操作系统基于优先级的进程调度实验报告

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操作系统实验报告进程调度

操作系统实验报告进程调度

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。

操作系统实验报告进程调度

操作系统实验报告进程调度

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

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。

进程调度操作系统实验报告

进程调度操作系统实验报告

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。

实验进程调度的实验报告

实验进程调度的实验报告

一、实验目的1. 加深对进程概念和进程调度算法的理解。

2. 掌握进程调度算法的基本原理和实现方法。

3. 培养编程能力和系统分析能力。

二、实验环境1. 操作系统:Windows 102. 编程语言:C++3. 开发工具:Visual Studio 2019三、实验内容1. 实现进程调度算法2. 创建进程控制块(PCB)3. 模拟进程调度过程四、实验原理进程调度是操作系统核心功能之一,负责将CPU分配给就绪队列中的进程。

常见的进程调度算法有先来先服务(FCFS)、短作业优先(SJF)、优先级调度、时间片轮转(RR)等。

1. 先来先服务(FCFS)算法:按照进程到达就绪队列的顺序进行调度。

2. 短作业优先(SJF)算法:优先调度运行时间最短的进程。

3. 优先级调度算法:根据进程的优先级进行调度,优先级高的进程优先执行。

4. 时间片轮转(RR)算法:每个进程分配一个时间片,按顺序轮流执行,时间片结束后进行调度。

五、实验步骤1. 定义进程控制块(PCB)结构体,包含进程名、到达时间、运行时间、优先级、状态等信息。

2. 创建进程队列,用于存储就绪队列、等待队列和完成队列。

3. 实现进程调度算法:a. FCFS算法:按照进程到达就绪队列的顺序进行调度。

b. SJF算法:优先调度运行时间最短的进程。

c. 优先级调度算法:根据进程的优先级进行调度。

d. 时间片轮转(RR)算法:每个进程分配一个时间片,按顺序轮流执行。

4. 模拟进程调度过程:a. 初始化进程队列,将进程添加到就绪队列。

b. 循环执行调度算法,将CPU分配给就绪队列中的进程。

c. 更新进程状态,统计进程执行时间、等待时间等指标。

d. 当进程完成时,将其移至完成队列。

六、实验结果与分析1. FCFS算法:按照进程到达就绪队列的顺序进行调度,简单易实现,但可能导致短作业等待时间过长。

2. SJF算法:优先调度运行时间最短的进程,能提高系统吞吐量,但可能导致进程饥饿。

进程的调度实验报告(3篇)

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

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。

操作系统实验——动态优先级进程调度实验报告

操作系统实验——动态优先级进程调度实验报告

1.实验名称:动态优先权调度过程中就绪队列的模拟2.实验要求:采用动态优先权的进程调度算法,用C语言编程模拟调度过程中每个时间片内的就绪队列。

3.实验内容:(1)每个进程控制块PCB用结构描述,包括以下字段:*进程标识符id*进程优先数priority,并规定优先数越大的进程,其优先权越高。

*进程已占用的CPU时间cputime*进程还需占用的CPU时间alltime,当进程运行完毕时,aiitime变为0*进程的阻塞时间startblock,当进程再运行startblock个时间片后,进程将进入阻塞状态*进程被阻塞的时间blocktime,已阻塞的进程再等待blocktime个时间片后,将转换成就绪状态*进程状态state*队列指针next,将PCB排成队列。

