操作系统-进程调度算法设计与实现

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操作系统的设计和实现

操作系统的设计和实现操作系统（Operating System，简称OS）是一种管理计算机硬件和软件资源的系统软件，它为用户和应用程序提供了一个友好的、稳定的和统一的运行环境。

操作系统的设计和实现涉及到计算机体系结构、编程语言、算法、数据结构、系统调用、进程通信、内存管理、文件系统和网络通信等多个方面。

操作系统的设计和实现可以分为以下几个阶段：第一阶段：引导程序当计算机启动时，首先执行的程序是BIOS（Basic Input/Output System）或UEFI（Unified Extensible Firmware Interface）固件。

这些固件负责初始化硬件设备、自检和检测外部设备。

接着会加载引导程序或操作系统。

引导程序负责读取操作系统镜像文件，将其加载到内存中，并跳转到操作系统的入口点。

第二阶段：内核初始化操作系统的内核（Kernel）是最基本的组成部分，它负责管理计算机的硬件和软件资源。

内核初始化的任务包括建立基本的数据结构、设置中断和异常处理、初始化进程调度器、设置内存管理以及加载设备驱动程序。

内核初始化完成后，就可以开始接受和响应系统调用请求。

第三阶段：进程管理操作系统通过进程管理来控制程序的执行。

进程是一个程序的执行实例，它拥有自己的内存空间、寄存器和资源。

操作系统通过进程调度器来分配CPU时间片，以保证每个进程都能得到执行的机会。

进程之间可以通过进程通信机制（如管道、消息队列、信号和共享内存）来实现数据共享和同步。

操作系统还提供了进程状态监测和调试工具，方便程序员进行调试和性能分析。

第四阶段：内存管理内存管理是操作系统的一个关键功能，它负责管理内存的分配、回收和保护。

操作系统需要提供一个虚拟内存地址空间，使得每个进程都能访问自己的独立内存空间。

操作系统通过页表映射机制来实现虚拟内存和物理内存之间的映射。

操作系统还需要提供内存保护机制，以防止进程越界访问或误操作导致系统崩溃。

进程调度程序实验报告

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。

操作系统实验二报告-时间片轮转进程调度算法1

操作系统实验报告实验二时间片轮转进程调度算法学号：班级：姓名:【实验题目】: 时间片轮转进程调度算法【实验目的】通过这次实验, 加深对进程概念的理解, 进一步掌握进程状态的转变、进程调度的策略与对系统性能的评价方法。

【实验内容】问题描述:设计程序模拟进程的时间片轮转RR 调度过程。

假设有n 个进程分别在T1, … ,Tn 时刻到达系统, 它们需要的服务时间分别为S1, … ,Sn 。

分别利用不同的时间片大小q, 采用时间片轮转RR 进程调度算法进行调度, 计算每个进程的完成时间, 周转时间和带权周转时间, 并且统计n 个进程的平均周转时间和平均带权周转时间。

程序要求如下:1）进程个数n ；每个进程的到达时间T 1, … ,T n 和服务时间S 1, … ,S n ；输入时间片大小q 。

2）要求时间片轮转法RR 调度进程运行, 计算每个进程的周转时间, 带权周转时间, 并且计算所有进程的平均周转时间, 带权平均周转时间；3）输出: 要求模拟整个调度过程, 输出每个时刻的进程运行状态, 如“时刻3: 进程B开始运行”等等；4）输出：要求输出计算出来的每个进程的周转时间, 带权周转时间, 所有进程的平均周转时间, 带权平均周转时间。

实现提示:用C++语言实现提示:1）程序中进程调度时间变量描述如下:int ArrivalTime[100];int ServiceTime[100];int PServiceTime[100];int FinishTime[100];int WholeTime[100];double WeightWholeTime[100];double AverageWT,AverageWWT;bool Finished[100];➢2）进程调度的实现过程如下:➢变量初始化；➢接收用户输入n, T1, … ,Tn, S1, … ,Sn；时间片大小q；➢按照时间片轮转RR算法进行进程调度, 计算进程的完成时间、周转时间和带权周转时间；➢计算所有进程的平均周转时间和平均带权周转时间；➢按格式输出调度结果。

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。

操作系统进程调度实验报告

《计算机操作系统》课程实验报告题目实验一进程调度学院: 计算机学院专业: 计算机科学与技术姓名班级学号2015年10月21日实验一进程调度1.实验目的：通过对进程调度算法的模拟，进一步理解进程的基本概念，加深对进程运行状态和进程调度过程、调度算法的理解。

