实验一模拟实现进程调度算法

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实验一、进程调度实验报告

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。

操作系统进程调度算法模拟实验报告

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。

进程调度算法实验报告doc

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

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。

【精品】进程调度算法模拟实验报告

【精品】进程调度算法模拟实验报告一、实验目的本实验通过模拟进程的调度算法，使学生掌握多种进程调度算法的实现过程及其优缺点。

二、实验内容本实验实现了三种进程调度算法：先来先服务（First Come First Served，FCFS）、最短作业优先（Shortest Job First，SJF）、时间片轮转（Round Robin，RR）。

（一）FCFS算法FCFS算法是一种非抢占式的进程调度算法，按照进程到达的先后顺序进行执行，即先到达的进程先被执行，后到达的进程后被执行。

当一个进程在执行过程中发生等待时，其他新到达的进程会继续执行。

等待时间长的进程会长时间等待，造成了响应时间长的问题。

SJF算法是一种动态优先级的进程调度算法，按照进程预计运行时间的大小来决定其优先级，预计运行时间短的进程具有高优先级。

当一个新进程到达时，如果其预计运行时间比当前正在运行的所有进程都短，那么这个新进程就可以立即执行。

该算法在保证短作业优先的同时，可能会导致长作业饥饿的问题。

（三）RR算法RR算法是一种抢占式的进程调度算法，每个进程被分配一个时间片，当一个进程的时间片用完时，就被剥夺CPU，然后排到队列的末尾，等待下一次调度。

该算法能够保证每个进程的响应时间比较短，但可能会导致CPU利用率较低。

三、实验步骤（一）编写程序框架首先，根据实验要求，编写完整的程序框架，包括进程类Process和调度器类Scheduler。

Process类中包含了进程需要的属性和方法，如进程ID、进程到达时间、进程执行时间、进程状态等。

Scheduler类中包含了进程调度所需要的方法，如FCFS、SJF、RR 调度算法等。

（二）实现进程调度算法FCFS算法较为简单，只需要按照进程到达时间排序即可。

```pythondef FCFS(self):queue = Queue()process_time = 0while not self.is_finished():ready_process = self.get_arrived_process(process_time)if ready_process:queue.put(ready_process)if not queue.empty():current_process = queue.get()current_process.status = 'running'current_process.start_time = process_timecurrent_process.end_time = current_process.start_time + current_process.run_timeself.finished_processes.append(current_process)process_time += 1```2. SJF算法SJF算法需要进行进程预计运行时间的排序，然后按照排序后的顺序进行执行。

进程调度算法模拟实验报告

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

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。

进程调度算法实验报告

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。

实验一模拟实现进程调度算法

实验一模拟实现进程调度算法实验一进程调度算法的模拟实现(4小时)①，实验目的a，进程调度是处理器管理的核心内容观察和理解操作系统的进程调度方法，并通过一个简单的进程调度模拟程序的实现，加深对进程控制块、进程队列、进程调度算法和进程切换的理解，理解和理解各种调度算法的具体实现方法b，提高实际编程能力，为今后的软件开发工作打下坚实的基础。

(2)实验内容a，设计进程控制块的PCB表结构，模拟并实现进程调度算法:FIFO、静态优先级调度、时间片轮换调度、短进程优先级调度算法、多级反馈队列调度(实现静态优先级调度算法和短流程优先级调度算法)b，编写一个进程调度模拟器仿真程序只对印刷电路板进行相应的调度仿真操作，不需要实际程序。

c、进程名称、进程状态、进程运行时间、进程优先级和用户输入的其他数据(通过文件输入)③、实验要求a，采用模块化设计思想进行设计b，给出了主要功能和各算法功能的流程图c，学生可以根据自己的情况选择自己想要使用的算法(例如，使用冒泡法编写程序来实现短流程优先级调度的算法)d，进程调度模拟器只在印刷电路板上进行相应的调度模拟操作，不需要实际程序(4)运行结果a，给出该流程的调度模拟操作排序结果⑤提示a，每个进程可以有三种状态，并假设初始状态为就绪状态为了便于处理，程序中的进程运行时间是以纳秒计算的C，每个进程的优先级或循环时间以及进程需要运行的初始纳秒值都由用户给出。

在优先级算法中，采用静态优先级在时间片旋转算法中，采用可变时间片并由用户给出e。

采用先进先出策略解决优先级一致性问题。

f，输入:进程流文件(文本文件)，它存储一系列要执行的进程，每个进程包括四个数据项:进程名、进程状态(1就绪2等待3运行)、时间优先级(最高级别0)g，输出:流程执行流程的平均等待时间⑥分析和讨论a和各种进程调度算法的异同？b，如何理解“算法+数据结构=编程”？如何理解“数据结构总是服务于功能的实现”？⑦参考代码见附录A1:1，实验报告50%，程序设计30%，出席率20%；3.每个实验得100分，两个实验的平均分就是最终的实验结果。

实验一进程调度算法模拟

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：STA TE （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：2，1，3，4 ⑤ 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 4PRIORITY 9 38 30 29 0 可否考虑用数组或链表去实现CPUTIME 0 0 0 0 0 ALLTIME326 3 4 STA TE ready ready readyreadyready① 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。

os实验一进程调度算法

实验一进程调度算法
