操作系统五种进程调度算法的代码

操作系统进程调度C语言代码操作系统是计算机系统中的重要组成部分，用于管理和控制计算机资源的分配和使用。

在操作系统中，进程调度是指将系统资源（如 CPU、内存、磁盘、网络等）分配给运行中的进程的过程。

进程调度是操作系统实现多任务、多用户和分时系统的关键。

进程调度的算法有多种。

最常见的是时间片轮转算法、优先级调度算法、最短进程优先算法和先到先服务算法等。

下面我们将介绍一下时间片轮转算法的 C 语言代码实现。

1. 时间片轮转算法时间片轮转算法是一种基于时间片的调度算法，它给每个进程分配一个时间片，当时间片用完后，系统将进程暂停，并将 CPU 分配给下一个进程。

时间片轮转算法可以让所有进程公平地使用 CPU 时间，并且可以避免进程饥饿的情况发生。

2. C 语言代码实现在 C 语言中，可以用结构体来表示一个进程，包括进程 ID、进程状态、优先级、到达时间和需要运行的时间片等属性。

下面是一个简单的进程结构体的定义：```struct Process processes[5];在实现时间片轮转算法之前，需要先实现一个进程调度函数，它的作用是找到就绪进程中优先级最高的进程，并返回它的位置。

下面是一个简单的进程调度函数：```int find_highest_priority_process(struct Process *processes, int n) {int highest_priority = -1;int highest_priority_index = -1;for (int i = 0; i < n; i++) {if (processes[i].state != 2 && processes[i].priority >highest_priority) {highest_priority = processes[i].priority;highest_priority_index = i;}}return highest_priority_index;}```在实现时间片轮转算法之前，需要先定义一些全局变量，包括就绪队列、当前时间、时间片大小和进程数量等。

操作系统：进程调度算法详解之FCFS和SPF篇前⾔：在学习操作系统的时候，总是可以听到⼀些与“调度”相关的东西。

记得刚学计算机操作系统的时候，总是觉得调试是⼀个很⾼⼤上的东西，不敢太深⼊地去接触。

这可能是因为学⽣时代的我在算法⽅⾯并不强，⽽这些调度过程⼜常以算法的形式出现在课本上。

本⾝上这确实是⼀些算法。

我对这些算法有⼀些抗拒，可能当时是被DotA给迷惑了吧。

现在倒真是感觉算法是⼀个迷⼈的东西，有时在没有学到某⼀种算法，⾃⼰也可以在已有的⼀些算法思维的基础上想出个⼀⼆来，这让⼈很爽。

本⽂也是我在温习《计算机操作系统》这本书时候，想着来⽤代码的形式来描述这些迷⼈的东西。

概述：我们在编码开发的时候，就是在跟进程打交道。

不过，可能由于⼀些⾼级语⾔的封装，我们在开发的过程可能感觉不到我们的代码对进程的创建或调⽤过程。

当然，这也不是本⽂的重点。

但是，操作系统却不能不理会进程。

下⾯我就使⽤Java开发语⾔来模拟⼀下进程在操作系统中的调度过程。

进程调度算法：1.FCFS：FCFS的意思是先来先服务(First Come First Service)。

顾名思义就是按照进程被添加到等待队列的先后顺序来进⾏调⽤的。

这⾥可以先来看⼀张FCFS的算法过程图：图-1 进程FCFS调度过程从上⾯的过程图中就可以清楚地知道，进程在整个过程被调度的顺序及过程。

不过，不知道读者有没有注意到⼀个问题，那就是上⾯的图中，我们是让进程(矩形)紧紧挨着的。

那么有没有什么情况是让这些矩形不在⼀起紧挨着呢？如果你是⼀个注意细节的⼈，我想你已经注意到了这⼀点吧。

说到这⾥，我想问另⼀个问题，如果当我们的队列中的进程都运⾏完成，⽽等待队列中已经没有进程了，那么这个时候要怎么处理？在这种情况下CPU⼀直是处于空闲的状态，直到等待队列中出现了⼀个进程请求处理机来运⾏。

所以，在模拟程序⾥我们就可以直接让时间跳过这⼀段。

关于上⾯的⼀点，在我们的代码⾥也要考虑到。

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。

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}。

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。

操作系统五种进程调度算法的代码一、先来先服务（FCFS）调度算法先来先服务（FCFS）调度算法是操作系统处理进程调度时比较常用的算法，它的基本思想是按照进程的提交时间的先后顺序依次调度进程，新提交的进程会在当前运行进程之后排队，下面通过C语言代码来实现先来先服务（FCFS）调度算法：#include <stdio.h>#include <stdlib.h>//定义进程的数据结构struct Processint pid; // 进程标识符int at; // 到达时间int bt; // 执行时间};//进程调度函数void fcfs_schedule(struct Process *processes, int n)int i, j;//根据进程的到达时间排序for(i = 0; i < n; i++)for(j = i+1; j < n; j++)if(processes[i].at > processes[j].at) struct Process temp = processes[i]; processes[i] = processes[j];processes[j] = temp;//获取各个进程执行完毕的时间int ct[n];ct[0] = processes[0].at + processes[0].bt; for(i = 1; i < n; i++)if(ct[i-1] > processes[i].at)ct[i] = ct[i-1] + processes[i].bt;elsect[i] = processes[i].at + processes[i].bt; //计算各个进程的周转时间和带权周转时间int tat[n], wt[n], wt_r[n];for(i = 0; i < n; i++)tat[i] = ct[i] - processes[i].at;wt[i] = tat[i] - processes[i].bt;wt_r[i] = wt[i] / processes[i].bt;printf("P%d:\tAT=%d\tBT=%d\tCT=%d\tTAT=%d\tWT=%d\tWT_R=%f\n", processes[i].pid, processes[i].at, processes[i].bt, ct[i], tat[i], wt[i], wt_r[i]);//主函数int mainstruct Process processes[] ={1,0,3},{2,3,5},{3,4,6},{4,5,2},{5,6,4}};fcfs_schedule(processes, 5);return 0;输出：。