2.实验内容：用C语言实现对N个进程采用某种进程调度算法先来先服务调度、短作业优先调度的调度。

3.设计实现：要求给出设计源码，设计源码要有详细注释，#include <stdio.h>#include<iostream>using namespace std;struct program{char name; /*进程名*/int atime; /*到达时间*/int stime; /*服务时间*/int ftime; /*完成时间*/int rtime; /*周转时间*/float qrtime; /*带权周转时间*/};void xianshi(struct program a[],int n){int i,j;struct program t;/*将进程按时间排序*/printf("根据到达时间重新排序：\n");printf("*****进程*************到达时间***************服务时间*****\n");for(j=0;j<n-1;j++)for(i=0;i<n-1-j;i++)if(a[i].atime>a[i+1].atime){t.atime=a[i].atime;a[i].atime=a[i+1].atime;a[i+1].atime=t.atime;=a[i].name;a[i].name=a[i+1].name;a[i+1].name=;t.stime=a[i].stime;a[i].stime=a[i+1].stime;a[i+1].stime=t.stime;}for(i=0;i<n;i++)printf(" %c %d %d |\n",a[i].name,a[i].atime,a[i].stime);printf("----------------------------------------------------\n"); }void fcfs(struct program a[],int n){int i;int time=0;for(i=0;i<n;i++){time=time+a[i].stime;a[i].ftime=a[0].atime+time;a[i].rtime=a[i].ftime-a[i].atime;a[i].qrtime=(float)a[i].rtime/a[i].stime;}printf("\nFCFS算法：\n");printf("*****进程****到达时间****完成时间******周转时间*******带权周转时间*****\n");for(i=0;i<n;i++){printf(" %c %d %.2d %.2d %.2f |\n",a[i].name,a[i].atime,a[i].ftime,a[i].rtime,a[i].qrtime);}printf("-----------------------------------------------------------------------\n");}void main(){int i,m;struct program pro[4];/*创建进程 */printf(" ******先来先服务算法****** \n");printf("请输入进程的数目：\n");scanf("%d",&m);i=m;for(i=0;i<m;i++){printf("请输入进程%d的进程名，到达时间，服务时间\n",i+1);cin>>pro[i].name>>pro[i].atime>>pro[i].stime;}xianshi(pro,m);fcfs(pro,m);getchar();}#include <stdio.h>#include<iostream>using namespace std;struct program{char name; /*进程名*/float atime; /*到达时间*/float stime; /*服务时间*/float ftime; /*完成时间*/float rtime; /*周转时间*/float qrtime; /*带权周转时间*/};void xianshi(struct program a[],int n){int i,j;struct program t;/*将进程按时间排序*/printf("重新排序：\n");printf("*****进程*************到达时间***************服务时间*****\n");for(j=0;j<n-1;j++)for(i=1;i<n-1-j;i++)if(a[i].stime>a[i+1].stime){t.atime=a[i].atime;a[i].atime=a[i+1].atime;a[i+1].atime=t.atime;=a[i].name;a[i].name=a[i+1].name;a[i+1].name=;t.stime=a[i].stime;a[i].stime=a[i+1].stime;a[i+1].stime=t.stime;}for(i=0;i<n;i++)printf(" %c %f %f |\n",a[i].name,a[i].atime,a[i].stime);printf("----------------------------------------------------\n"); }void SJF(struct program a[],int n){int i;a[0].ftime=a[0].atime+a[0].stime;a[0].rtime=a[0].ftime-a[0].atime;a[0].qrtime=a[0].rtime/a[0].stime;for(i=1;i<n;i++){a[i].ftime=a[i-1].ftime+a[i].stime;a[i].rtime=a[i].ftime-a[i].atime;a[i].qrtime=a[i].rtime/a[i].stime;}printf("\nSJF算法：\n");printf("*****进程****到达时间****完成时间******周转时间*******带权周转时间*****\n");for(i=0;i<n;i++){printf(" %c %.2f %.2f %.2f %.2f |\n",a[i].name,a[i].atime,a[i].ftime,a[i].rtime,a[i].qrtime);}printf("-----------------------------------------------------------------------\n");}void main(){int i,m;struct program pro[4];/*创建进程 */printf(" ******短作业优先算法****** \n");printf("请输入进程的数目：\n");scanf("%d",&m);i=m;for(i=0;i<m;i++){printf("请输入进程%d的进程名，到达时间，服务时间\n",i+1);cin>>pro[i].name>>pro[i].atime>>pro[i].stime;}xianshi(pro,m);SJF(pro,m); getchar(); }4.实验结果5.实验过程中出现的问题及解决办法先来先服务调度算法就是根据进程达到的时间为依据，哪一个进程先来那么该进程就会先执行；最短进程优先调度算法则是以每个进程执行所需时间长短为依据，某一个进程执行所需花的时间要短些那么该进程就先执行。

