进程调度算法的模拟实现
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进程调度算法模拟以及代码实现原创实验一进程调度算法模拟,1.内容:设计一个简单的进程调度算法,模拟OS 中的进程调度过程;2.要求:① 进程数不少于5个;② 进程调度算法任选;可以用动态优先数加时间片轮转法实现进程调度,每运行一个时间片优先数减3;③ 用C 语言编程;④ 程序运行时显示进程调度过程。
3.步骤:① 设计PCB 及其数据结构:进程标识数:ID进程优先数:PRIORITY (优先数越大,优先级越高)进程已占用时间片:CPUTIME ,每得到一次调度,值加1;进程还需占用时间片:ALLTIME ,每得到一次调度,该值减1,一旦运行完毕,ALLTIME 为0)进程队列指针:NEXT ,用来将PCB 排成队列进程状态:STATE (一般为就绪,可以不用)② 设计进程就绪队列及数据结构;③ 设计进程调度算法,并画出程序流程图;④ 设计输入数据和输出格式;结构格式:当前正运行的进程:0当前就绪队列:2,1,3,4⑤ 编程上机,验证结果。
4.提示:假设调度前,系统中有5个进程,其初始状态如下:ID 0 1 2 3 4 PRIORITY 9 38 30 29 0 可否考虑用数组或链表去实现 CPUTIME 0 0 0 0 0 ALLTIME 3 2 6 3 4 STA TE ready Ready ready ready ready ① 以时间片为单位调度运行;② 每次调度ALLTIME 不为0,且PRIORITY 最大的进程运行一个时间片;③ 上述进程运行后其优先数减3,再修改其CPUTIME 和ALLTIME ,重复②,③ ④ 直到所有进程的ALLTIME 均变为0。
5.书写实验报告① 实验题目;② 程序中所用数据结构及说明;③ 清单程序及描述;④ 执行结果。
#include#include#include#include#include#define MINSIZE 5typedef enum STATE{ready,running,stop,}STA TE;typedef struct PCB{int pid;int priority;// 进程优先级int cputime;int alltime;STA TE state;struct PCB *prev;struct PCB *next;}PCB;typedef PCB Node;void init_process(Node *&head){head= (PCB *)malloc(sizeof(PCB));head->next = head;head->prev = head;}void push(Node *head,Node *pnode){if(head == NULL||pnode == NULL)return;Node * p = head->next;while(p!=head && pnode->priority < p->priority) {p= p->next;}pnode->next=p->prev->next;pnode->prev=p->prev;p->prev->next=pnode;p->prev = pnode;}void show_process(Node *head){if(head==NULL)return;Node *p = head->next;cout<<"当前的就绪队列有:"<<endl;< p="">cout<<"****************************进程调度表**************************"<<endl;< p="">while(p != head){cout<<endl;< p="">cout<<"进程号为"<pid<<" ";cout<<"优先级为"<priority<<" ";cout<<"剩余ALLTIME为"<alltime<<" ";cout<<"运行时间cputime为"<cputime<<" ";cout<<endl;< p="">cout<<endl;< p="">p = p->next;}cout<<"****************************************************** **********"<<="" p="">}Node * pop_front(Node *head){if(head==NULL||head->next == head)return NULL;Node * p = head->next;p->prev->next = p->next;p->next->prev = p->prev;return p;}PCB * create_process(int id,int priority,int cputime,int alltime,STATE state){PCB *p = (PCB *)malloc(sizeof(PCB));p->pid = id;p->cputime = cputime;p->alltime = alltime;p->priority = priority;p->state = state;p->next = NULL;p->prev = NULL;return p;}void destroy_head(Node *head){if(head==NULL)return;free(head);}void destroy(Node *pnode){if(pnode == NULL)return;Node *p = pnode;p->prev->next=p->next;p->next->prev=p->prev;cout<<"进程"<pid<<"已经销毁!"