操作系统进程调度实验报告

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。

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。

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。

进程调度操作系统实验报告一、实验目的本次实验的主要目的是深入理解操作系统中进程调度的概念和原理，通过实际编程和模拟，观察不同调度算法对系统性能的影响，并掌握进程调度的实现方法。

二、实验环境操作系统：Windows 10编程语言：C+＋开发工具：Visual Studio 2019三、实验原理进程调度是操作系统的核心功能之一，它负责决定哪个进程在何时获得 CPU 资源进行执行。

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）、优先级调度等。

先来先服务算法按照进程到达的先后顺序进行调度，先到达的进程先获得 CPU 执行。

这种算法简单直观，但可能导致短作业等待时间过长。

短作业优先算法优先调度执行时间短的进程，能有效减少平均等待时间，但可能导致长作业饥饿。

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进行执行。

如果进程在时间片内未完成，则被放回就绪队列等待下一轮调度。

优先级调度根据进程的优先级来决定调度顺序，优先级高的进程先获得 CPU 资源。

四、实验步骤1、设计进程结构体定义进程的标识号（PID）、到达时间、服务时间、剩余时间、优先级等属性。

2、实现先来先服务算法按照进程到达的先后顺序将它们放入就绪队列。

从就绪队列中取出第一个进程进行调度执行，直到其完成。

3、实现短作业优先算法计算每个进程的剩余服务时间。

将进程按照剩余服务时间从小到大排序，放入就绪队列。

从就绪队列中取出剩余服务时间最短的进程进行调度执行。

4、实现时间片轮转算法设定时间片大小。

将进程放入就绪队列，按照先来先服务的原则依次分配时间片执行。

进程在时间片内未完成的，放回就绪队列末尾。

5、实现优先级调度算法为每个进程设置优先级。

将进程按照优先级从高到低排序，放入就绪队列。

从就绪队列中取出优先级最高的进程进行调度执行。

6、计算平均周转时间和平均带权周转时间周转时间＝完成时间到达时间带权周转时间＝周转时间／服务时间平均周转时间＝总周转时间／进程数平均带权周转时间＝总带权周转时间／进程数7、输出调度结果包括每个进程的调度顺序、开始时间、结束时间、周转时间、带权周转时间等。

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、实验背景进程管理是操作系统中的一个重要组成部分，它负责管理计算机系统中所有进程的创建、调度、同步、通信和终止等操作。

为了加深对进程管理的理解，我们进行了一系列实验，以下是对实验的分析和总结。

二、实验目的1. 加深对进程概念的理解，明确进程和程序的区别。

2. 进一步认识并发执行的实质。

3. 分析进程争用资源的现象，学习解决进程互斥的方法。

4. 了解Linux系统中进程通信的基本原理。

三、实验内容1. 使用系统调用fork()创建两个子进程，父进程和子进程分别显示不同的字符。

2. 修改程序，使每个进程循环显示一句话。

3. 使用signal()捕捉键盘中断信号，并通过kill()向子进程发送信号，实现进程的终止。

4. 分析利用软中断通信实现进程同步的机理。

四、实验结果与分析1. 实验一：父进程和子进程分别显示不同的字符在实验一中，我们使用fork()创建了一个父进程和两个子进程。

在父进程中，我们打印了字符'a'，而在两个子进程中，我们分别打印了字符'b'和字符'c'。

实验结果显示，父进程和子进程的打印顺序是不确定的，这是因为进程的并发执行。

2. 实验二：每个进程循环显示一句话在实验二中，我们修改了程序，使每个进程循环显示一句话。

实验结果显示，父进程和子进程的打印顺序仍然是随机的。

这是因为并发执行的进程可能会同时占用CPU，导致打印顺序的不确定性。

3. 实验三：使用signal()捕捉键盘中断信号，并通过kill()向子进程发送信号在实验三中，我们使用signal()捕捉键盘中断信号（按c键），然后通过kill()向两个子进程发送信号，实现进程的终止。