进程调度实验报告

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。

进程的调度实验报告(3篇)

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。

操作系统优先级调度算法实验报告

操作系统优先级调度算法实验报告一、引言在操作系统中，进程调度是指将进程从就绪队列中选取一个最优的进程分配给CPU执行的过程。

优先级调度算法是一种常用的调度算法，根据进程的优先级来确定执行顺序。

本次实验旨在通过实例验证优先级调度算法的正确性和性能。

二、实验内容本次实验主要包括以下几个步骤：1.设计一个简单的操作系统，包括进程控制块（PCB）、就绪队列、等待队列等基本数据结构。

2.设计并实现优先级调度算法，包括进程创建、进程调度和进程结束等功能。

3.设计测试用例，并根据测试结果分析算法的正确性和性能。

三、实验设计1.数据结构设计(1)进程控制块（PCB）：用于描述进程的属性和状态，包括进程ID、优先级、状态等信息。

(2)就绪队列：存放已经创建且处于就绪状态的进程。

(3)等待队列：存放因等待资源而暂停运行的进程。

2.优先级调度算法设计(1)进程创建：根据用户输入的优先级创建进程，并将进程添加到就绪队列中。

(2)进程调度：根据进程的优先级从就绪队列中选取一个进程，将其从就绪队列中移除，并将其状态设为运行。

(3)进程结束：当一个进程运行完成或被中断时，将其从就绪队列或等待队列中移除。

四、实验过程1.初始化操作系统，包括创建就绪队列和等待队列等数据结构。

2.设计测试用例，包括优先级相同和不同的进程。

3.执行测试用例，观察进程的执行顺序和调度性能。

4.根据测试结果分析算法的正确性和性能，包括是否按照优先级从高到低进行调度，以及调度过程中的上下文切换次数等指标。

五、实验结果与分析经过多次测试，实验结果如下：1.优先级相同的进程可以按照先来先服务的原则进行调度，无需进行优先级调度，因为它们具有相同的优先级。

2.优先级不同的进程可以按照优先级从高到低的顺序进行调度，优先级高的进程先执行，优先级低的进程后执行。

3.调度过程中的上下文切换次数与进程的切换次数相关，当优先级较高的进程频繁抢占CPU时，会导致上下文切换的次数增加，降低系统的性能。

操作系统进程调度实验报告

实验一进程调度实验专业：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.m_WaitQueue .empty ()||.m_ProcessQueue .empt ()();//输入进程信息();();进程调度过程：;3.算法中用到的数据结构struct fcfs{ 等待新的进程到来void PCBDisplay();则为'w';voidProcessQueueProcess();ame,&p[i].arrivetime,&p[i].servicetime);}}void Print(fcfs *p,float arrivetime,float servicetime,floatstarttime,float finishtime,float zztime,float dqzztime,int N){int k;printf("\n\n调用先来先服务算法以后进程运行的顺序是: ");printf("%s",p[0].name);for(k=1;k<N;k++){printf("-->%s",p[k].name);}cout<<endl;printf("\n 具体进程调度信息:\n");printf("\t进程名到达时间服务时间开始时间结束时间周转时间带权周转时间\n");for(k=0;k<=N-1;k++){printf("\t%s\t%\t %\t %\t %\t %\t %\n",p[k].name,p[k].a rrivetime,p[k].servicetime,p[k].starttime,p[k].finishtime,p[k].zztime,p[k]. dqzztime);}getchar(); rrivetime<p[j].arrivetime){fcfs temp;temp=p[i];p[i]=p[j];p[j]=temp;}}void deal(fcfs *p, float arrivetime,float servicetime,float starttime,float finishtime,float &zztime,float &dqzztime,int N) tarttime=p[k].arrivetime;p[k].finishtime=p[k].arrivetime+p[k].servicetime;}else{p[k].starttime=p[k-1].finishtime;p[k].finishtime=p[k-1].finishtime+p[k].servicetime;} }for(k=0;k<=N-1;k++){p[k].zztime=p[k].finishtime-p[k].arrivetime;p[k].dqzztime=p[k].zztime/p[k].servicetime;}}void FCFS(fcfs *p,int N){floatarrivetime=0,servicetime=0,starttime=0,finishtime=0,zztime=0,dqzz time=0;sort(p,N);deal(p,arrivetime,servicetime,starttime,finishtime,zztime,dqzztim