<<endl;< p=""> free(p);}void process_running(Node *head){if(head == NULL||head->next == head)return; Node *p = NULL;while(head->next!=head){p = head->next;p = pop_front(head);p->cputime += 1;p->alltime -= 1;p->priority -= 3;p->state = running;cout<<endl;< p="">cout<<"当前正在执行的进程为:"<pid<<endl;< p=""> if(p->priority<=0){p->priority =0;}cout<<endl;< p="">cout<<"进程号为"<pid<<" ";cout<<"优先级为"<priority<<" ";cout<<"剩余ALLTIME为"<alltime<<" ";cout<<"运行时间cputime为"<cputime<<" ";cout<<endl;< p="">cout<<endl;< p="">cout<<endl;< p="">cout<<endl;< p="">if(p->alltime<=0){p->state = stop;destroy(p);p = NULL;}if(p!=NULL){p->state = ready;push(head,p);}show_process(head);char c = getchar();}destroy_head(head);}int main(){PCB * head=NULL;init_process(head);PCB *p =NULL;int PRIORITY = 1;int CPUTIME = 0;int ALLTIME = 0;STA TE state = ready;int count = 0;int num = 0;cout<<"请输入当前运行的进程数,至少5个"<<endl;< p=""> cin>>num;for(int i = 0;i<num;++i)< p="">{count+=1;cout<<"请输入第"<<count<<"个进程的优先级和总运行时间alltime"<<endl;< p="">cin>>PRIORITY>>ALLTIME;p=create_process(count,PRIORITY,CPUTIME,ALLTIME,state);push(head,p);}show_process(head);process_running(head);return 0;}</count<<"个进程的优先级和总运行时间alltime"<<endl;<> </num;++i)<></endl;<></endl;<> </endl;<> </endl;<> </endl;<> </endl;<> </endl;<> </endl;<> </endl;<> </endl;<> </endl;<> </endl;<> </endl;<> </endl;<>。
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。
进程调度模拟算法课程名称:计算机操作系统班级:信1501-2实验者姓名:李琛实验日期:2018年5月1日评分:教师签名:一、实验目的进程调度是处理机管理的核心内容。
本实验要求用高级语言编写模拟进程调度程序,以便加深理解有关进程控制快、进程队列等概念,并体会和了解优先数算法和时间片轮转算法的具体实施办法。
二、实验要求1.设计进程控制块PCB 的结构,通常应包括如下信息:进程名、进程优先数(或轮转时间片数)、进程已占用的CPU 时间、进程到完成还需要的时间、进程的状态、当前队列指针等。
2.编写两种调度算法程序:优先数调度算法程序循环轮转调度算法程序3.按要求输出结果。
三、实验过程分别用两种调度算法对伍个进程进行调度。
每个进程可有三种状态;执行状态(RUN)、就绪状态(READY,包括等待状态)和完成状态(FINISH),并假定初始状态为就绪状态。
(一)进程控制块结构如下:NAME——进程标示符PRIO/ROUND——进程优先数/进程每次轮转的时间片数(设为常数 2)CPUTIME——进程累计占用 CPU 的时间片数NEEDTIME——进程到完成还需要的时间片数STATE——进程状态NEXT——链指针注:1.为了便于处理,程序中进程的的运行时间以时间片为单位进行计算;2.各进程的优先数或轮转时间片数,以及进程运行时间片数的初值,均由用户在程序运行时给定。
(二)进程的就绪态和等待态均为链表结构,共有四个指针如下:RUN——当前运行进程指针READY——就需队列头指针TAIL——就需队列尾指针FINISH——完成队列头指针(三)程序说明1. 在优先数算法中,进程优先数的初值设为:50-NEEDTIME每执行一次,优先数减 1,CPU 时间片数加 1,进程还需要的时间片数减 1。
在轮转法中,采用固定时间片单位(两个时间片为一个单位),进程每轮转一次,CPU时间片数加 2,进程还需要的时间片数减 2,并退出 CPU,排到就绪队列尾,等待下一次调度。
操作系统进程调度算法的模拟其次,我们来介绍短作业优先(Shortest Job Next,SJN)算法。
SJN算法按照任务的运行时间来决定运行顺序,即先运行运行时间最短的进程。
该算法能够最大程度地减少平均等待时间,但对于长任务可能导致长时间的等待。
接下来,我们介绍轮转(Round Robin,RR)算法。
RR算法是一种基于时间片的调度算法,将CPU分为若干个时间片,并依次分配给各个进程。
当一个进程的时间片用完后,将其放入队列尾部,继续运行下一个进程。
