进程控制和调度实验报告

一、实验目的本次实验旨在通过Linux操作系统的实践操作，加深对进程控制概念的理解。

通过学习进程的创建、调度、同步、通信等基本操作，掌握进程控制的基本方法，并了解进程间通信的机制。

二、实验环境1. 硬件环境：Intel(R) Core(TM) i5-3210M CPU2.50GHz，4.00GB内存。

2. 软件环境：64位Linux操作系统。

三、实验内容1. 进程的创建与终止2. 进程的调度与优先级3. 进程同步与互斥4. 进程间通信四、实验步骤1. 进程的创建与终止（1）使用`fork()`函数创建子进程，通过比较返回值判断创建是否成功。

```cpid_t pid = fork();if (pid < 0) {perror("fork failed");exit(1);}```（2）使用`exit()`函数终止进程。

```cexit(0);```2. 进程的调度与优先级（1）使用`nice()`函数调整进程优先级。

```cnice(10); // 降低进程优先级```（2）使用`priority_seta()`函数设置进程优先级。

```cstruct sched_param param;param.sched_priority = 10;if (sched_setscheduler(pid, SCHED_RR, &param) == -1) { perror("sched_setscheduler failed");exit(1);}```3. 进程同步与互斥（1）使用`semaphore_t`类型的信号量实现进程同步。

```csemaphore_t sem;sem_init(&sem, 0, 1);sem_wait(&sem);// 执行临界区代码sem_post(&sem);sem_destroy(&sem);```（2）使用`mutex_t`类型的互斥锁实现进程互斥。

计算机操作系统进程调度实验报告实验报告：计算机操作系统进程调度1.实验背景与目的计算机操作系统是一种负责管理和协调计算机硬件和软件资源的系统。

进程调度作为操作系统的重要功能之一，主要负责决定哪些进程可以运行、何时运行以及运行多长时间等问题。

本实验旨在通过实践学习进程调度的原理和实现细节，加深对操作系统的理解。

2.实验原理与步骤（1）实验原理：进程调度的目标是充分利用计算机资源，提高系统的吞吐率和响应时间。

常用的调度算法有先来先服务（FCFS）、最短作业优先（SJF）、时间片轮转（RR）等。

在本实验中，我们将实现时间片轮转调度算法，并对比不同算法的性能差异。

（2）实验步骤：1）设计进程数据结构：创建进程控制块（PCB）结构体，包含进程的标识符、到达时间、服务时间、剩余时间、等待时间等信息。

2）生成进程：根据指定的进程个数和服务时间范围，生成随机的进程并初始化进程控制块。

3）时间片轮转调度算法：根据时间片大小，按照轮转调度的方式进行进程调度。

4）性能评估：通过记录进程的等待时间和周转时间，比较不同调度算法的性能差异。

3.实验结果与分析通过实验我们生成了10个进程，并使用时间片大小为2进行轮转调度。

下表列出了各个进程的信息及调度结果。

进程到达时间服务时间剩余时间等待时间周转时间P108068P214004P3291310P4350115P542032P6570147P763063P8761714P981071P1093104从实验结果可以看出，时间片轮转调度算法相对公平地分配了CPU给各个进程，减少了等待时间和周转时间。

但是，对于长时间服务的进程，可能出现饥饿问题，即一些耗时较长的进程无法得到充分的CPU时间。

与时间片轮转算法相比，先来先服务（FCFS）算法对于短作业具有更好的响应时间，但可能导致长作业等待时间过长。

最短作业优先（SJF）算法能够最大化短作业的优先级，提高整体性能。

4.实验总结与体会本次实验通过实践了解了进程调度的原理与实现细节，加深了对操作系统的理解。

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。

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。

操作系统实验报告进程调度操作系统实验报告：进程调度引言操作系统是计算机系统中最核心的软件之一，它负责管理和调度计算机的资源，提供良好的用户体验。

在操作系统中，进程调度是其中一个重要的功能，它决定了进程的执行顺序和时间片分配，对于提高计算机系统的效率和响应能力至关重要。

本篇实验报告将重点介绍进程调度的相关概念、算法和实验结果。

