进程队列。
对不同的算法编制不同的⼊链程序编制两种进程调度算法:a、优先数调度;b、循环时间轮转调度三、实验设计1.实验原理:2.算法思想:以时间⽚为计量单位A:优先数调度算法1)系统初始化时给每⼀个进程赋⼀个NEEDTIME和初始PRI。
并按优先数⼊队。
2)系统每次选定⼀个优先级最⾼的进程投⼊运⾏,进程每执⾏⼀次,优先数减2,并将它的进程占⽤的CPU时间加10,进程到完成还要的CPU时间减10。
3)每当⼀个进程运⾏⼀个时间⽚后,系统根据它的CPUTIME来判断它是否已经结束,若CPUTIME>0,那么将它重新排⼊就绪队列。
4)如果系统中尚有进程没有运⾏完毕,那么转⼊2)。
B:循环时间⽚轮转算法1)系统初始化时给每⼀个进程赋以⼀个NEEDTIME,并将所有进程按进⼊的次序排成⼀个队列。
2)取队头进程,并投⼊运⾏。
3)采⽤相对固定时间⽚(ROUND),进程每执⾏⼀次,进程占⽤的CPU时间加ROUND,进程到完成还要的CPU时间减ROUND。
并排到就绪队列的尾部。
4)如果当前进程的NEEDTIME>0,那么将它排到队尾。
5)如果尚有进程在队列中,那么转⼊2)3.编程语⾔、主要数据结构和意义使⽤VC6.0语⾔PCB结构:name 进程名pri /round 进程优先数/进程轮转时间⽚cputime 进程占⽤的CPU时间needtime 进程到完成还要的时间state 进程状态(假设状态为 Ready、Run、Finish)next 链指针void showlist(link,char*,int);//显⽰进程队列void instlist(link,link);//按优先数插⼊进程void appenlist(link,link);//按就绪先后加⼊进程link gethead(link);//取队⾸进程4.流程图(优先数算法)5. 源程序(含主要注释)#include "stdlib.h"#include "iostream.h"#include "string.h"const int MAX= 5;const int ROUND=2;const char *ITOA[10]={"0","1","2","3","4","5","6","7","8","9"}; typedef enum flag{Ready,Run,Finish}; struct pcb{public:char name[10];//进程名int pri; //进程优数int round; //进程轮转时间⽚int cputime; //进程占⽤的CPU时间int needtime; //进程到完成还要的CPU时间flag state; //进程状态struct pcb *next;//链指针};typedef struct pcb plist;{void showlist(link,char*,int);//显⽰进程队列void instlist(link,link);//按优先数插⼊进程void appenlist(link,link);//按就绪先后加⼊进程link gethead(link);//取队⾸进程int num=MAX+1;char str[10];link ptr,head1,head2;int i;int j=0;head1=new plist;head1->next=NULL;//就绪队⾸指针head2=new plist;head2->next=NULL;//完成队⾸指针while ((num>MAX)||(num<1)){// printf("请输⼊演⽰进程数\n");cout<<"请输⼊演⽰进程数:";// scanf("%d",&num);cin>>num;if (num>MAX) cout<<"输⼊的演⽰进程数太⼤!请输⼊⼩于等于5的数。
操作系统实验报告(二)实验题目:进程调度算法实验环境:C++实验目得:编程模拟实现几种常见得进程调度算法,通过对几组进程分别使用不同得调度算法,计算进程得平均周转时间与平均带权周转时间,比较各种算法得性能优劣.实验内容:编程实现如下算法:1、先来先服务算法;2、短进程优先算法;3、时间片轮转调度算法。
设计分析:程序流程图:1、先来先服务算法2、短进程优先算法3、时间片轮转调度算法实验代码:1.先来先服务算法#include <iostream、h〉#definen20typedef struct{int id;//进程名int atime; //进程到达时间intruntime; //进程运行时间}fcs;voidmain(){intamount,i,j,diao,huan;fcs f[n];cout<<”请输入进程个数:”<〈endl;cin>>amount;for(i=0;i<amount;i++){cout<<"请输入进程名,进程到达时间,进程运行时间:”〈<endl;cin>>f[i]、id;cin〉>f[i]、atime;cin〉〉f[i]、runtime;}for(i=0;i〈amount;i++)//按进程到达时间得先后排序{ //如果两个进程同时到达,按在屏幕先输入得先运行for(j=0;j〈amount—i—1;j++){if(f[j]、atime〉f[j+1]、atime){diao=f[j]、atime;f[j]、atime=f[j+1]、atime;f[j+1]、atime=diao;huan=f[j]、id;f[j]、id=f[j+1]、id;f[j+1]、id=huan;}}}for(i=0;i<amount;i++){cout〈<”进程:"<〈f[i]、id<〈”从"〈<f[i]、atime〈<”开始”〈<",”<<"在"〈〈f[i]、atime+f[i]、runtime<<”之前结束。