实验结果显示，当按下c键时，两个子进程被终止，而父进程继续执行。

这表明signal()和kill()在进程控制方面具有重要作用。

4. 实验四：分析利用软中断通信实现进程同步的机理在实验四中，我们分析了利用软中断通信实现进程同步的机理。

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。

操作系统原理（进程调度）实验报告实验一：动态优先权一．实验目的：（1）.理解进程创建的相关理论；（2）.掌握进程创建方法；（3）.掌握进程相关的数据结构；（4）.了解进程的调度算法；二．实验内容：1、最好采用图形界面；2、可随时增加进程；3、规定道数，设置后备队列和挂起状态。

若内存中进程少于规定道数，可自动从后备队列调度一作业进入。

被挂起进程入挂起队列，设置解挂功能用于将指定挂起进程解挂入就绪队列。

4、每次调度后，显示各进程状态。

三．实验步骤1.创建进程PCB。

包括进程ID，优先权，执行时间，占用cpu时间，状态五个部分；struct Process{int id;int priority;int cputime;int alltime;enum STATE state;}process[N];2.初始化进程队列。

进程号用ID表示，优先权随机设定，状态均置为ready；void Init(){srand((unsigned)time(NULL));for(int i=0;i<N;i++){process[i].id = Rseq[i] = i;process[i].priority = rand()%20;process[i].cputime = 0;process[i].alltime = rand()%3+3;process[i].state = ready;TIME += process[i].alltime;}Sort();Print();flag = 1;}3.运行进程。

首轮按优先权大小排列进程执行顺序，优先权最大的最先执行，首轮执行后，运行程序优先权减2，未执行程序优先权加1.第二轮再按优先权顺序排序执行，以此类推，直到所有程序执行完成。

..........附录(源代码)：#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<time.h>#define N 5enum STATE{ready,run,finish};struct Process{int id;int priority;int cputime;int alltime;enum STATE state;}process[N];int Rseq[N];int flag = 0;int TIME = 0;void Print(){printf("=============================================================\n");printf(" id priority cputime alltime state \n");for(int i=0;i<N;i++){printf(" %d %d %d %d",process[i].id,process[i].priority,process[i].cputime,process[i].alltime);switch(process[i].state){case 0:printf("ready\n");break;case 1:printf("run\n");break;case 2:printf("finish\n");}}printf(" Next Run sequence :");for(int i=0;i<N;i++)if(i != N-1)printf("%d -> ",Rseq[i]);else printf("%d\n",Rseq[i]);printf("=============================================================\n\n"); }void Sort(){int temp;for(int i=0;i<N-1;i++)for(int j=i+1;j<N;j++)if(process[Rseq[i]].priority <= process[Rseq[j]].priority){temp = Rseq[i];Rseq[i] = Rseq[j];Rseq[j] = temp;}}void Init(){srand((unsigned)time(NULL));for(int i=0;i<N;i++){process[i].id = Rseq[i] = i;process[i].priority = rand()%20;process[i].cputime = 0;process[i].alltime = rand()%3+3;process[i].state = ready;TIME += process[i].alltime;}Sort();Print();flag = 1;}void Run(){for(int i=0;i<=TIME;i++){printf(" run process:%d\n",Rseq[0]);for(int j=0;j<N;j++){if(process[j].state == run) process[j].state = ready;}for(int j=0;j<N;j++){if(process[Rseq[j]].alltime == 0){process[Rseq[j]].priority = 0;process[Rseq[j]].state = finish;}else if(j == 0 && process[Rseq[j]].alltime != 0){process[Rseq[j]].priority -= 2;process[Rseq[j]].cputime++;process[Rseq[j]].alltime--;process[Rseq[j]].state = run ;}else process[Rseq[j]].priority++;}Sort();Print();}}main(){Init();Run();}实验二：循环首次适应法（一）需求分析该算法是首次适应算法的变种。

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。

华师操作系统实验一——进程调度的设计与实现实验报告实验名称：华师操作系统实验一，进程调度的设计与实现一、实验目的1.了解进程调度的概念和作用；2.熟悉进程调度算法的原理和实现方式；3.掌握进程调度的设计与实现方法。