一、进程调度的概念进程调度是操作系统中的一个重要组成部分，它负责决定哪个进程可以使用CPU，并为其分配执行时间。

进程调度的目标是提高系统的吞吐量、响应时间和公平性。

在多道程序设计环境下，进程调度需要考虑多个进程之间的竞争和协作，以实现资源的合理利用。

二、进程调度算法1. 先来先服务调度（FCFS）先来先服务调度算法是最简单的进程调度算法之一，它按照进程到达的顺序进行调度，即先到达的进程先执行。

这种算法的优点是公平性高，缺点是无法适应长作业和短作业混合的情况，容易产生"饥饿"现象。

2. 最短作业优先调度（SJF）最短作业优先调度算法是根据进程的执行时间来进行调度的，即执行时间最短的进程先执行。

这种算法的优点是能够最大程度地减少平均等待时间，缺点是无法适应实时系统和长作业的情况。

3. 时间片轮转调度（RR）时间片轮转调度算法是一种抢占式调度算法，它将CPU的执行时间划分为固定大小的时间片，并按照轮转的方式分配给各个进程。

当一个进程的时间片用完后，它将被挂起，等待下一次调度。

这种算法的优点是能够保证每个进程都能够获得一定的执行时间，缺点是无法适应长作业和短作业混合的情况。

4. 优先级调度（Priority Scheduling）优先级调度算法是根据进程的优先级来进行调度的，优先级高的进程先执行。

这种算法的优点是能够根据进程的重要性和紧急程度进行灵活调度，缺点是可能会导致低优先级的进程长时间等待。

三、实验结果与分析在实验中，我们使用了不同的进程调度算法，并对其进行了性能测试。

操作系统进程控制实验报告一、实验目的操作系统进程控制是操作系统中的重要概念和核心功能之一。

本次实验的目的在于深入理解操作系统中进程的概念、状态及其转换，掌握进程创建、终止、阻塞和唤醒等操作的实现原理和方法，通过实际编程和调试，观察进程的行为和特性，从而提高对操作系统原理的理解和应用能力。

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（一）进程的概念进程是操作系统中进行资源分配和调度的基本单位，它包含了程序代码、数据、堆栈等资源。

进程具有独立性、动态性和并发性等特点。

（二）进程的状态进程的状态通常包括就绪态、运行态和阻塞态。

就绪态表示进程已具备运行条件，等待被调度；运行态表示进程正在 CPU 上执行；阻塞态表示进程因等待某个事件而暂停执行。

（三）进程控制的基本操作1、进程创建：通过系统调用创建新的进程，为其分配资源并初始化。

2、进程终止：当进程完成任务或出现异常时，结束其执行并回收资源。

3、进程阻塞：进程在等待某个事件时，主动进入阻塞态。

4、进程唤醒：当等待的事件发生时，将阻塞的进程唤醒，使其进入就绪态。

四、实验内容与步骤（一）进程创建1、编写 C+＋程序，使用系统提供的函数创建新的进程。

2、在新进程中执行特定的任务，例如打印输出信息。

｀｀｀cppinclude ＜windowsh>include ＜iostream>int main(）｛STARTUPINFO si;PROCESS_INFORMATION pi;ZeroMemory(＆si, sizeof(si)）；sicb ＝ sizeof(si)；ZeroMemory(＆pi, sizeof(pi)）；／／创建新进程if （！CreateProcess(NULL, ／／应用程序名称＂C:＼＼Path\＼To\＼Your\＼ChildProcessexe"，／／命令行参数NULL, NULL, FALSE, 0, NULL, NULL, ＆si, ＆pi)）｛std:：cerr ＜＜＂CreateProcess failed Error code: ＂＜＜GetLastError(）＜＜ std:：endl;return 1;｝／／等待子进程结束WaitForSingleObject(pihProcess, INFINITE)；／／关闭进程和线程句柄CloseHandle(pihProcess)；CloseHandle(pihThread)；return 0;｝｀｀｀（二）进程终止1、在创建的进程中设置条件，当满足条件时主动终止进程。

进程调度实验报告这篇文章将讨论进程调度的相关实验及其结果。

进程调度是指计算机在多任务环境下对进程进行管理和调度，以便最大化系统的效率和可靠性。

在进程调度实验中，我们使用了Linux操作系统，并编写了一段程序来模拟具有多个进程的计算机系统。

我们首先定义了三个不同类型的进程：I/O Bound进程、CPU Bound进程和Interactive进程。