e,N);Print(p,arrivetime,servicetime,starttime,finishtime,zztime,dqzzti me,N);getchar();} ame,&p[i].arrivetime,&p[i].servicetime);}}void Print(sjf *p,float arrivetime,float servicetime,float starttime,float finishtime,int N1)ame);for(k=1;k<N1;k++){printf("-->%s",p[k].name);}cout<<endl;printf("\n给个进程具体调度信息如下:\n");printf("\n\t进程名\t到达时间\t运行时间\t开始时间\t完成时间\n");for(k=0;k<=N1-1;k++){printf("\t%s\t %\t\t %\t\t %\t\t %\t\n",p[k].name,p[k].arrivetime, p[k].servicetime,p[k].starttime,p[k].finishtime);}}void sort(sjf *p,int N1)rrivetime<p[j].arrivetime){sjf temp;temp=p[i];p[i]=p[j];p[j]=temp;}}void deal(sjf *p, float arrivetime,float servicetime,float starttime,float finishtime,int N1)tarttime=p[k].arrivetime;p[k].finishtime=p[k].arrivetime+float(p[k].servicetime)/60;} else{p[k].starttime=p[k-1].finishtime;p[k].finishtime=p[k-1].finishtime+float(p[k].servicetime)/60;} }}void sjff(sjf *p,int N1){floatarrivetime=0,servicetime=0,starttime=0,finishtime=0;for(int m=0;m<N1-1;m++){if(m==0)p[m].finishtime=p[m].arrivetime+float(p[m].servicetime)/60;elsep[m].finishtime=p[m-1].finishtime+float(p[m].servicetime)/60;int i=0;for(int n=m+1;n<=N1-1;n++){if(p[n].arrivetime<=p[m].finishtime) i++;}float min=p[m+1].servicetime;int next=m+1;for(int k=m+1;k<m+i;k++){if(p[k+1].servicetime<min){min=p[k+1].servicetime;next=k+1;}}sjf temp;temp=p[m+1];p[m+1]=p[next];p[next]=temp;}deal(p,arrivetime,servicetime,starttime,finishtime,N1);Print(p,arrivetime,servicetime,starttime,finishtime,N1);getchar();}来先服务调度算法 "<<"\t\t"<<"||"<<endl;cout<<"\t"<<"|| ||"<<endl ;cout<<"\t"<<"||"<<"\t\t 2.最短进程优先调度算法"<<"\t\t"<<"||"<<endl;cout<<"\t"<<"|| ||"<<endl ;cout<<"\t"<<"|| <<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<您>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> ||"<<endl ;cout<<endl;cout<<endl;cout<<"\t\t 请输入您的选择（1/2）：";cse1=getchar();if(cse1<'1'||cse1>'2')cout<<"你的输入有错！"<<endl;elsebreak;}}int main(int argc, char *argv[]){while(1){switch(menu()){case '1':int N;cout<<endl;cout<<endl;printf("\t\t<<---!!!@@@先来先服务调度算法@@@!!!--->>\n");cout<<endl;printf("输入进程数目:");scanf("%d",&N);input(a,N);FCFS(a,N);case '2':int N1;cout<<endl;cout<<endl;printf("\t\t<<---!!!@@@最短进程优先调度算法@@@!!!--->>\n");cout<<endl;printf("输入进程数目: ");scanf("%d",&N1);input(a1,N1);sjf *b=a1;sjf *c=a1;sjff(b,N1);getchar();}}system("PAUSE");return EXIT_SUCCESS;}五、实验结果1.执行结果2.结果分析先来先服务调度算法就是根据进程达到的时间为依据，哪一个进程先来那么该进程就会先执行；最短进程优先调度算法则是以每个进程执行所需时间长短为依据，某一个进程执行所需花的时间要短些那么该进程就先执行。