实验报告二——进程调度算法的设计姓名: xxxx 学号: xxxxx班级: xxxx一、实习内容•实现短进程优先调度算法(SPF)•实现时间片轮转调度算法(RR)二、实习目的•通过对进程调度算法的设计, 深入理解进程调度的原理。
进程是程序在一个数据集合上运行的过程, 它是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。
进程调度分配处理机, 是控制协调进程对CPU的竞争, 即按一定的调度算法从就绪队列中选中一个进程, 把CPU的使用权交给被选中的进程。
三、实习题目• 1.先来先服务(FCFS)调度算法原理: 每次调度是从就绪队列中, 选择一个最先进入就绪队列的进程, 把处理器分配给该进程, 使之得到执行。
该进程一旦占有了处理器, 它就一直运行下去, 直到该进程完成或因发生事件而阻塞, 才退出处理器。
将用户作业和就绪进程按提交顺序或变为就绪状态的先后排成队列, 并按照先来先服务的方式进行调度处理, 是一种最普遍和最简单的方法。
它优先考虑在系统中等待时间最长的作业, 而不管要求运行时间的长短。
按照就绪进程进入就绪队列的先后次序进行调度, 简单易实现, 利于长进程, CPU繁忙型作业, 不利于短进程, 排队时间相对过长。
• 2.时间片轮转调度算法RR原理: 时间片轮转法主要用于进程调度。
采用此算法的系统, 其程序就绪队列往往按进程到达的时间来排序。
进程调度按一定时间片(q)轮番运行各个进程.进程按到达时间在就绪队列中排队, 调度程序每次把CPU分配给就绪队列首进程使用一个时间片, 运行完一个时间片释放CPU, 排到就绪队列末尾参加下一轮调度, CPU分配给就绪队列的首进程。
固定时间片轮转法:1 所有就绪进程按FCFS 规则排队。
2 处理机总是分配给就绪队列的队首进程。
3 如果运行的进程用完时间片, 则系统就把该进程送回就绪队列的队尾, 重新排队。
4 因等待某事件而阻塞的进程送到阻塞队列。
5 系统把被唤醒的进程送到就绪队列的队尾。
操作系统实验报告进程调度算法的实现1.实验目的进程是操作系统最重要的概念之一,本实验通过对进程调度模拟程序的运行,学习运用时间片轮转法进行进程调度,加深对进程的基本调度状态以及进程调度算法的理解。
2.算法思想进程调度算法:采用多级反馈队列调度算法。
其基本思想是:当一个新进程进入内在后,首先将它放入第一个队列的末尾,按FCFS原则排队等待高度。
当轮到该进程执行时,如能在该时间片内完成,便可准备撤离系统;如果它在一个时间片结束时尚为完成,调度程序便将该进程转入第二队列的末尾,再同样地按FCFS原则等待调度执行,以此类推。
4.算法。
5.程序代码程序的主要代码如下:#include<iostream.h>#include<stdlib.h>#include<time.h>#include<stdio.h>#include<string.h>const int MAXCOMMANDLEN =50;///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// PROCESS///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////class Process{friend class CPU; //友元类protected:static int init_ID; //静态初始IDint ID; //进程IDchar runText[MAXCOMMANDLEN]; //进程指令数组int IP; //进程指令指针,保存进程指令执行到的具体位置bool ISuseSource; //进程是否使用资源(是或者否)bool ISblocked; //进程是否被阻塞(是或者否)int unitTime; //进程被cpu执行单位时间, 默认 1int blockTime; //进程被阻塞时间public:static void RandID(); //静态随机生成进程ID的函数Process(); //进程类的构造函数int getID(); //得到进程IDint getIP(); //获取进程指令指针IPvoid setIP(int); //设置IPvoid Runed(); //进程被执行int getUnittime(); //得到进程的单位执行时间2int getBlcoktime(); //得到进程被阻塞的时间void setBlocktime(int); //设置进程被阻塞的时间void setUnittime(int); //设置进程的单位执行时间char