I/O Bound进程是一个需要从磁盘读取数据并进行处理的进程，CPU Bound进程则是一个需要使用CPU来完成复杂计算的进程，而Interactive进程是用户与系统交互的进程。

实验中，我们使用了三个不同的进程调度算法：Round Robin、先来先服务（FCFS）和最短作业优先（SJF）。

Round Robin是最简单的进程调度算法，它会将CPU时间分配给每个进程一段时间，然后切换到下一个进程。

FCFS根据队列中进程的顺序分配CPU时间。

SJF则是根据进程执行所需时间的长度进行调度的。

在我们的实验中，我们评估了每个算法的性能，并得出了以下结论：Round Robin算法的结果最好。

我们发现这种算法的表现非常良好，因为它能在繁忙的计算机系统中平均分配CPU时间，并避免长时间运行的进程占用计算机资源。

FCFS算法的性能很糟糕。

我们发现在FCFS算法中，长时间运行的进程会占用系统资源，而短时间运行的进程则需要等待很久才能获得CPU时间。

这样会导致整个计算机系统的效率下降。

SJF算法表现一般。

我们发现，在繁忙的系统中，SJF算法会基于当前进程的下一步行动来调度进程。

但是，如果多个进程具有相似的执行时间，并且它们需要同时运行，则存在一定的竞争和时间分配的缺陷。

总体来说，进程调度算法是计算机系统中非常重要的一部分，因为它会直接影响系统的效率和可靠性。

在我们的实验中，我们发现Round Robin算法是最好的选择，它能够抵消系统中不同进程需要不同时间的差异，确保每个进程都能获得相应的时间来完成任务。

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。

进程调度实验报告进程调度实验报告概述：进程调度是操作系统中一个重要的组成部分，它负责决定在多个进程同时运行时，每个进程分配到的CPU时间片以及切换进程的时机。

合理的进程调度算法能够提高系统的性能和资源利用率，因此对进程调度的研究和优化具有重要意义。

1. 背景介绍进程调度是操作系统中的一个关键任务，它负责管理和控制多个进程的执行顺序，以实现对CPU的合理分配。

在多道程序设计环境下，进程调度的作用尤为重要。

进程调度算法的好坏直接影响着系统的性能和响应速度。

2. 进程调度算法2.1 先来先服务（FCFS）先来先服务是最简单的调度算法之一，它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，直到该进程执行完成或者发生I/O操作。

FCFS算法的优点是公平且易于实现，但是它无法适应不同进程的执行时间差异，可能导致长作业效应。

2.2 最短作业优先（SJF）最短作业优先调度算法是根据进程的执行时间长度来进行调度，执行时间越短的进程越优先执行。

SJF算法能够最大程度地减少平均等待时间，但是它需要预先知道进程的执行时间，这在实际应用中往往是不可行的。

2.3 时间片轮转（RR）时间片轮转是一种经典的调度算法，它将CPU的执行时间划分为若干个时间片，每个进程在一个时间片内执行，如果时间片用完还没有执行完，则将该进程放入就绪队列的末尾，继续执行下一个进程。

RR算法能够保证每个进程都能获得公平的CPU时间，但是对于长时间执行的进程，会导致较大的上下文切换开销。

3. 实验设计与结果分析为了评估不同进程调度算法的性能，我们设计了一系列实验。

首先，我们使用不同的进程到达时间和执行时间生成一组测试数据。

然后，分别使用FCFS、SJF和RR算法进行调度，并记录每个进程的等待时间和周转时间。

最后，我们对实验结果进行分析。

实验结果显示，FCFS算法对于执行时间较长的进程会出现较长的平均等待时间，而SJF算法能够有效减少平均等待时间。

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。

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过程的理解，掌握三种基本调度算法（先来先服务（FCFS）、时间片轮转、动态优先级调度）的原理和实现方法，并能够通过编程模拟进程调度过程，分析不同调度算法的性能特点。

二、实验环境1. 操作系统：Linux/Windows2. 编程语言：C/C++3. 开发环境：Visual Studio、Code::Blocks等三、实验内容1. 实现三种基本调度算法：FCFS、时间片轮转、动态优先级调度。

2. 编写代码模拟进程调度过程，包括进程创建、进程调度、进程运行、进程结束等环节。

3. 每次调度后，打印当前运行的进程、就绪队列以及所有进程的PCB信息。

4. 编写实验报告，描述数据结构、算法流程，展示实验结果，并总结心得。