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。

进程调度算法模拟程序设计

进程调度算法模拟程序设计引言进程调度算法是操作系统中的重要组成部分，它决定了进程在系统中的执行顺序和分配时间片的策略。

为了更好地理解和研究不同的进程调度算法，我们可以设计一个模拟程序来模拟进程的调度过程。

本文将介绍进程调度算法的基本概念和常见的调度算法，并详细讨论如何设计一个进程调度算法模拟程序。

什么是进程调度算法进程调度算法是操作系统中的一种策略，用于决定在多个进程同时请求执行时，系统按照什么样的顺序来选择并分配CPU资源。

进程调度算法的目标是尽可能地提高系统的吞吐量、响应时间和公平性。

常见的进程调度算法先来先服务（FCFS）先来先服务是最简单的进程调度算法，它按照进程到达的先后顺序进行调度。

当一个进程到达系统后，它会被放入就绪队列中，然后按照先后顺序执行。

这种算法的优点是简单易懂，但是存在”饥饿”问题，即长作业会占用CPU资源，导致其他短作业等待时间过长。

短作业优先（SJF）短作业优先算法是根据进程的执行时间来进行调度的。

当一个进程到达系统后，系统会根据其执行时间将其放入适当的位置，执行时间短的进程优先执行。

这种算法可以最大限度地减少平均等待时间，但是对于长作业来说可能会饥饿。

时间片轮转（RR）时间片轮转算法是一种分时调度算法，它将CPU的执行时间划分为多个时间片，每个进程在一个时间片内执行一定的时间，然后切换到下一个进程。

这种算法可以保证所有进程都有机会执行，并且对于响应时间要求较高的任务比较合适。

多级反馈队列（MFQ）多级反馈队列算法是一种综合了FCFS和RR的调度算法。

系统将进程根据优先级划分为多个队列，每个队列都有不同的时间片大小。

当一个进程到达系统后，它被放入第一个队列中，如果在时间片内没有执行完，则被移到下一个队列中。

这种算法可以根据进程的优先级和执行时间动态调整调度策略，提高系统的响应性能。

进程调度算法模拟程序设计程序结构为了设计一个进程调度算法模拟程序，我们需要考虑以下几个方面的内容：1.进程的数据结构：我们可以使用一个进程控制块（PCB）来表示一个进程，PCB包含了进程的状态、优先级、执行时间等信息。

操作系统综合性实验报告-进程调度(含代码)

int count;
// 记录进程执行的次数
struct node *next;
// 队列指针
}PCB;
PCB *ready=NULL,*run=NULL,*finish=NULL; // 和完成队列
定义三个队列，就绪队列，执行队列
int num; void GetFirst(); void Output(); void InsertTime(PCB *in); void InsertFinish(PCB *in); TimeCreate(); void RoundRun(); void main() {
三、实验内容
1. 用 C 语言（或其它语言，如 Java ）编程实现对 N 个进程采用某种进程调度算
法（如动态优先权调度算法、先来先服务算法、短进程优先算法、时间片轮转调度
算法）调度执行的模拟。
2. 每个用来标识进程的进程控制块 typedef struct node {
PCB 可用结构来描述，包括以下字段：
一个时间片，当执行完时，有一个计时器发出时钟中断请求，该进程停止，并被送
到就绪队列的末尾，然后再把处理机分配就绪队列的队列进程，同时也让它执行一
个时间片。（ 3 ）、通过亲手实验，对上述写的时间片的工作流程和原理有了更贴切的认识。
另外本次实验遇到了很大的麻烦，其实大部分代码是借鉴网上的，但自己通过修改，来获取自己想要的，在自己的努力和同学的帮助下终于调试正确，很是高兴。
void InsertTime(PCB *in)
// 将进程插入到就绪队列尾部
{ PCB *fst; fst = ready;
if(ready == NULL) {
in->next = ready; ready = in; } else { while(fst->next != NULL) {

计算机操作系统实验---进程调度

操作系统实验报告--进程调度计科02-8 王长青05年4月17日计算机操作系统实验——进程调度一．实验目的进程调度是处理机管理的核心内容。

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，并体会和了解优先数调度算法的具体实施办法。

二．程序功能本程序使用VC++编译调试，用于实现进程优先数调度的模拟。

主要包含三个模块：1、主界面：用于显示进程调度的过程。

2、数据录入模块：用于获取进程的初始值，其中有三种获取方式，手动输入方式、随即生成方式和从文件中读去数据的方式。

当用户在主窗口中点击“开始”菜单项时即可打开数据录入对话框，用户通过这三种方式之一均可完成数据的录入。

3、进程控制模块：主要实现创建新的进程，就绪队列的管理，完成队列的管理，进程的调度。

三．实验原理（1）本程序采用优先数调度算法对进程进行调度，每个进程可有三个状态，即：就绪状态，运行状态，完成状态。

并假设初始状态为就绪状态。

这三种状态的转换情况如右图：（2）为了便于处理，程序中的某进程运行时间以时间片为单位计算。

各进程的优先数以及进程需运行的时间片数的初始值均由用户给定（通过数据录入模块完成）。

（3）程序通过设置一个定时器来实现时间片的轮转，时间片的大小是1秒，在定时器消息的响应函数中从用户录入的数据中读取一个创建进程，将其加入到就绪队列中，然后进行调度和执行。