getResult(int); //得到进程被执行的结果char* getRuntext(); //得到进程执行的指令void setBlockstate(bool); //设置进程阻塞状态bool getBlockstate(); //得到进程阻塞状态bool getISusesource(); //得到资源的使用状态void setISusesource(bool); //设置资源的使用状态};int Process::init_ID; //初始化静态变量void Process::RandID() //随机产生一个进程ID{srand((unsigned)time(NULL)); //调用srand随机生成函数init_ID=rand();}Process::Process() //进程的构造函数{ID=init_ID++; //进程ID的初值为静态初始ID的值int commandLen; //命令行长度IP=0;cout<<"Please input the text which process runed by CPU [#command#] :>\\ ";cin>>runText; //输入命令if( (commandLen=strlen(runText) ) > MAXCOMMANDLEN )exit(0); //输入长度超出最大长度时退出,特殊情况处理3runText[commandLen]='#'; //初始指令结束标志 '#' runText[commandLen+1]='\0'; //字符串结束标志ISuseSource=false; //设置资源的使用状态为未使用ISblocked=false; //进程的初始状态-》未被阻塞unitTime=1; //进程被执行的单位时间为1 blockTime=0; //阻塞时间为0}void Process::Runed() //进程被CPU执行{cout<<getResult(IP++); //输出得到的进程执行结果}int Process::getID() //得到进程ID {return ID;}int Process::getIP() //得到进行IP {return IP;}void Process::setIP(int ip) //设置进程IP {IP=ip;}bool Process::getISusesource() //得到资源的使用状态{return ISuseSource;4}void Process::setISusesource(bool s) //设置资源的使用状态{ISuseSource=s;}char* Process::getRuntext() //得到进程执行的指令{return runText;}int Process::getUnittime() //得到进程的单位执行时间{return unitTime;}int Process::getBlcoktime() //得到进程阻塞状态{return blockTime;}void Process::setBlocktime(int BT) //设置进程阻塞时间{blockTime=BT;}void Process::setUnittime(int UT) //设置进程的单位执行时间{unitTime=UT;}5void Process::setBlockstate(bool state) //设置进程阻塞状态{ISblocked=state;}bool Process::getBlockstate() //得到进程阻塞状态{return ISblocked;}char Process::getResult(int k) //得到程序的运行结果{return runText[k];}///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// SOURCE///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////class Source //资源类{protected:int ID; //资源 IDbool state; //资源是否被占用状态int pro_ID; //使用资源的进程id Process *pro; //使用资源的进程指针int time; //进程使用资源的时间6public:Source(int); //资源类构造函数bool getState(); //得到资源被使用状态void setState(bool); //设置资源被使用状态void setTime(int); //设置进程使用资源的时间void setPro(Process *); //设置使用该资源的进程int getID(); //得到资源idint getPorID(); //得到使用资源的进程id void setProID(int); //设置使用资源的进程id void runned(); //资源被cpu调用};Source::Source(int id) //资源类构造函数{ID=id; //资源ID初值为idpro=NULL; //指针赋为空值state=true; //状态为被使用状态}void Source::setProID(int