四、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、服务时间、已用时间、优先数、进程状态等信息。

2. 实现进程调度函数，根据所选调度算法进行进程调度。

3. 编写主函数，初始化进程信息，选择调度算法，并模拟进程调度过程。

4. 每次调度后，打印当前运行的进程、就绪队列以及所有进程的PCB信息。

5. 编写实验报告，描述数据结构、算法流程，展示实验结果，并总结心得。

五、实验结果与分析1. FCFS调度算法实验结果：按照进程到达时间依次调度，每个进程结束后，调度下一个进程。

分析：FCFS调度算法简单，易于实现，但可能会导致进程的响应时间较长，特别是当有大量进程到达时，后到达的进程可能会长时间等待。

2. 时间片轮转调度算法实验结果：每个进程完成一个时间片后，放弃处理机，转到就绪队列队尾。

分析：时间片轮转调度算法能够保证每个进程都能得到一定的运行时间，但可能会出现进程饥饿现象，即某些进程长时间得不到运行。

3. 动态优先级调度算法实验结果：每个进程完成一个时间片后，优先级减1，插入到就绪队列相关位置。

分析：动态优先级调度算法能够根据进程的运行情况动态调整优先级，使得优先级高的进程能够得到更多的运行时间，从而提高系统的响应速度。

实验一进程调度小组成员：侯飞080806110024王卫党080806110018陈德080806110021杨民岱080806110026一、实习内容1、模拟多批道处理多操作系统的进程调度；2、模拟实现同步机构避免并发进程执行时可能与时间相关的错误。

二、实习目的在采用多道程序设计的系统中，往往有若干个进程同时处于就绪状态。

当就绪进程个数大于处理器数时，就必须依照某种策略来决定哪些进程优先占用处理器。

本实习模拟在单处理器情况下的处理器调度，帮助学生加深了解处理器调度的工作。

模拟系统，对进程调度、进程运行状态及PV操作原理加深理解和掌握。

三、实习题目采用剥夺式优先算法，对3个进程进行模拟调度。

模拟PV操作同步机构，用PV操作解决进程进入临界区的问题。

【设计思想】（1）对三个进程进行模拟调度时，对各进程的静态数进行设置，设进程P1、P2、P3的优先级数分别为1,、2、3，优先级数越大，表示优先级越低。

每个进程都处于执行态“e”、就绪态“r”和等待态“w”三种状态之一，并假定初始状态为“r”。

（2）每一个进程都用一个PCB表来表示，PCB表的具体内容根据具体情况来定。

本进程调度模拟中，为每个PCB表定义四项内容：进程块号id、进程所处状态status、优先级数priority以及等待原因waiter1。

系统在运行时，能够显示和打印各进程和系统参数的变化情况，以便于观察各进程的调度。

（3）完成必要的初始化操作后便进入进程调度程序，首先由进程P1进入执行，当进程因等待某个事件被阻塞或唤醒某个等待进程时，转进程调度模块。

（4）进程进入临界区前后，调用PV操作。

（5）如果唤醒的进程的优先级高于正在执行进程的优先级，则剥夺现行进程的执行权。

（6）当三进程都处于等待状态时，则退出本模拟系统。

四、进程模块示例1．数据结构struct{int id;int waiter1;int priority;char status;}pcb[5];2．信号量struct{int value; //互斥信号量，临界区数，初值为1int waiter2; //同步信号量，初值为0}sem[3];3．现场保护栈char stack[11][5];//每个进程都有一个大小为10个字的现场保护栈，用来保护中断时的断点地址等信息。

操作系统实验题：设计一若干并发进程的进程调度程序一、实验目的无论是批处理系统、分时系统还是实时系统，用户进程数一般都大于处理机数，这将导致用户进程互相争夺处理机。

这就要求进程调度程序按一定的策略，动态地把处理及分配给处于就绪队列中的某一进程，以使之执行。

进程调度是处理机管理的核心内容。

本实验要求采用最高优先数优先的调度算法（即把处理机分配给优先数最高的进程）和先来先服务算法编写和调试一个简单的进程调度程序。

通过本实验可以加深理解有关进程控制块、进程队列的概念。

并体会了优先数和先来先服务调度算法的具体实施办法。

二、实验要求用高级语言编写和调试一个进程调度程序，以加深对进程的概念及进程调度算法的理解．三、实验内容进程调度算法：采用最高优先数优先的调度算法（即把处理机分配给优先数最高的进程）和先来先服务算法（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）。

每个进程有一个进程控制块（ PCB）表示。