该算法具有公平性和响应性较高的特点,但对于长时间运行的进程,可能会导致较大的上下文切换开销。
此外,还有最高响应比优先(Highest Response Ratio Next,HRRN)算法。
HRRN算法通过计算等待时间和服务时间的比例来决定运行顺序,即选取响应比最高的进程先执行。
该算法能够尽可能减少平均响应时间,但对于长任务可能存在运行时间过长的问题。
最后,我们介绍最短剩余时间优先(Shortest Remaining Time First,SRTF)算法。
SRTF算法是SJN算法的抢占版本,当有新进程到达时,会比较其剩余运行时间与当前运行进程的时间,如果新进程的剩余时间较短,则立即进行进程切换。
该算法能够最大程度地减少平均等待时间和响应时间,但对于切换开销较大。
针对这几种进程调度算法,我们可以通过编写模拟程序来验证其性能和特点。
首先,我们需要定义进程的数据结构,包括进程ID、到达时间、服务时间等属性。
然后,我们可以编写一个模拟函数来按照不同的算法进行调度,并统计平均等待时间、平均响应时间、吞吐量等指标。
通过对比不同算法在不同场景下的表现,可以评估其优劣。
总结起来,不同的进程调度算法有着各自的优缺点,根据实际需求选择合适的算法能够提高系统的性能和用户体验。
通过模拟和评估这些算法,我们可以更好地理解其原理和适用范围,并为实际系统的设计和优化提供参考。
希望这篇文章能够帮助你更好地理解和应用进程调度算法。
进程调度算法的模拟实现⏹实验目的1.本实验模拟在单处理机情况下的处理机调度问题,加深对进程调度的理解。
2.利用程序设计语言编写算法,模拟实现先到先服务算法FCFS、轮转调度算法RR、最短作业优先算法SJF、优先级调度算法PRIOR、最短剩余时间优先算法SRTF。
3.进行算法评价,计算平均等待时间和平均周转时间。
⏹实验内容及结果1.先来先服务算法2.轮转调度算法3. 优先级调度算法4. 最短时间优先算法5. 最短剩余时间优先算法⏹实验总结在此次模拟过程中,将SRTF单独拿了出来用指针表示,而其余均用数组表示。
⏹完整代码【Srtf.cpp代码如下:】//最短剩余时间优先算法的实现#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<time.h>typedef struct{int remain_time; //进程剩余执行时间int arrive_time; //进程到达时间int Tp; //进入就绪队列的时间int Tc; //进入执行队列的时间int To; //进程执行结束的时间int number; //进程编号}Process_Block; //定义进程模块typedef struct _Queue{Process_Block PB;struct _Queue *next;}_Block,*Process; //定义一个进程模块队列中结点typedef struct{Process head; //队列头指针Process end; //队列尾指针}Process_Queue; //进程队列Process_Queue PQ; //定义一个全局队列变量int t; //全局时间Process Run_Now; //当前正在运行的进程,作为全局变量void InitQueue(Process_Queue PQ){PQ.head ->next = NULL;PQ.end ->next = PQ.head;}/*初始化队列*/int IsEmpty(Process_Queue PQ){if(PQ.end->next == PQ.head)return 1; //队列空的条件为头指针指向尾指针并且尾指针指向头指针elsereturn 0;}/*判定队列是否为空队列*/void EnQueue(Process_Queue PQ,Process P){Process temp =(Process)malloc(sizeof(_Block));temp = PQ.end;temp->next->next = P;PQ.end->next = P;}/*插入队列操作*/Process DeQueue(Process_Queue PQ){if(IsEmpty(PQ))return NULL;Process temp = PQ.head->next;PQ.head->next= temp ->next;if(PQ.end->next == temp)PQ.end->next = PQ.head;return temp;}/*出列操作*/Process ShortestProcess(Process_Queue PQ){if(IsEmpty(PQ)) //如果队列为空,返回{if(!Run_Now)return NULL;elsereturn Run_Now;}Process temp,shortest,prev;int min_time;if(Run_Now) //如果当前有进程正在执行,{shortest = Run_Now; //那么最短进程初始化为当前正在执行的进程,min_time = Run_Now->PB.remain_time;}else//如果当前没有进程执行,{shortest = PQ.head->next; //则最短进程初始化为队列中第一个进程min_time = PQ.head->next->PB.remain_time;}temp = PQ.head;prev = temp;while(temp->next){if(temp->next->PB.remain_time <min_time) //如果当前进程的剩余时间比min_time短,{shortest = temp->next; //则保存当前进程,min_time = shortest->PB.remain_time;prev=temp; //及其前驱}temp=temp->next;}if(shortest == PQ.end->next) //如果最短剩余时间进程是队列中最后一个进程,PQ.end->next = prev; //则需要修改尾指针指向其前驱prev->next = shortest->next; //修改指针将最短剩余时间进程插入到队头return shortest;}/*调度最短剩余时间的进程至队头*/void Run(){Run_Now->PB.remain_time--; //某一时间运行它的剩余时间减return;}/*运行函数*/void Wait(){return ;}int sum(int array[],int n){int i,sum=0;for(i=0;i<n;i++)sum+=array[i];return sum;}int main(){PQ.head = (Process)malloc(sizeof(_Block));PQ.end = (Process)malloc(sizeof(_Block));Run_Now = (Process)malloc(sizeof(_Block));Run_Now =NULL;InitQueue(PQ);int i,N,Total_Time=0; //Total_Time为所有进程的执行时间之和printf("请输入计算机中的进程数目:\n");scanf("%d",&N);Process *P,temp;P = (Process*)malloc(N*sizeof(Process));int *wt,*circle_t;wt =(int*)malloc(N*sizeof(int));circle_t =(int*)malloc(N*sizeof(int));for(i=0;i<N;i++){P[i] = (Process)malloc(sizeof(_Block));P[i]->PB.number =i+1;P[i]->next =NULL;wt[i] =0;circle_t[i] =0;printf("输入第%d个进程的到达时间及剩余执行时间:\n",i+1);scanf("%d %d",&P[i]->PB.arrive_time,&P[i]->PB.remain_time);}for(i=0;i<N;i++)Total_Time+=P[i]->PB.remain_time;printf("\n进程按顺序运行依次为:\n");i=0;int k=0;for(t=0;;t++){if(Run_Now) //如果当前有进程正在执行{Run();if(t == P[i]->PB.arrive_time) //如果当前时间正好有进程进入{if(P[i]->PB.remain_time < Run_Now->PB.remain_time){temp = P[i];P[i] = Run_Now;Run_Now = temp; //则调度它至运行队列中,Run_Now->PB.Tp=t;Run_Now->PB.Tc=t;wt[Run_Now->PB.number-1]+=Run_Now->PB.Tc-Run_Now->PB.Tp;printf("%d ",Run_Now->PB.number);}EnQueue(PQ,P[i]); //并将当前运行进程重新插入队列中P[i]->PB.Tp=t;k++;i=(i+1)>(N-1)?(N-1):(i+1);}if(Run_Now->PB.remain_time == 0) //如果当前进程运行结束,{Run_Now->PB.To=t; //进程运行结束的时间circle_t[Run_Now->PB.number-1] +=t-Run_Now->PB.arrive_time;free(Run_Now); //则将它所占资源释放掉,Run_Now =NULL; //并修改Run_Now为NULLRun_Now = ShortestProcess(PQ); //从就绪队列中调出最短剩余时间进程至队头,if(!Run_Now) //如果队列为空,转为等待状态{if(IsEmpty(PQ) && k >= N) break;Wait();continue;}else{Run_Now->PB.Tc=t;wt[Run_Now->PB.number-1]+=Run_Now->PB.Tc-Run_Now->PB.Tp;printf("%d ",Run_Now->PB.number);}}}else//如果当前运行进程为空,那么{if(t == P[i]->PB.arrive_time) //如果正好这时有进程入队{k++;EnQueue(PQ,P[i]);Run_Now = DeQueue(PQ); //则直接被调入运行队列中Run_Now->PB.Tp=t;Run_Now->PB.Tc=t;printf("%d ",Run_Now->PB.number);i=(i+1)>(N-1)?