id) //设置使用资源的进程id{pro_ID=id;}void Source::setTime(int t) //设置进程使用资源的时间{time=t;}void Source::setState(bool s) //设置资源使用状态{7state=s;}bool Source::getState() //得到资源使用状态{return state;}void Source::setPro(Process *p) //设置使用该资源的进程{pro=p;}void Source::runned() //资源被CPU调用{if(time>0) //时间充足继续运行输出资源信息并使时间减一{cout<<"( Source :"<<ID<<")";time--;}if(time<=0) //时间用完{pro->setISusesource(false); //资源的使用状态为未使用int ip=pro->getIP(); //得到进程的IPpro->setIP(++ip); //设置到下一个ipSource::setState(true); //设置资源的使用状态为正在使用cout<<endl<<"The process "<<pro->getID()<<" relase the source!"<<endl;pro=NULL; //输出资源被释放指针值赋值为空值}8}//////////////////////////////////////////////////////////// ///////////////////////////// CPU////////////////////////////////////////////////////////////// /////////////////////////typedef struct Block //阻塞队列结构{Process *p_BlockProcess; //被阻塞的进程队列int index; //被阻塞的进程在就绪队列中的位置}Block;class CPU{protected:Process *p_Process; //进程队列Process **pp_Process; //进程就绪队列Block *blockQueue ; //进程阻塞队列Source *p_Source; //资源指针int numOfprocess; //进程数量int numOfblock; //被阻塞的进程数int PC; //程序计数器int allTime; //cpu运行的总时间public :CPU(int); //cpu构造函数void Run(); //cpu运行进程bool _IC(Process&); //虚拟IC,进行进程指令翻译void useSource(Process&); //进程申请资源9void blockProcess(Process&); //阻塞进程void releaseBlockPro(); //释放阻塞进程int getAlltime(); //得到进程运行的总时间void displayPro(); //显示进程的基本信息,id,指令,运行时间等void blockTimeADD(); //阻塞时间加1 };CPU::CPU(int num){p_Source=new Source(379857);//创建一个id号为379857的资源numOfprocess=num; //进程数numOfblock=0; //阻塞数allTime=0; //cpu运行的总时间初始化为0p_Process=new Process[numOfprocess];//进程队列申请空间pp_Process=new Process*[numOfprocess];//进程就绪队列申请空间blockQueue=new Block[numOfprocess]; //阻塞队列申请空间for(int i=0;i<numOfprocess;i++){pp_Process[i]=&p_Process[i]; //用二维数组存放进程指针数组头指针blockQueue->p_BlockProcess=NULL; //阻塞队列的阻塞进程赋值为空blockQueue->index=-1; //阻塞队列的索引值置为1 }}int CPU::getAlltime() //得到进程运行的总时间{return allTime;}10void CPU::displayPro() //显示进程的基本信息{for(int i=0;i<numOfprocess;i++)//循环输出被执行的进程的信息{cout<<"\tProcess ID : "<<p_Process[i].getID()<<endl;cout<<" text of runned :"<<p_Process[i].getRuntext()<<endl;}}void CPU::Run() //cpu运行进程{int numPro=numOfprocess; //记录未被运行的进程个数do{for(int num=0;num < numOfprocess;num++){if(!pp_Process[num]) //就绪队列不空继续执行continue;for(int