进程控制块可以包含如下信息：进程名、优先数、到达时间、需要运行时间、已用CPU时间、进程状态等等。

进程的优先数及需要的运行时间可以事先人为地指定（也可以由随机数产生）。

进程的到达时间为进程输入的时间。

进程的运行时间以时间片为单位进行计算。

每个进程的状态可以是就绪 W（Wait）、运行R（Run）、或完成F（Finish）三种状态之一。

就绪进程获得 CPU后都只能运行一个时间片。

用已占用CPU时间加1来表示。

如果运行一个时间片后，进程的已占用 CPU时间已达到所需要的运行时间，则撤消该进程，如果运行一个时间片后进程的已占用CPU时间还未达所需要的运行时间，也就是进程还需要继续运行，此时应将进程的优先数减1（即降低一级），然后把它插入就绪队列等待CPU。

每进行一次调度程序都打印一次运行进程、就绪队列、以及各个进程的 PCB，以便进行检查。

重复以上过程，直到所要进程都完成为止。

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。

进程控制实验报告进程控制实验报告一、引言进程控制是操作系统中的重要概念，它涉及到进程的创建、调度、终止等方面。

本篇实验报告将介绍我们在进程控制实验中所进行的工作和实验结果。

二、实验目的本次实验的目的是通过编写程序，了解进程的创建、调度和终止过程，并掌握相关的系统调用和操作。

三、实验环境我们使用的实验环境是Linux操作系统，并使用C语言编写程序。

四、实验步骤1. 进程创建在实验中，我们编写了一个简单的程序，用于创建新的进程。

通过调用系统调用fork()，我们可以在父进程中创建一个子进程。

子进程是父进程的副本，它们共享一些资源，但有各自独立的执行空间。

2. 进程调度在实验中，我们使用了系统调用exec()来进行进程调度。

通过调用exec()，我们可以在一个进程中执行另一个可执行文件。

这样，原来的进程将被替换为新的进程，并开始执行新的程序。

3. 进程终止在实验中，我们使用了系统调用exit()来终止一个进程。

当一个进程执行完毕或者遇到错误时，可以调用exit()来结束自己的执行。

同时，exit()函数还可以传递一个整数值作为进程的返回值，供其他进程获取。

五、实验结果通过实验，我们成功地创建了多个进程，并进行了调度和终止操作。

我们观察到，创建的子进程在父进程的基础上执行，并且具有独立的执行空间。

在调度过程中，我们能够看到进程的切换和执行结果的输出。

在终止过程中，我们成功地结束了进程的执行，并获取了进程的返回值。

六、实验总结通过本次实验，我们深入了解了进程控制的相关概念和操作。

我们通过编写程序，实际操作了进程的创建、调度和终止过程。

这些实验结果对于我们理解操作系统的工作原理和进程管理机制具有重要意义。

七、实验感想本次实验让我们深刻认识到进程控制在操作系统中的重要性。

进程的创建、调度和终止是操作系统能够高效运行的基础。

通过实验，我们不仅掌握了相关的系统调用和操作，还加深了对操作系统原理的理解。

八、实验改进在实验中，我们可以进一步扩展功能，例如实现进程间的通信和同步机制。

操作系统实验 报告实验项目： 进程调度学 院： 计算机学院专 业：班 级：学 号：姓 名：1. 实验目的在采用多道程序设计的系统中，往往有若干个进程同时处于就绪状态。

当就绪进程个数大于处理机数时，就必须依照某种策略来决定哪些进程优先占用处理机。

本实验模拟在单处理机情况下的进程调度，加深了解进程调度的工作。

2. 实验内容设计一个按时间片轮转法实现进程调度的程序。

(1)假定系统有五个进程，每一个进程用一个进程控制块PCB 来代表，进程控制块的格式为：其中，进程名——作为进程的标识，假设五个进程的进程名分别为Q 1，Q 2，Q 3，Q 4，Q 5。

指针——进程按顺序排成循环队列，用指针指出下一个进程的进程控制块的首地址，最后一个进程的指针指出第一个进程的进程控制块首地址。

要求运行时间——假设进程需要运行的单位时间数。

已运行时间——假设进程已经运行的单位时间数，初始值为“0”。

状态——有两种状态，“就绪”和“结束”，初始状态都为“就绪”，用“R ”表示。

当一个进程运行结束后，它的状态为“结束”，用“E ”表示。

(2)每次运行所设计的进程调度程序前，为每个进程任意确定它的“要求运行时间”。

(3)把五个进程按顺序排成循环队列，用指针指出队列连接情况。

另用一标志单元记录轮到运行的进程。

例如，当前轮到Q 2执行，则有：进程名 指针 要求运行时间 已运行时间 状态标志单元(4)进程调度总是选择标志单元指示的进程运行。