实验报告学院（系）名称：计算机与通信工程学院
【实验过程记录（源程序、测试用例、测试结果及心得体会等）】程序运行代码如下：
#include<>
#include <>
#include <>
struct PCB{n");
}
程序运行结果截图如下：
实验体会：
刚开始的时候不知道用什么数据结构，只知道PCB这个结构中有什么，根据题目得知其中包括进程的名字、优先运行数、运行时间。

在看了数据结构的书和一个已经写好的程序后得知，应该使用链式队列。

但是初始化链式队列之后，问题就来了，应该定义哪些函数来运行进程满足题目的要求？？根据题目分析出，需要四个函数，对进程的优先数进行从小到大排列的sort（）函数，对进程进行检查和判断的check（）函数，对进程进行优先数减1和运行时间减1的running（）函数，最后是主函数main（）。

运行时出现了指针混乱的问题和记录运行的变量没有初始化的问题，最为困难的是sort函数的编写。

一、实验目的1. 理解进程的概念和进程状态转换。

2. 掌握进程同步与互斥的基本方法。

3. 学习使用信号量实现进程同步与互斥。

4. 熟悉进程调度算法。

二、实验环境1. 操作系统：Windows/Linux2. 编程语言：C/C++3. 开发工具：Visual Studio/Code::Blocks三、实验内容1. 进程状态转换2. 进程同步与互斥3. 信号量实现进程同步与互斥4. 进程调度算法四、实验步骤1. 进程状态转换```c#include <stdio.h>#include <unistd.h>void print_status(int state) {switch (state) {case 1: printf("创建状态\n"); break; case 2: printf("就绪状态\n"); break;case 3: printf("运行状态\n"); break; case 4: printf("阻塞状态\n"); break; case 5: printf("终止状态\n"); break; default: printf("未知状态\n"); break; }}int main() {int state = 1;print_status(state);sleep(1);state = 2;print_status(state);sleep(1);state = 3;print_status(state);sleep(1);state = 4;print_status(state);sleep(1);state = 5;print_status(state);return 0;}```2. 进程同步与互斥```c#include <stdio.h>#include <pthread.h>pthread_mutex_t lock;void thread_func(void arg) {pthread_mutex_lock(&lock);printf("线程 %d 进入临界区\n", (int )arg);sleep(2);printf("线程 %d 离开临界区\n", (int )arg);pthread_mutex_unlock(&lock);return NULL;}int main() {pthread_t tid1, tid2;int arg1 = 1, arg2 = 2;pthread_mutex_init(&lock, NULL);pthread_create(&tid1, NULL, thread_func, &arg1); pthread_create(&tid2, NULL, thread_func, &arg2); pthread_join(tid1, NULL);pthread_join(tid2, NULL);pthread_mutex_destroy(&lock);return 0;}```3. 信号量实现进程同步与互斥```c#include <stdio.h>#include <pthread.h>#include <semaphore.h>sem_t sem;void thread_func(void arg) {sem_wait(&sem);printf("线程 %d 进入临界区\n", (int )arg);sleep(2);printf("线程 %d 离开临界区\n", (int )arg);sem_post(&sem);return NULL;}int main() {pthread_t tid1, tid2;int arg1 = 1, arg2 = 2;sem_init(&sem, 0, 1);pthread_create(&tid1, NULL, thread_func, &arg1); pthread_create(&tid2, NULL, thread_func, &arg2);pthread_join(tid1, NULL);pthread_join(tid2, NULL);sem_destroy(&sem);return 0;}```4. 进程调度算法```c#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <unistd.h>#define MAX_PROCESSES 5typedef struct {int pid;int arrival_time;int burst_time;int wait_time;int turnaround_time;} Process;int compare(const void a, const void b) {Process proc1 = (Process )a;Process proc2 = (Process )b;return proc1->arrival_time - proc2->arrival_time;}void fcfs(Process processes[], int n) {processes[0].wait_time = 0;processes[0].turnaround_time = processes[0].burst_time;for (int i = 1; i < n; i++) {processes[i].wait_time = processes[i - 1].turnaround_time + processes[i].arrival_time - processes[i].burst_time;processes[i].turnaround_time = processes[i].wait_time + processes[i].burst_time;}}int main() {Process processes[MAX_PROCESSES] = {{1, 0, 3, 0, 0},{2, 1, 6, 0, 0},{3, 4, 4, 0, 0},{4, 6, 5, 0, 0},{5, 8, 2, 0, 0}};qsort(processes, MAX_PROCESSES, sizeof(Process), compare);fcfs(processes, MAX_PROCESSES);for (int i = 0; i < MAX_PROCESSES; i++) {printf("PID: %d, Wait Time: %d, Turnaround Time: %d\n", processes[i].pid, processes[i].wait_time, processes[i].turnaround_time);}return 0;}```五、实验结果与分析通过以上实验，我们了解了进程状态转换、进程同步与互斥、信号量实现进程同步与互斥以及进程调度算法。

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。