(N-1):(i+1);}else{Wait();continue;}}}printf("\n");printf("平均等待时间是:\n%f\n",((float)sum(wt,N))/N);printf("平均周转时间是:\n%f\n",((float)sum(circle_t,N))/N);return 0;}//////////////////////////////////////////////////////【Process.cpp代码如下:】#include<iostream>#include<string>using namespace std;class Process{public:string ProcessName; // 进程名字int Time; // 进程需要时间int leval; // 进程优先级int LeftTime; // 进程运行一段时间后还需要的时间};void Copy ( Process proc1, Process proc2); // 把proc2赋值给proc1void Sort( Process pr[], int size) ; // 此排序后按优先级从大到小排列void sort1(Process pr[], int size) ; // 此排序后按需要的cpu时间从小到大排列void Fcfs( Process pr[], int num, int Timepice); // 先来先服务算法void TimeTurn( Process process[], int num, int Timepice); // 时间片轮转算法void Priority( Process process[], int num, int Timepice); // 优先级算法void main(){int a;cout<<endl;cout<<" 选择调度算法:"<<endl;cout<<" 1: FCFS 2: 时间片轮换 3: 优先级调度 4: 最短作业优先 5: 最短剩余时间优先"<<endl; cin>>a;const int Size =30;Process process[Size] ;int num;int TimePice;cout<<" 输入进程个数:"<<endl;cin>>num;cout<<" 输入此进程时间片大小: "<<endl;cin>>TimePice;for( int i=0; i< num; i++){string name;int CpuTime;int Leval;cout<<" 输入第"<< i+1<<" 个进程的名字、cpu时间和优先级:"<<endl;cin>>name;cin>> CpuTime>>Leval;process[i].ProcessName =name;process[i].Time =CpuTime;process[i].leval =Leval;cout<<endl;}for ( int k=0;k<num;k++)process[k].LeftTime=process[k].Time ;//对进程剩余时间初始化cout<<" ( 说明: 在本程序所列进程信息中,优先级一项是指进程运行后的优先级!! )";cout<<endl; cout<<endl;cout<<"进程名字"<<"共需占用CPU时间 "<<" 还需要占用时间 "<<" 优先级"<<" 状态"<<endl;if(a==1)Fcfs(process,num,TimePice);else if(a==2)TimeTurn( process, num, TimePice);else if(a==3){Sort( process, num);Priority( process , num, TimePice);}else// 最短作业算法,先按时间从小到大排序,再调用Fcfs算法即可{sort1(process,num);Fcfs(process,num,TimePice);}}void Copy ( Process proc1, Process proc2){proc1.leval =proc2.leval ;proc1.ProcessName =proc2.ProcessName ;proc1.Time =proc2.Time ;}void Sort( Process pr[], int size) //以进程优先级高低排序{// 直接插入排序for( int i=1;i<size;i++){Process temp;temp = pr[i];int j=i;while(j>0 && temp.leval<pr[j-1].leval){pr[j] = pr[j-1];j--;}pr[j] = temp;} // 直接插入排序后进程按优先级从小到大排列for( int d=size-1;d>size/2;d--){Process temp;temp=pr [d];pr [d] = pr [size-d-1];pr [size-d-1]=temp;} // 此排序后按优先级从大到小排列}/* 最短作业优先算法的实现*/void sort1 ( Process pr[], int size) // 以进程时间从低到高排序{// 直接插入排序for( int i=1;i<size;i++){Process temp;temp = pr[i];int j=i;while(j>0 && temp.Time < pr[j-1].Time ){pr[j] = pr[j-1];j--;}pr[j] = temp;}}/* 先来先服务算法的实现*/void Fcfs( Process process[], int num, int Timepice){ // process[] 是输入的进程,num是进程的数目,Timepice是时间片大小while(true){if(num==0){cout<<" 所有进程都已经执行完毕!"<<endl;exit(1);}if(process[0].LeftTime==0){cout<<" 进程"<<process[0].ProcessName<< " 已经执行完毕!"<<endl;for (int i=0;i<num;i++)process[i]=process[i+1];num--;}else if(process[num-1].LeftTime==0){cout<<" 进程"<<process[num-1].ProcessName<< " 已经执行完毕!"