在调度函数中，对于遇到优先数一致的情况，采用FIFO策略解决。

（4）在优先数算法中，进程每执行一次，优先数减3，进程还需要运行的时间数减1。

四．详细设计（1）设计进程控制块PCB结构：struct PCB{ int pid; //进程号int pri; //进程优先数int time; //进程所需运行时间int status; // 进程状态 0就绪，1 执行，-1完成};（2）将进程的各种操作封装在类CProMoni中，该类的定义如下：class CProMoni{public:CProMoni();virtual ~CProMoni();void InsertRQ(PCB* p); //将p所指的进程插入到就绪队列中void InsertFQ(PCB* p); //将p所指的进程插入到完成队列中void ProSchedule(); //进程调度函数void ProRun(); //运行函数void Display(CDC* pDC); //以表格形式输出运行过程bool GetFinishFlag();bool OpenLogFile(); //打开日志文件void CloseLogFile(); //关闭日志文件bool WriteLogToFile(); //向日志文件中写入数据private:PCB *m_pRunning; //指向当前运行的进程CPtrList m_readyList; //就绪队列CPtrList m_finishList; //完成队列bool m_finish; //完成标志CString m_LogFileName; //日志文件名CStdioFile m_LogFile; //日志文件public:int m_clock; //时钟序列};（3）主要成员函数的实现：void CProMoni::InsertRQ(PCB* p){ //将p插入到就绪队列中POSITION pre,pos=m_readyList.GetHeadPosition();PCB *q;while(pos!=NULL){pre=pos;q=(PCB*)m_readyList.GetNext(pos);if(q->pri < p->pri){m_readyList.InsertBefore(pre,p);return;}}if(pos==NULL){m_readyList.AddTail(p);}}void CProMoni::ProSchedule(){//进程调度PCB *p;if(m_pRunning==NULL){if(m_readyList.IsEmpty()){m_finish=true;return;}else{p=(PCB*)m_readyList.RemoveHead();m_pRunning=p;}}else{if(!m_readyList.IsEmpty()){p=(PCB*)m_readyList.GetHead();//m_readyList将头节点与当前PCB的权值比较if(p->pri > m_pRunning->pri ){PCB *q=m_pRunning;m_pRunning=(PCB*)m_readyList.RemoveHead();m_pRunning->status=1;q->status=0;InsertRQ(q);}}}}void CProMoni::ProRun(){//运行进程if(!m_finish){if(m_pRunning==NULL){ AfxMessageBox("当前运行的进程不存在!");return;}m_pRunning->pri-=3;m_pRunning->time-=1;{ m_pRunning->time=0;PCB*p=m_pRunning;p->status=-1;InsertFQ(p);m_pRunning=NULL;}}}（4）试图类的主要成员函数：PCB* CProcessView::CreatePCB(){//创建PCBPCB* p=new PCB;p->pid=n+1;p->pri=m_pris[n];p->time=m_times[n];p->status=0;n++;return p;}#include"pritimedlg.h"void CProcessView::OnStart(){ CPriTimeDlg dlg; //定义数据录入对话框dlg.DoModal();if(dlg.m_ok){ m_proTotal=dlg.m_proNum;for(int i=0;i<m_proTotal;i++){ m_pris[i]=dlg.m_pris[i];m_times[i]=dlg.m_times[i];}m_proMoni.OpenLogFile(); //打开日志文件PCB* p=CreatePCB(); //创建新进程m_proMoni.InsertRQ(p); //将新进程插入到就绪队列中m_proMoni.WriteLogToFile(); //写日志文件m_proMoni.ProSchedule(); //进程调度m_start=true; //设置开始标志Invalidate(); //刷新视图m_killTimer=false;SetTimer(1,1000,NULL);//设置定时器}}void CProcessView::OnTimer(UINT nIDEvent){ m_proMoni.m_clock++;m_proMoni.WriteLogToFile();//写日志m_proMoni.ProRun(); //运行进程if(n<m_proTotal){ PCB *p=CreatePCB();//创建新进程m_proMoni.InsertRQ(p);}m_proMoni.ProSchedule();Invalidate();if(m_proMoni.GetFinishFlag()){//若已完成则删除定时器KillTimer(1);m_killTimer=true;AfxMessageBox("演示完毕");}CScrollView::OnTimer(nIDEvent);}五．运行结果（1）数据录入界面：（2）进程调度过程的结果：六、实验总结通过本实验使我对进程的相关概念及进程的优先数调度算法有了更深的理解，使自己在程序设计及编制方面也有了一定的提高。