由于本实验是模拟进程调度的功能，所以对被选中的进程并不实际的启动运行，而是执行“已运行时间+1”来模拟进程的一次运行，表示进程已经运行过一个单位的时间。

请注意：在实际的系统中，当一个进程被选中运行时，必须置上该进程可以运行的时间片值，以及恢复进程的现场，让它占有处理机运行，直到出现等待事件或运行满一个时间片。

在这时省去了这些工作，仅用“已运行时间+1”来表示进程已经运行满一个时间片。

(5)进程运行一次后，应把该进程的进程控制块中的指针值送到标志单元，以指示下一个轮到运行的进程。

### 实验目的1. 理解操作系统进程控制的基本概念和原理。

2. 掌握进程的创建、同步、通信和终止等操作。

3. 熟悉Linux系统中的进程控制命令和系统调用。

4. 理解进程调度算法的基本原理和实现方法。

### 实验环境1. 操作系统：Linux2. 编程语言：C/C++3. 编译器：gcc4. 开发工具：vim### 实验内容本实验主要涉及以下内容：1. 进程的创建与终止2. 进程同步与通信3. 进程调度算法#### 1. 进程的创建与终止实验一：利用fork()创建进程```c#include <stdio.h>#include <unistd.h>#include <sys/types.h>#include <sys/wait.h>int main() {pid_t pid;pid = fork();if (pid < 0) {printf("fork() error\n");return 1;} else if (pid == 0) {printf("Child process, PID: %d\n", getpid()); printf("Child process is running...\n");sleep(2);printf("Child process is exiting...\n");return 0;} else {printf("Parent process, PID: %d\n", getpid()); printf("Parent process is running...\n");sleep(3);printf("Parent process is exiting...\n");wait(NULL);}return 0;}```实验二：利用exec()创建进程```c#include <unistd.h>#include <sys/types.h>#include <sys/wait.h>int main() {pid_t pid;pid = fork();if (pid < 0) {printf("fork() error\n");return 1;} else if (pid == 0) {execlp("ls", "ls", "-l", (char )NULL); printf("execlp() error\n");return 1;} else {wait(NULL);}return 0;}```实验三：进程终止```c#include <stdio.h>#include <sys/types.h>#include <sys/wait.h>int main() {pid_t pid;pid = fork();if (pid < 0) {printf("fork() error\n");return 1;} else if (pid == 0) {printf("Child process, PID: %d\n", getpid()); sleep(2);printf("Child process is exiting...\n");exit(0);} else {wait(NULL);}return 0;}```#### 2. 进程同步与通信实验四：使用信号实现进程同步```c#include <unistd.h>#include <sys/types.h>#include <sys/wait.h>#include <signal.h>int main() {pid_t pid;int status;int signalNo = 1;pid = fork();if (pid < 0) {printf("fork() error\n");return 1;} else if (pid == 0) {printf("Child process, PID: %d\n", getpid()); while (1) {pause();printf("Child process is running...