二、实验要求1.设计并实现一个简单的进程调度器；2.使用给定的进程列表作为参考；3.实现多个进程调度算法；4.在给定的时间片内完成所有进程的调度。

三、实验原理进程调度是操作系统中一个重要的功能，它负责按照一定的算法和策略将系统资源分配给各个进程，实现进程的合理调度和运行。

不同的进程调度算法有不同的优缺点。

常见的进程调度算法包括：先来先服务调度算法（FCFS）、短作业优先调度算法（SJF）、高响应比优先调度算法（HRRN）、时间片轮转调度算法（RR）等。

在本次实验中，我们需要设计实现一个简单的进程调度器，要求支持多个进程调度算法，并能够在给定的时间片内完成所有进程的调度。

四、实验步骤1.初始进程列表：根据实验要求，获取给定的进程列表，包括进程名称、到达时间、服务时间等信息；2.进程调度算法设计：根据实验要求，选择并设计多个进程调度算法；3.进程调度器设计：根据选定的进程调度算法，设计进程调度器的数据结构和实现方式；4.进程调度器实现：根据前述设计，实现进程调度器的主要功能，包括创建调度器、添加进程、运行调度算法、输出调度结果等；5.测试与优化：使用给定的进程列表对进程调度器进行测试，并根据测试结果进行优化。

五、实验结果及分析根据实验要求，我们设计并实现了一个简单的进程调度器，并支持了多个进程调度算法。

在测试中，我们发现不同的调度算法对于不同的进程列表有不同的影响。

先来先服务调度算法（FCFS）适合服务时间较短的进程列表，能够保证所有进程按照到达顺序依次执行，但可能会导致服务时间较长的进程等待时间过长。

短作业优先调度算法（SJF）适合服务时间较长的进程列表，能够尽可能地减少平均等待时间，但可能会导致服务时间较短的进程等待时间过长。

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。

一、实验目的本次实验旨在通过模拟进程调度过程，加深对进程调度算法的理解，并掌握进程调度程序的设计与实现方法。

实验内容主要包括：创建进程、进程调度、进程执行、进程结束等。

二、实验环境操作系统：Linux编程语言：C/C++三、实验内容1. 进程调度算法本实验采用三种进程调度算法：FIFO（先进先出）、时间片轮转法、多级反馈队列调度算法。

2. 进程调度程序设计进程调度程序主要由以下部分组成：（1）进程控制块（PCB）PCB用于描述进程的基本信息，包括进程名、到达时间、需要运行时间、已运行时间、进程状态等。