操作系统实验进程调度

实验三进程调度一. 实验目的加深理解并模拟实现进程（作业）调度算法。

1）熟悉常用的进程调度算法, 如FCFS、SPF、FPF、高响应比优先、时间片轮转；2）结合所学的数据结构及编程知识, 选择三种进程调度算法予以实现。

二. 实验属性该实验为设计性实验。

三. 实验仪器设备及器材普通PC386以上微机四. 实验要求本实验要求2学时完成。

1）本实验要求完成如下任务:2）编程实现单处理机系统中的进程调度, 要求从FCFS、SPF、FPF、高响应比优先、时间片轮转算法中至少选择三个；3）最后编写主函数对所做工作进行测试。

实验前应复习实验中所涉及的理论知识和算法, 针对实验要求完成基本代码编写并完成预习报告、实验中认真调试所编代码并进行必要的测试、记录并分析实验结果。

实验后认真书写符合规范格式的实验报告（参见附录A）, 并要求用正规的实验报告纸和封面装订整齐, 按时上交。

五: 实验具体设计此程序模拟了两种调度算法, FCFS和SPF, 首先FCFS就是按照进程的创建顺序依次顺序进行, 流程图为：进程顺序执行SPF:每次都进行循环, 选出在该时间刻运行时间最短的进程优先执行。

1.程序代码具体详解:2.创建一结构体作为进程控制器typedef struct PCB{int ID;char state;int arrivetime;int starttime;int finishtime;int servicetime;struct PCB *next;}pcb;定义全局变量作为计时器int time;//计时器创建进程链表:从txt文件中读取数据, 构造一条不含头结点的单链表void Create_process(){ifstream inFile;inFile.open("test.txt");inFile>>n;inFile.get();int i=0;for (;i<n;i++){p=(pcb *)malloc(sizeof(pcb));inFile>>p->ID;inFile>>p->arrivetime;inFile>>p->servicetime;p->starttime=0;p->finishtime=0;p->state='F';p->next=NULL;if(head==NULL){head=p;q=p;time=p->arrivetime;}if(p->arrivetime < time)time=p->arrivetime;q->next=p;q=p;}若执行FCFS算法, 按顺序遍历链表void fcfs1(){int i;p=head;for(i=0;i<n;i++){if(p->state=='F')q=p;run_fcfs1(q);}p=p->next;}}void run_fcfs1(pcb *p1){time = p1->arrivetime > time? p1->arrivetime:time;p1->starttime=time;printf("\n现在时间: %d,开始运行作业%d\n",time,p1->ID);time+=p1->servicetime;p1->state='T';p1->finishtime=time;printf("ID号到达时间开始运行时间服务时间完成时间\n");printf("%d%10d%12d%12d%12d\n",p1->ID,p1->arrivetime,p1->starttime,p1->servicetime,p 1->finishtime);}若执行SPF算法, 每次都从链表头开始遍历链表, 找出arrivetime<=time并且运行时间最短的节点, 执行该节点进程, 最后再删除该节点。

操作系统实验4-4实验报告

操作系统实验4-4实验报告一、实验目的本次操作系统实验 4-4 的目的是深入了解和掌握操作系统中进程管理的相关知识和技术，通过实际操作和观察，加深对进程调度算法、进程同步与互斥等概念的理解，并提高解决实际问题的能力。

二、实验环境本次实验使用的操作系统为 Windows 10，编程环境为 Visual Studio 2019。

三、实验内容1、进程调度算法的实现先来先服务（FCFS）算法短作业优先（SJF）算法时间片轮转（RR）算法优先级调度算法2、进程同步与互斥的实现使用信号量实现生产者消费者问题使用互斥锁实现哲学家进餐问题四、实验步骤1、进程调度算法的实现先来先服务（FCFS）算法设计数据结构来表示进程，包括进程ID、到达时间、服务时间等。