<<endl;num--;}else{cout<<endl; //输出正在运行的进程process[0].LeftTime=process[0].LeftTime- Timepice;process[0].leval =process[0].leval-1;cout<<" "<<process[0].ProcessName <<" "<<process[0].Time <<" ";cout<<process[0].LeftTime <<" "<<process[0].leval<<" 运行";cout<<endl;for(int s=1;s<num;s++){cout<<" "<<process[s].ProcessName <<" "<<process[s].Time <<"";cout<<process[s].LeftTime <<" "<<process[s].leval<<" 等待"<<endl; ;}} // elsecout<<endl;system(" pause");cout<<endl;} // while}/* 时间片轮转调度算法实现*/void TimeTurn( Process process[], int num, int Timepice){while(true){if(num==0){cout<<" 所有进程都已经执行完毕!"<<endl;exit(1);}if(process[0].LeftTime==0){cout<<" 进程"<<process[0].ProcessName<< " 已经执行完毕!"<<endl;for (int i=0;i<num;i++)process[i]=process[i+1];num--;}if( process[num-1].LeftTime ==0 ){cout<<" 进程" << process[num-1].ProcessName <<" 已经执行完毕! "<<endl;num--;}else if(process[0].LeftTime > 0){cout<<endl; //输出正在运行的进程process[0].LeftTime=process[0].LeftTime- Timepice;process[0].leval =process[0].leval-1;cout<<" "<<process[0].ProcessName <<" "<<process[0].Time <<" ";cout<<process[0].LeftTime <<" "<<process[0].leval<<" 运行";cout<<endl;for(int s=1;s<num;s++){cout<<" "<<process[s].ProcessName <<" "<<process[s].Time <<"";cout<<process[s].LeftTime <<" "<<process[s].leval;if(s==1)cout<<" 就绪"<<endl;elsecout<<" 等待"<<endl;}Process temp;temp = process[0];for( int j=0;j<num;j++)process[j] = process[j+1];process[num-1] = temp;} // elsecout<<endl;system(" pause");cout<<endl;} // while}/* 优先级调度算法的实现*/void Priority( Process process[], int num, int Timepice){while( true){if(num==0){cout<< "所有进程都已经执行完毕!"<<endl;exit(1);}if(process[0].LeftTime==0){cout<<" 进程" << process[0].ProcessName <<" 已经执行完毕! "<<endl;for( int m=0;m<num;m++)process[m] = process[m+1]; //一个进程执行完毕后从数组中删除num--; // 此时进程数目减少一个}if( num!=1 && process[num-1].LeftTime ==0 ){cout<<" 进程" << process[num-1].ProcessName <<" 已经执行完毕! "<<endl;num--;}if(process[0].LeftTime > 0){cout<<endl; //输出正在运行的进程process[0].LeftTime=process[0].LeftTime- Timepice;process[0].leval =process[0].leval-1;cout<<" "<<process[0].ProcessName <<" "<<process[0].Time <<" "; cout<<process[0].LeftTime <<" "<<process[0].leval<<" 运行";cout<<endl; // 输出其他进程for(int s=1;s<num;s++){cout<<" "<<process[s].ProcessName <<" "<<process[s].Time <<" "; cout<<process[s].LeftTime <<" "<<process[s].leval ;if(s==1)cout<<" 就绪"<<endl;elsecout<<" 等待 "<<endl;}} // elseSort(process, num);cout<<endl;system(" pause");cout<<endl;} // while}。