（2）就绪队列就绪队列用于存储处于就绪状态的进程，按照进程的优先级或到达时间进行排序。

（3）进程调度函数进程调度函数负责从就绪队列中选择一个进程进行执行，并将CPU分配给该进程。

（4）进程执行函数进程执行函数负责模拟进程的执行过程，包括进程的创建、执行、结束等。

四、实验源码```c#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <time.h>#define MAX_PROCESSES 10typedef struct PCB {int pid;int arrival_time;int need_time;int used_time;int priority;int state; // 0: 等待 1: 运行 2: 完成} PCB;PCB processes[MAX_PROCESSES];int process_count = 0;typedef struct Queue {PCB queue;int front;int rear;int size;} Queue;Queue ready_queue;void init_queue(Queue q) {q->queue = (PCB )malloc(sizeof(PCB) MAX_PROCESSES); q->front = q->rear = 0;q->size = 0;}void enqueue(Queue q, PCB p) {if (q->size == MAX_PROCESSES) {printf("Queue is full.\n");return;}q->queue[q->rear] = p;q->rear = (q->rear + 1) % MAX_PROCESSES; q->size++;}PCB dequeue(Queue q) {if (q->size == 0) {printf("Queue is empty.\n");return NULL;}PCB p = &q->queue[q->front];q->front = (q->front + 1) % MAX_PROCESSES; q->size--;return p;}int is_empty(Queue q) {return q->size == 0;}void print_queue(Queue q) {printf("Queue: ");for (int i = 0; i < q->size; i++) {PCB p = &q->queue[(q->front + i) % MAX_PROCESSES];printf("PID: %d, Arrival Time: %d, Need Time: %d, Used Time: %d, Priority: %d, State: %d\n",p->pid, p->arrival_time, p->need_time, p->used_time, p->priority, p->state);}}void init_processes() {for (int i = 0; i < MAX_PROCESSES; i++) {processes[i].pid = i;processes[i].arrival_time = rand() % 10;processes[i].need_time = rand() % 10 + 1;processes[i].used_time = 0;processes[i].priority = rand() % 3;processes[i].state = 0;}}void schedule() {int time = 0;while (process_count > 0) {for (int i = 0; i < process_count; i++) {PCB p = &processes[i];if (p->arrival_time == time) {enqueue(&ready_queue, p);p->state = 1;}}if (!is_empty(&ready_queue)) {PCB p = dequeue(&ready_queue);p->used_time++;printf("Process %d is running.\n", p->pid);if (p->used_time == p->need_time) {p->state = 2;printf("Process %d is finished.\n", p->pid); }}time++;}}int main() {srand(time(NULL));init_queue(&ready_queue);init_processes();process_count = rand() % MAX_PROCESSES + 1;schedule();print_queue(&ready_queue);return 0;}```五、实验结果与分析1. FIFO调度算法实验结果表明，FIFO调度算法按照进程的到达时间进行调度，可能导致短作业等待时间长，效率较低。

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。

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

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

2.实现进程的创建、撤销以及调度等操作函数。

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

4.编写测试程序，验证实现的进程调度算法在不同场景下的表现。

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

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

可以根据实际需求，设定进程的优先级、执行时间等属性。

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

（3）进程调度函数：根据不同的调度算法，实现进程的调度。

可以通过设置时间片大小、优先级设定等方式，实现不同调度算法的效果。

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

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

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

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

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

四、实验结果与分析通过测试程序的运行结果，观察不同调度算法的特点和效果。

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

实验一:进程调度一、实习内容1．模拟批处理多道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、实习目的进程调度时进程管理的主要内容之一，通过设计，编制，调试一个简单的进程调度模拟系统，对进程调度，进程运行状态变换及PV操作加深理解和掌握。

三、实习题目采用剥夺式优先算法，对三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。

【提示】（1）对三个进程进行模拟调度，对各进程的优先数静态设置，P1,P2,P3三个进程的优先数为1，2，3，并指定P1的优先数最高，P3的优先数最低，每个进程都处于执行态“e”，就绪态“r”，等待态“w”三种状态之一，并假定初始态为“r”。

（2）每一个进程用一个PCB表，PCB表的内容根据具体情况设置，该系统在运行过程中能显示或打印各进程和参数的变化情况，以便观察各进程的调度。

（3）在完成必要的初始化后，便进入进程调度程序，首先由P1进入执行，当执行进程因等待某各事件被阻塞或唤醒某个进程等待进程时，转进程调度。

（4）在进入临界区前后，调PV操作。

（5）如果被唤醒的进程优先数高于现有执行的进程，则剥夺现行进程的执行权。

（6）当三个进程都处于等待状态时，本模拟系统退出执行。

四、示例1.数据结构：（1）进程控制块PCBstruct{int id;char status;int priority;int waiter1;}（2）信号量struct{int value;int waiter2;}sem[2]（3）现场保护栈stackchar stack[11][4]每个进程都有一个大小为10个字的现场保护栈，用来保护被中断时的断点地址等信息。

（4）全局变量int i;用以模拟一个通用寄存器char addr;用以模拟程序计数器int m1,m2;为系统设置的公用数据被三个进程共享使用。

五、程序框图：六、程序说明：本程序是用C语言编写，模拟三个进程的运行情况，过程在运行中要调用P操作申请信号量，如果该过程得到其申请的信号量，就继续运行，否则P操作阻塞该申请过程的运行，并将过程置为所申请信号量的等待者，如果已有其它过程在等待同一信号量则将该申请过程排在所有等待进程之后。