按照进程到达的先后顺序将它们放入就绪队列。

从就绪队列中选择第一个进程进行处理，计算其完成时间、周转时间和带权周转时间。

短作业优先（SJF）算法在设计的数据结构中增加作业长度的字段。

每次从就绪队列中选择服务时间最短的进程进行处理。

计算相关的时间指标。

时间片轮转（RR）算法设定时间片的大小。

将就绪进程按照到达时间的先后顺序放入队列。

每个进程每次获得一个时间片的执行时间，若未完成则重新放入队列末尾。

优先级调度算法为每个进程设置优先级。

按照优先级的高低从就绪队列中选择进程执行。

2、进程同步与互斥的实现生产者消费者问题创建一个共享缓冲区。

生产者进程负责向缓冲区中生产数据，消费者进程从缓冲区中消费数据。

使用信号量来控制缓冲区的满和空状态，实现进程的同步。

哲学家进餐问题模拟多个哲学家围绕一张圆桌进餐的场景。

每个哲学家需要同时获取左右两边的筷子才能进餐。

使用互斥锁来保证筷子的互斥访问，避免死锁的发生。

五、实验结果与分析1、进程调度算法的结果与分析先来先服务（FCFS）算法优点：实现简单，公平对待每个进程。

缺点：对短作业不利，平均周转时间可能较长。

短作业优先（SJF）算法优点：能有效降低平均周转时间，提高系统的吞吐量。

进程调度实验报告源码

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。

实验报告操作系统实验一进程调度.doc

计算机电子信息工程学院实验报告成绩________ 课程名称操作系统指导教师杨秀华实验日期 2011年9月15、22、29,10月12院（系）计算机学院专业班级09计算机应用实验地点 B-4009学生姓名学号实验项目名称实验一模拟设计进程调度一、实验目的和要求用C或C++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．二、实验原理进程调度算法：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。

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）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。

三、主要仪器设备或材料PC机,C++环境四、实验方法与步骤（可加附页）1、主要数据结构：struct pcb { /* 定义进程控制块PCB */char name[10]; //进程名字char state; //进程状态int super; //进程的优先级int ntime; //进程需要运行的时间int rtime; //进程已经运行的时间struct pcb* link; }2、调度算法的流程图如上图 :五、实验数据记录、处理及结果分析六、讨论、心得计算机电子信息工程学院实验报告（附页）程序参考代码：参考代码：#include "stdio.h"#include <stdlib.h>#include <conio.h>#define getpch(type) (type*)malloc(sizeof(type))#define NULL 0struct pcb{ /* 定义进程控制块PCB */char name[10];char state;int super;int ntime;int rtime;struct pcb* link;}*ready=NULL,*p;typedef struct pcb PCB;void sort() /* 建立对进程进行优先级排列函数*/{PCB *first, *second;int insert=0;if((ready==NULL)||((p->super)>(ready->super))) /*优先级最大者,插入队首*/{p->link=ready;ready=p;}else /* 进程比较优先级,插入适当的位置中*/{first=ready;second=first->link;while(second!=NULL){if((p->super)>(second->super)) /*若插入进程比当前进程优先数大,*/{ /*插入到当前进程前面*/p->link=second;first->link=p;second=NULL;insert=1;}else /* 插入进程优先数最低,则插入到队尾*/{first=first->link;second=second->link;}}if(insert==0) first->link=p;}}void input() /* 建立进程控制块函数*/{int i,num;printf("\n 请输入进程号?");scanf("%d",&num);for(i=0;i<num;i++){printf("\n 进程号No.%d:\n",i);p=getpch(PCB);printf("\n 输入进程名:");scanf("%s",p->name);printf("\n 输入进程优先数:");scanf("%d",&p->super);printf("\n 输入进程运行时间:");scanf("%d",&p->ntime);printf("\n");p->rtime=0;p->state='w';p->link=NULL;sort(); /* 调用sort函数*/}}int space(){int l=0; PCB* pr=ready;while(pr!=NULL){l++;pr=pr->link;}return(l);}Void disp(PCB * pr) /*建立进程显示函数,用于显示当前进程*/{printf("\n qname \t state \t super \t ndtime \t runtime \n");printf("|%s\t",pr->name);printf("|%c\t",pr->state);printf("|%d\t",pr->super);printf("|%d\t",pr->ntime);printf("|%d\t",pr->rtime);printf("\n");}Void check() /* 建立进程查看函数 */{PCB* pr;printf("\n **** 当前正在运行的进程是:%s",p->name); /*显示当前运行进程*/ disp(p);pr=ready;printf("\n ****当前就绪队列状态为:\n"); /*显示就绪队列状态*/while(pr!=NULL){disp(pr);pr=pr->link;}}Void destroy() /*建立进程撤消函数(进程运行结束,撤消进程)*/{3 / 4printf("\n 进程 [%s] 已完成.\n",p->name);free(p);}Void running() /* 建立进程就绪函数(进程运行时间到,置就绪状态*/ {(p->rtime)++;if(p->rtime==p->ntime)destroy(); /* 调用destroy函数*/else{(p->super)--;p->state='w';sort(); /*调用sort函数*/}}Void main() /*主函数*/{int len,h=0;char ch;input();len=space();while((len!=0)&&(ready!=NULL)){ch=getchar();h++;printf("\n The execute number:%d \n",h);p=ready;ready=p->link;p->link=NULL;p->state='R';check();running();printf("\n 按任一键继续......");ch=getchar();}printf("\n\n 进程已经完成.\n");ch=getchar();}知识改变命运。

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