\n"); }} else {printf("Parent process, PID: %d\n", getpid()); sleep(1);kill(pid, signalNo);wait(NULL);}return 0;}```实验五：使用管道实现进程通信```c#include <stdio.h>#include <unistd.h>#include <sys/types.h>#include <sys/wait.h>int main() {int pipefd[2];pid_t pid;char buffer[100];if (pipe(pipefd) == -1) {printf("pipe() error\n"); return 1;}pid = fork();if (pid < 0) {printf("fork() error\n"); return 1;} else if (pid == 0) {close(pipefd[0]);read(pipefd[1], buffer, sizeof(buffer));printf("Child process, PID: %d, Received: %s\n", getpid(), buffer);} else {close(pipefd[1]);write(pipefd[0], "Hello, Child!\n", 14);wait(NULL);}return 0;}```#### 3. 进程调度算法实验六：先来先服务（FCFS）调度算法```c#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <unistd.h>#include <sys/wait.h>#define NUM_PROCESSES 5#define TIME_QUANTUM 2typedef struct {int pid;int arrival_time;int burst_time;} Process;int main() {Process processes[NUM_PROCESSES] = {{1, 0, 5},{2, 1, 3},{3, 2, 4},{4, 3, 2},{5, 4, 1}};int i, j, time = 0, completed = 0;int wait_time[NUM_PROCESSES], turnaround_time[NUM_PROCESSES]; // Calculate waiting timefor (i = 0; i < NUM_PROCESSES; i++) {wait_time[i] = 0;}for (i = 0; i < NUM_PROCESSES; i++) {for (j = 0; j < i; j++) {wait_time[i] += processes[j].burst_time;}}// Calculate turnaround timefor (i = 0; i < NUM_PROCESSES; i++) {turnaround_time[i] = wait_time[i] + processes[i].burst_time;}// Calculate average waiting time and turnaround timeint total_wait_time = 0, total_turnaround_time = 0;for (i = 0; i < NUM_PROCESSES; i++) {total_wait_time += wait_time[i];total_turnaround_time += turnaround_time[i];}printf("Average waiting time: %.2f\n", (float)total_wait_time / NUM_PROCESSES);printf("Average turnaround time: %.2f\n",(float)total_turnaround_time / NUM_PROCESSES);return 0;}```实验七：时间片轮转调度算法```c#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <unistd.h>#include <sys/wait.h>#define NUM_PROCESSES 5#define TIME_QUANTUM 2typedef struct {int pid;int arrival_time;int burst_time;} Process;int main() {Process processes[NUM_PROCESSES] = {{1, 0, 5},{2, 1, 3},{3, 2, 4},{4, 3, 2},{5, 4, 