一、实验目的
应用高级语言编写和调试一个进程调度程序，通过创建进程、调度进程，进一步熟悉操作系统的进程概念，以加深进程调度算法的理解．
二、实验环境：
硬件环境：计算机一台，局域网环境；
软件环境：Windows XP 及以上版本 Professional 操作系统平台，Visual C++ 6.0专业版或企业版。

三、实验指导
设计一个有 N 个进程共行的进程调度程序。

进程调度算法：分别采用先来先服务算法、短作业优先算法、高响应比优先算法实现。

每个进程用一个进程控制块（ PCB ）表示。

进程控制块可以包含如下信息：进程名、优先级、到达时间、要求服务时间、进程状态等等。

其中到达时间和要求服务时间可以在程序中进行初始化或者在程序开始时由键盘输入。

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。

每个进程完成后要打印该作业的开始运行时刻、完成时刻、周转时间和带权周转时间，这一组进程完成后要计算并打印这组进程的平均周转时间、带权平均周转时间。

三、提示
1、在采用短作业优先算法和高响应比优先算法进行调度时应注意进程的到达时间，对于没有到达的进程不应参与调度。

2、注意在采用高响应比优先算法时计算优先权的时机，因为采用动态优先权，所以应在每次调度之前都重新计算优先权，高响应比优先算法采用下列公式计算优先权
要求服务时间要求服务时间
等待时间优先权+=。

操作系统实验报告-进程调度法的实现

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。

操作系统实验一进程调度模拟算法

操作系统实验一进程调度模拟算法进程调度是操作系统中的一个重要功能，它负责为计算机系统中的各个进程分配CPU时间，使得所有进程都能够得到公平的执行机会。

进程调度算法的选择对于系统的性能和响应时间有着重要影响。

本文将介绍几种常见的进程调度算法，并进行模拟实验，分析它们的优缺点。

FCFS算法是最简单的调度算法之一，在该算法中，按照进程到达的先后顺序分配CPU时间。

FCFS算法的优点是简单易懂，公平性高，但其缺点是无法有效处理短作业和长作业混合的情况。

长作业会导致其他短作业等待时间过长，从而影响系统的响应时间。

2. 最短作业优先调度算法（Shortest Job First，SJF）SJF算法是一种非抢占式的调度算法，它会根据每个进程的执行时间来选择下一个执行的进程。

该算法的优点是可以最小化平均等待时间，但其缺点是无法预测进程的执行时间，如果估计不准确，会导致长作业等待时间过长。

3. 最高响应比优先调度算法（Highest Response Ratio Next，HRRN）HRRN算法是一种动态优先级调度算法，它根据每个进程的等待时间和服务时间的比值来选择最优的进程。

该算法考虑了进程的等待时间和服务时间的关系，能够相对公平地分配CPU时间，并且能够避免长作业的垄断。

4. 时间片轮转调度算法（Round Robin，RR）RR算法是一种抢占式的调度算法，它将所有进程按照到达顺序分配一个时间片，每个进程得到执行的时间是固定的。

当一个进程的时间片用完后，它会被放到就绪队列的末尾，等待下一次调度。

RR算法的优点是实现简单，能够保证所有进程能够得到公平的执行机会，但其缺点是当进程数量较大时，调度开销会增加。

在进程调度的模拟实验中，首先需要定义进程的数据结构，包括进程ID、到达时间、优先级、执行时间等属性。

然后，模拟进程的到达过程，可以使用随机数生成器模拟进程的到达时间和执行时间。

接下来，根据选择的调度算法，模拟进程的执行过程。

进程调度算法实验报告

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。

操作系统进程调度模拟程序实验报告

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。

实验短作业优先进程调度算法模拟

实验报告书写
1.写出你对给出的程序的理解，可以包括学到了那些程序设计的语法或方法，以及算法的设计思想。
2.写出实验指导中要求部分是如何实现的，
3.上述部分不能只是抄写代码，要有说明。
附录：先来先服务进程调度模拟程序
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
printf("----------------------------------------------------------------------------------------------\n");
for(int i=0;i<N;i++)
{
printf(" %s %d %d %d %d \n",pcb[i].name,pcb[i].arrive_time,pcb[i].run_time,pcb[i].finish_time,pcb[i].zhouzhuan_time);
#include <conio.h>
#define N 5
struct PCB
{
char name[8];
int arrive_time;
int run_time;
int finish_time;
int zhouzhuan_time;
};
int total=0;
struct PCB pcb[N],temp;
output();
//运行第一个到达的进程得到它的完成时间、周转时间等,并设置为已访问
pcb[0].finish_time=pcb[0].arrive_time+pcb[0].run_time;

操作系统实验一进程调度模拟算法

操作系统实验一进程调度模拟算法————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：课程名称操作系统计算机科学与技术分院信1001—2 班组学号实验者姓名实验日期 2013 年 4 月 11 日评分教师签名实验一进程调度模拟算法一、实验目的通过进程调度实验，了解了优先数算法和时间片轮转算法的具体实施办法，体会了优先数算法和时间片轮转算法进程调度的过程，掌握了有关进程控制快、进程队列等概念，提高了编程技巧和对算法的理解和掌握。

二、实验要求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。

三、实验过程1．准备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。

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-—完成队列头指针运行和显示程序开始运行后，首先提示：请用户选择算法，输入进程名和相应的NEEDTIME值.每次显示结果均为如下5个字段：name cputime needtime priority state注：1．在state字段中，”R"代表执行态,”W"代表就绪（等待）态，”F”代表完成态.2．应先显示"R"态的，再显示”W”态的，再显示”F"态的。

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