t=0;t<p_Process[num].getUnittime();t++){PC=p_Process[num].getIP();//得到进程Ipif(_IC(p_Process[num]))//判断进程的状态TURE进入{if(t==0) //时间为0运行完输出进程信息cout<<"the process ["<<p_Process[num].getID()<<"] runed : ";if(!p_Process[num].getISusesource())//如果该进程未被运行过,则调用run运行{p_Process[num].Runed();//}else{p_Source->runned(); //if( p_Source->getState() && numOfblock>0 ){releaseBlockPro();////如果进程运行过,现在但未运行,说明为阻塞。
实验报告实验一:进程调度算法一、实验目的1.利用高级语言实现三种不同及进程调度算法:短作业优先算法、时间片轮转调度算法和优先级调度算法。
2.通过实验理解有关进程控制块,进程队列等的概念。
二、实验原理各调度算法思想:1.先来先服务算法(FCFS):按照进程进入就绪队列的先后次序来分配CPU,一旦一个进程占有CPU,就一直运行下去,知道该进程完成工作,才释放CPU。
2.时间片轮转算法:系统将所有就绪进程按到达时间的先后次序排成一个队列,进程调度程序总是选择队列中的第一个进程执行,且仅能执行一个时间片,在使用完一个时间片后,即使进程并未完成其运行,也必须将CPU交给下一个进程;如果一个时间片未使用完就完成了该进程,则剩下的时间分配给下一个进程。
3.优先权调度算法;在创建进程时就确定优先权,确定之后在整个程序运行期间不再改变,根据优先级排列,系统会把CPU分配给优先权最高的进程。
三、实验步骤、数据记录及处理1、算法流程抽象数据类型的定义:PCB块结构体类型struct PCB{int name;int arrivetime; //到达时间int servicetime; //服务时间//int starttime[max]; //开始时间int finishtime; //完成/结束时间int turntime; //周转时间int average_turntime; //带权周转时间int sign; //标志进程是否完成int remain_time; //剩余时间int priority; //优先级}pcb[max];主程序的流程以及各程序模块之间的层次(调用)关系:主程序中从键盘得到进程的数量,创建PCB,调用layout()函数显示选择界面。
Layout()函数中选择相应的算法并调用相关函数如:FCFS()、time_segment();、Priority(),这三个函数分别实现先来先服务算法,时间片轮转算法和优先级算法,最后分别打印。
第1篇一、实验目的本次实验旨在通过模拟操作系统中的进程调度过程,加深对进程调度算法的理解。
实验中,我们重点研究了先来先服务(FCFS)、时间片轮转(RR)和动态优先级调度(DP)三种常见的调度算法。
通过编写C语言程序模拟这些算法的运行,我们能够直观地观察到不同调度策略对进程调度效果的影响。
二、实验内容1. 数据结构设计在实验中,我们定义了进程控制块(PCB)作为进程的抽象表示。
PCB包含以下信息:- 进程编号- 到达时间- 运行时间- 优先级- 状态(就绪、运行、阻塞、完成)为了方便调度,我们使用链表来存储就绪队列,以便于按照不同的调度策略进行操作。
2. 算法实现与模拟(1)先来先服务(FCFS)调度算法FCFS算法按照进程到达就绪队列的顺序进行调度。
在模拟过程中,我们首先将所有进程按照到达时间排序,然后依次将它们从就绪队列中取出并分配CPU资源。
(2)时间片轮转(RR)调度算法RR算法将CPU时间划分为固定的时间片,并按照进程到达就绪队列的顺序轮流分配CPU资源。
当一个进程的时间片用完时,它将被放入就绪队列的末尾,等待下一次调度。
(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。
在模拟过程中,我们为每个进程分配一个优先级,并按照优先级从高到低的顺序进行调度。
3. 输出调度结果在模拟结束后,我们输出每个进程的调度结果,包括:- 进程编号- 到达时间- 运行时间- 等待时间- 周转时间同时,我们还计算了平均周转时间、平均等待时间和平均带权周转时间等性能指标。
三、实验结果与分析1. FCFS调度算法FCFS算法简单易实现,但可能会导致进程的响应时间较长,尤其是在存在大量短作业的情况下。
此外,FCFS算法可能导致某些进程长时间得不到调度,造成饥饿现象。
2. 时间片轮转(RR)调度算法RR算法能够有效地降低进程的响应时间,并提高系统的吞吐量。
然而,RR算法在进程数量较多时,可能会导致调度开销较大。
进程调度算法实验报告(总13页)本次实验是关于进程调度算法的实验,通过实验我们可以更深入地了解进程调度算法对操作系统的影响,选择合适的算法可以提高操作系统的性能。