动态优先权进程调度算法模拟实验报告动态优先权调度算法是一种动态调度算法,根据进程的优先级来决定下一个要执行的进程。
进程的优先级可以根据其紧迫性、重要性和资源需求等因素来确定。
本实验利用模拟算法来模拟动态优先权调度算法,并通过实例来说明该调度算法的工作原理和优缺点。
一、实验目的通过本实验,我们可以了解动态优先权调度算法的工作原理,掌握如何使用模拟算法来模拟进程的调度过程,进一步了解该调度算法的优缺点。
二、实验环境本实验使用C++编程语言来实现动态优先权调度算法的模拟。
编译器使用Dev-C++。
三、实验步骤1.设计进程控制块(PCB)的数据结构,包括进程优先级、进程标识、进程状态等信息。
2.设计模拟算法来模拟动态优先权调度算法。
具体算法如下:a.初始化就绪队列,将所有的进程按照优先级插入到就绪队列中。
b.选择优先级最高的进程执行,并更新该进程的优先级。
c.执行完毕后更新进程的状态,并将其从就绪队列中删除。
d.如果新的进程到达,将其插入到就绪队列中。
3.实现主函数,模拟进程的创建、调度和执行过程。
4.进行多个实例的测试,观察进程的调度顺序和执行结果。
5.总结实验结果,分析动态优先权调度算法的优缺点。
四、实验结果与分析通过多个实例的测试,我们可以观察到动态优先权调度算法的工作过程和效果。
该算法可以根据进程的优先级来确定下一个要执行的进程,从而可以更好地满足不同进程的需求。
同时,动态优先权调度算法可以确保优先级高的进程能够及时得到执行,提高系统的响应速度。
然而,动态优先权调度算法存在一些缺点。
首先,该算法对进程的优先级要求较高,需要合理设置进程的优先级。
如果优先级设置不合理,可能导致优先级高的进程一直占用CPU资源,而优先级低的进程无法得到执行,造成资源浪费。
其次,该算法没有考虑进程的等待时间和执行时间,容易导致饥饿现象的发生,即一些进程无法得到执行。
五、实验总结通过本实验,我们了解了动态优先权调度算法的工作原理和模拟方法。
进程调度算法模拟实验报告
进程调度是指控制多个进程按照一定的规则进行调度的过程,决定着进程在多道程序环境下的并发执行方式。
本次实验使用wiki提供的进程调度算法(短进程优先)来模拟实验,以下是实验的具体事项:
(1)模拟测试环境:Windows 10;
(2)运行环境:采用python 3.8+模拟。
(3)实验条件:三个进程:P1、P2、P3,它们的运行时间分别为12、6、10;
(4)实验步骤:
(a)首先显示所有进程的初始状态:
进程运行时间到达时间优先级进程状态
P1 12 0 1 就绪
P2 6 0 2 就绪
P3 10 0 3 就绪
(b)根据进程调度算法,模拟测试、实现进程的按时间片轮转:
(c)模拟运行完最后一个进程(P3),然后实现短进程优先:
2.实验结论
通过本实验,我们发现使用短进程优先进程调度算法能够高效地实现多个进程的并发执行,满足实际应用中对低延迟、高响应性的要求,其中最短进程最先执行,而最长进程最后执行,真正实现了“短进程优先”的思想。
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。
使用动态优先权的进程调度算法的模拟实验进程调度算法是操作系统中对进程进行调度的一种策略,动态优先权调度算法是其中一种常用的调度算法。
下面将对动态优先权调度算法进行模拟实验,并对实验结果进行分析。
首先,我们定义进程的属性包括进程编号、到达时间、服务时间、优先权和完成时间等。
动态优先权调度算法的基本思想是根据进程的优先权决定下一个被调度的进程,优先权越高,被调度的机会越大。
实验过程如下:1.创建一个进程队列,用来存放待调度的进程。
2.输入进程的个数,并依次输入每个进程的到达时间、服务时间和优先权。
3.将所有进程按照到达时间进行排序。
4.从排好序的进程队列中选择优先权最高的进程,即优先权最大的进程。
5.通过执行该进程进行模拟,更新进程队列中的进程信息。
6.根据更新后的进程信息,重新选择下一个被调度的进程。
7.重复步骤5和6,直到所有进程执行完毕。
对于每个进程,我们可以记录其等待时间、周转时间和带权周转时间。
等待时间即为该进程在就绪队列中等待的时间,周转时间是指从进程提交到完成的时间,即完成时间减去到达时间,带权周转时间是指每个进程的周转时间除以服务时间,用来评估进程的调度效果。
下面是一个动态优先权调度算法的模拟实验示例:```pythonclass Process:self.id = idself.priority = prioritydef __lt__(self, other):return self.priority < other.prioritydef dynamic_priority_scheduling(processes):queue = []while processes or queue:for process in processes:queue.append(process)processes.remove(process)queue.sort(reverse=True) # 根据进程的优先权进行排序if queue:process = queue.pop(0)for p in queue:if __name__ == '__main__':n = int(input("Enter the number of processes: "))processes = []for i in range(n):priority = int(input("Enter priority for process {}:".format(i+1)))dynamic_priority_scheduling(processes)```以上代码定义了一个Process类来表示进程,并使用动态优先权调度算法对进程进行调度。