1}};int i, j, time = 0, completed = 0;int wait_time[NUM_PROCESSES], turnaround_time[NUM_PROCESSES]; // Calculate waiting timefor (i = 0; i < NUM_PROCESSES; i++) {wait_time[i] = 0;}for (i = 0; i < NUM_PROCESSES; i++) {for (j = 0; j < i; j++) {wait_time[i] += processes[j].burst_time;}}// Calculate turnaround timefor (i = 0; i < NUM_PROCESSES; i++) {turnaround_time[i] = wait_time[i] + processes[i].burst_time;}// Calculate average waiting time and turnaround timeint total_wait_time = 0, total_turnaround_time = 0;for (i = 0; i < NUM_PROCESSES; i++) {total_wait_time += wait_time[i];total_turnaround_time += turnaround_time[i];}printf("Average waiting time: %.2f\n", (float)total_wait_time / NUM_PROCESSES);printf("Average turnaround time: %.2f\n",(float)total_turnaround_time / NUM_PROCESSES);return 0;}```### 实验总结通过本次实验，我对操作系统进程控制有了更深入的了解。

一、实验目的1. 理解Linux操作系统中进程的概念，明确进程与程序的区别。

2. 掌握Linux下进程的创建、调度、同步与通信等基本操作。

3. 学会使用Linux命令查看和管理进程。

二、实验环境1. 操作系统：Linux2. 编程语言：C/C++3. 开发工具：gcc、gdb三、实验内容1. 进程创建与调度2. 进程同步与互斥3. 进程通信4. 进程控制四、实验步骤1. 进程创建与调度（1）编写一个C程序，创建一个子进程，并在父进程中打印出子进程的进程标识符（PID）。

```c#include <stdio.h>#include <unistd.h>#include <sys/types.h>int main() {pid_t pid;pid = fork(); // 创建子进程if (pid == 0) { // 子进程printf("子进程的PID：%d\n", getpid());} else if (pid > 0) { // 父进程printf("父进程的PID：%d，子进程的PID：%d\n", getpid(), pid); } else {printf("创建子进程失败\n");}return 0;}```（2）编译并运行程序，观察结果。

2. 进程同步与互斥（1）编写一个C程序，使用互斥锁（mutex）实现两个进程的同步。

```c#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <pthread.h>pthread_mutex_t mutex;void thread_func(void arg) {pthread_mutex_lock(&mutex); // 获取互斥锁printf("线程 %ld 获取了互斥锁\n", pthread_self());sleep(1);pthread_mutex_unlock(&mutex); // 释放互斥锁return NULL;}int main() {pthread_t thread1, thread2;pthread_mutex_init(&mutex, NULL); // 初始化互斥锁pthread_create(&thread1, NULL, thread_func, (void )1);pthread_create(&thread2, NULL, thread_func, (void )2);pthread_join(thread1, NULL);pthread_join(thread2, NULL);pthread_mutex_destroy(&mutex); // 销毁互斥锁return 0;}```（2）编译并运行程序，观察结果。