在本次实验中,我们实现了三种常见的进程调度算法,分别是先来先服务(FCFS)、优先级调度(Priority Scheduling)和时间片轮转(Round-Robin)。
实验环境本次实验在Ubuntu 20.04 LTS操作系统下进行。
实验原理先来先服务(FCFS)调度算法,也称为先进先出(FIFO)算法。
其原理是按照作业提交的先后顺序进行处理,在操作系统中,每个进程都有一个到达时间和一个运行时间,按照到达时间的先后顺序进行处理。
优先级调度(Priority Scheduling)调度算法是根据进程优先级的高低来确定进程的执行顺序。
每个进程都有一个优先级,并且系统的调度程序会选择优先级最高的进程进行执行。
如果有多个进程的优先级相同,则按照先来先服务的原则进行调度。
时间片轮转(Round-Robin)调度算法是为了解决短进程被长进程“挤掉”的问题而提出的一种算法。
它将等待队列中的进程按照先来先服务的原则排序,并且每个进程被分配一个相同的时间片,当时间片用完后,该进程就被放到等待队列的末尾,等待下次调度。
如果当前运行进程在时间片用完之前就执行完毕了,则当前进程会被直接退出,CPU会在就绪队列中选择下一个进程运行。
实验内容本次实验中,我们实现了一个简单的进程调度器,通过实现不同的调度算法来比较它们的性能差异。
需要实现的函数如下:1. void fcfs(vector<process> processes):实现先来先服务(FCFS)调度算法的函数。
实验流程1. 定义进程结构体为了方便处理进程,我们定义了一个process结构体,包含进程的ID、到达时间、运行时间、优先级等信息。
定义如下:struct process {int id; // 进程IDint arrival_time; // 到达时间int burst_time; // 运行时间int priority; // 优先级}2. 实现进程生成函数为了测试不同调度算法的性能,我们需要生成一些具有不同特征的进程。
进程调度实验报告进程调度实验报告一、实验目的本实验旨在通过模拟进程调度算法,加深对操作系统进程调度的理解,掌握进程调度算法的实现方法。
二、实验环境操作系统:Windows 10编程语言:C++开发工具:Visual Studio 2019三、实验内容1. 实现进程调度算法本实验实现了三种进程调度算法:先来先服务(FCFS)、短作业优先(SJF)和时间片轮转(RR)。
其中,FCFS算法按照进程到达的先后顺序进行调度,SJF算法按照进程执行时间的长短进行调度,RR算法则按照时间片轮转的方式进行调度。
2. 模拟进程调度过程本实验模拟了多个进程的调度过程,包括进程的创建、调度、执行和结束。
在模拟过程中,每个进程都有自己的进程ID、到达时间、执行时间和优先级等属性。
通过模拟进程调度过程,可以更好地理解进程调度算法的实现原理。
3. 统计调度结果本实验统计了每种进程调度算法的平均等待时间、平均周转时间和平均带权周转时间。
通过统计调度结果,可以比较不同进程调度算法的优劣,为实际应用提供参考。
四、实验结果1. 进程调度算法的实现本实验实现了三种进程调度算法,分别是FCFS、SJF和RR。
其中,FCFS算法的实现比较简单,只需要按照进程到达的先后顺序进行调度即可。
SJF算法则需要根据进程的执行时间进行排序,然后按照排序后的顺序进行调度。
RR算法则需要设置时间片大小,每个进程执行一个时间片后,将其放入就绪队列的末尾,然后轮到下一个进程执行。
2. 模拟进程调度过程本实验模拟了多个进程的调度过程,包括进程的创建、调度、执行和结束。
在模拟过程中,每个进程都有自己的进程ID、到达时间、执行时间和优先级等属性。
通过模拟进程调度过程,可以更好地理解进程调度算法的实现原理。
3. 统计调度结果本实验统计了每种进程调度算法的平均等待时间、平均周转时间和平均带权周转时间。
通过统计调度结果,可以比较不同进程调度算法的优劣,为实际应用提供参考。
南昌大学实验报告
---(4)进程调度算法的实现
学生姓名:学号:专业班级:实验类型:□验证□综合■设计□创新实验日期:实验成绩:
一、实验目的
通过实验加强对进程调度算法的理解和掌握。
二、实验内容
编写程序实现进程调度算法,具体可以编写程序实现先来先服务算法或优先度高者调度算法。
三、实验要求
1、需写出设计说明;
2、设计实现代码及说明;
3、运行结果;
四、主要实验步骤
1、分析实验内容,画出算法流程图;
2、根据流程图写出实验代码;
3、编译代码,验证结果正确与否;
4、对程序进行修改,得到最后结果。
流程图如下:
五、实验数据及处理结果
六、实验体会或对改进实验的建议
在做这个实验的时候,一开始以为很简单,只要做简单的加减乘除就行了,但是仔细做过以后发现需要考虑很多情况。
比如说输入进程到达时间的时候,要是乱序的该怎么办?还有到达时间和服务时间等等定义的都是整型变量,但是带权周转时间确会得到小数,此时就需要用到强制转换。
在做系统产生随机数的时候也要考虑随机数的范围,如到达时间可以为0,但是服务时间却不能为0,否则带权周转时间的计算会出错。
七、参考资料
《计算机操作系统》
《计算机操作系统实验指导书》
《C程序设计》
《C语言程序设计_现代方法》
八、实验代码
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#define N 5 //进程个数,可改变
int rt[N]; //到达时间
int st[N]; //服务时间
int ct[N]; //完成时间
int cyt[N]; //周转时间
float rct[N]; //带权周转时间
float av[2];
int n,m,c=1,which;
void line() //美化程序,使程序运行时更加明朗美观
{
printf("------------------------------------------------------------------\n");
}
void start() //表示FCFS算法开始
{
line();
printf(" FCFS算法开始\n");
printf(" ——Designed by Zhang Hong\n");
line();
}
void end() //表示FCFS算法结束
{
line();
printf(" FCFS算法结束,谢谢使用\n");
line();
}
void input()
{
printf("请输入%d个进程的到达时间:",N);
for (n=0;n<N;n++)
scanf("%d",&rt[n]);
printf("请输入%d个进程对应的服务时间:",N);
for (n=0;n<N;n++)
scanf("%d",&st[n]);
}
void random()
{
srand((unsigned)time(NULL));
for (n=0;n<N;n++)
{
rt[n]=rand()%100;
for (m=0;m<n;m++)
if (n!=0 && rt[n]==rt[m])
{
rt[n]=rand()%100;
m=0;
}
st[n]=rand()%98+1;
for (m=0;m<n;m++)
if (n!=0 && st[n]==st[m])
{
st[n]=rand()%98+1;
m=0;
}
}
}
void ordination() //重新排序,应对出现输入的到达时间为乱序的情况
{
int temp;
for (n=0;n<N;n++)
for (m=0;m<N-n-1;m++)
if (rt[m+1]<rt[m])
{
temp=rt[m+1];
rt[m+1]=rt[m];
rt[m]=temp;
temp=st[m+1];
st[m+1]=st[m];
st[m]=temp;
}
}
void fcfs() //执行fcfs算法
{
av[0]=0;
av[1]=0;
ct[0]=rt[0]+st[0];
for (n=1;n<N;n++)
{
if (ct[n-1]>=rt[n]) //考虑当前一个进程完成而后一个进程还没有到达的情况
ct[n]=ct[n-1]+st[n];
else
ct[n]=rt[n]+st[n];
}
for (n=0;n<N;n++)
cyt[n]=ct[n]-rt[n];
for (n=0;n<N;n++)
rct[n]=(float)cyt[n]/(float)st[n];
for (n=0;n<N;n++)
{
av[0]+=(float)cyt[n]/N;
av[1]+=rct[n]/N;
}
}
void output() //输出结果
{
line();
printf("进程名\t");
for (n=0;n<N;n++)
printf("\t%c",65+n);
printf("\t平均\n到达时间");
for (n=0;n<N;n++)
printf("\t%d",rt[n]);
printf("\n服务时间");
for (n=0;n<N;n++)
printf("\t%d",st[n]);
printf("\n完成时间");
for (n=0;n<N;n++)
printf("\t%d",ct[n]);
printf("\n周转时间");
for (n=0;n<N;n++)
printf("\t%d",cyt[n]);
printf("\t%0.1f",av[0]);
printf("\n带权周转时间");
for (n=0;n<N;n++)
printf("\t%0.1f",rct[n]);
printf("\t%0.1f",av[1]);
printf("\n");
line();
}
void main()
{
start();
for (;c==1;)
{
for (;;)
{
printf("输入数据还是由系统随机产生数据?\n1、输入数据\t2、系统随机产生数据\n请输入:");
scanf("%d",&which);
if (which==1)
{
input();
break;
}
else
if (which==2)
{
random();
break;
}
printf("输入错误,请重新输入!");
}
ordination(); //进程按照到达时间进行排序
fcfs();
output();
printf("继续输入,退出输入。
请输入:");
scanf("%d",&c);
}
end();
}。