2)调度前,系统中有五个进程,它们的初始状态如下:3)进程在就绪队列呆一个时间片,优先数增加1。

4)进程每运行一个时间片,优先数减3。

5)按下面格式显示每个时间片内就绪队列的情况:READY_QUEUE:->id1->id24.任务分析进程控制块用结构体来表示,包含它的各项属性。

建立两个队列:一个就绪队列,一个阻塞队列。

创建一个进程控制块表示当前正在运行的进程。

程序开始运行时,所有进程都在就绪队列中。

当startblock减少到0时,进程进入阻塞队列。

在阻塞队列中的进程,当blocktime减少到0时,转入就绪队列。

在就绪队列中的进程,如果优先级比当前正在执行的进程高,就可以取代当前进程获取时间片。

当前进程如果运行完毕,就绪队列中优先级最高的进程就可以成为新当前进程。

5.程序流程图#include〈iostream〉#include〈string〉usingnamespace std;#define LEN5typedefenum STATE{READYBLOCKEND}STATE;//定义进程控制块typedefstruct PCB{int id;int priority;int cputime;int alltime;int startblock;int blocktime;STATE state;}PCB;//定义队列typedefstruct queue{int si ze;PCB*data[LEN];}Queue;PCB ps[LEN];PCB*cp; //进程最大数量//进程状态//就绪//阻塞//完成//进程标识符//进程优先级//已占用的CPU时间//还需占用的CPu时间//阻塞时间//被阻塞时间//进程状态//队列中进程的数量//进程的指针//进程数组//当前正在运行的进程6.程序清单Queue rQueue,bQueue;//就绪队列和阻塞队列//就绪队列按优先级降序排序(使用了冒泡排序法)void rQueueSort(){ PCB*temp;for(int i=0;i<rQueue.size-1;i++){for(int j=0;j<rQueue.size-1-i;j++){if(rQueue.data[j]-〉priority<rQueue.data[j+1]-〉priority){temp=rQueue.data[j];rQueue.data[j]=rQueue.data[j+1];}}rQueue.dataj+1]=temp;}}//初始化void init(){//给进程赋值for(int i=0;i<LEN;i++){ps[i].id=i;ps[i].state=READY;ps[i].cputime=0;ps[i].alltime=3;ps[i].blocktime=0;ps[i].startblock=T;}ps[0].priority=9;ps[1].priority=38;ps[2].priority=30;ps[3].priority=29;ps[4].priority=0;ps[2].alltime=6;ps[4].alltime=4;ps[0].startblock=2;ps[0].blocktime=3;cp=NULL;//当前进程赋空bQueue.size=0;//阻塞队列没有进程for(int i=0;i<LEN;i++){bQueue.data[i]=NULL;rQueue.data[i]=&ps[i];}rQueue.size=5;//所有进程全部进入就绪队列rQueueSort();//对就绪队列排序}//打印void print(){cout〈〈"\nRUNNINGPROG:";if(cp!=NULL){cout〈〈cp->id;}cout<<"\nREADY_QUEUE:";for(int i=0;i<rQueue.size;i++){cout〈〈"-〉"〈〈rQueue.data[i]-〉id; }cout<<"\nBLOCK_QUEUE:";for(int i=0;i<bQueue.size;i++){cout〈〈"-〉"〈〈bQueue.data[i]-〉id; }cout〈〈"\n"<<endl;cout<<"ID\t\t";for(int i=0;i<LEN;i++){cout〈〈ps[i].id<<"\t";}cout<<"\nPRI0RITY\t";for(int i=0;i<LEN;i++){cout〈〈ps[i].priority〈〈"\t";}cout<<"\nCPUTIME\t\t";for(int i=0;i<LEN;i++){cout〈〈ps[i].cputime〈〈"\t";}cout<<"\nALLTIME\t\t";for(int i=0;i<LEN;i++){cout〈〈ps[i].alltime〈〈"\t";}cout<<"\nSTARTBLOCK\t";for(int i=0;i<LEN;i++){cout〈〈ps[i].startblock<<"\t";}cout<<"\nBLOCKTIME\t";for(int i=0;i<LEN;i++){cout〈〈ps[i].blocktime<<"\t";}cout<<"\nSTATE\t\t";for(int i=0;i<LEN;i++){if(ps[i].state==READY){cout<<"READY"<<"\t";}elseif(ps[i].state==BLOCK){cout<<"BLOCK"<<"\t";}elseif(ps[i].state==END){cout〈〈"END"<<"\t";}}cout〈〈endl;}//出队,返回进程指针PCB*pop(Queue*q){PCB*temp;if(q-〉size>0){temp=q-〉data[0];//取出队首进程for(int i=0;i<q-〉size-1;i++){q-〉data[i]=q-〉data[i+1];//其他进程依次向前移动}q->size__;return temp;//返回队首进程}return NULL;}//入队void push(Queue*q,PCB*p){if(q_>size<LEN){q_>data[q_〉size]=p;//将入队的进程放在队尾q_>size++;}return;}//运行进程void run(){if(rQueue.size〉0||bQueue.size〉0){if(cp==NULL){//程序一开始运行时,从就绪队列取出首进程cp=pop(&rQueue);}//当前进程没有结束,但优先级比就绪队列首进程低if(cp_〉alltime〉0&&cp_>priority<rQueue.data[0]_〉priority){}push(&r Queue,c//改变进程状态//从就绪队列取出新的当前进程//修改当前进程的状态 //将当前进程加入阻塞队列 //从就绪队列取出新的当前进程{//当前进程的startblock 为正数时//运行一次减一个时间片//减到0时,修改进程状态//每运行一个时间片//就绪队列中的进程优先级+1//每运行一个时间片//阻塞队列中的进程blocktime-1//将当前进程放入就绪队列 //就绪队列队首进程成为当前进程if (cp-〉alltime==0){cp->state =END ;cp=pop(&rQueue); }//如果当前进程运行结束//startblock 为0,标志着当前进程要进入阻塞状态if (cp —>startblock==0&&cp —>blocktime>0){cp —>state=BLOCK ; push(&bQueue,cp); cp=pop(&rQueue); }elseif (cp —>startblock>0)cp —>st artblock 一; }cp —>alltime ——;if (cp —>alltime==0){cp —>state=END ;for (int i=0;i<rQueue.size;i++){rQueue.data[i]-〉priority++; }for (int i=0;i<bQueue.size;i++){if (bQueue.data[i]-〉blocktime>0){bQueue.data[i]-〉blocktime--; }//当阻塞队列队首进程blocktime 为0时if (bQueue.size 〉0&&bQueue.data[0]-〉blocktime==0){bQueue.data[0]-〉state=READY ;//修改进程状态push(&rQueue,pop(&bQueue));//将阻塞队列首进程取出,放入就绪队列cp —〉priority-=3;//修改当前进程的优先级cp —>cputime++; //当前进程占用CPU 时间片+1 if (cp —>alltime>0){//当前进程还需运行的时间片-1}//每运行一个时间片,就绪队列排一次序rQueueSort();} }//主函数int main(){init();//初始化 print();//打印进程信息 while (1){_sleep(1000);if (rQueue.size==0&&bQueue.size==0){//当两个队列都为空时,结束程序cp-〉state=END ;break ; }run();//运行进程 print();//打印进程信息 }return 0; }7.实验过程记录m 匚:\WINDQWS\system32\cmd.exe程序开始执行,当前进程是优先级最高的1号进程,1号进程的优先级减3、cputime++、执行几次之后,1号进程执行完毕而且优先级也不是最高的了,所以优先级为33的2号进程成为当前进程,开始执行。

操作系统进程调度实验报告

操作系统进程调度实验报告

操作系统进程调度实验报告操作系统进程调度实验报告引言:操作系统是计算机系统中的核心软件之一,负责管理计算机的硬件资源并提供用户与计算机硬件之间的接口。

进程调度作为操作系统的重要功能之一,负责决定哪个进程可以获得处理器的使用权,以及进程如何在处理器上运行。

本实验旨在通过设计和实现一个简单的进程调度算法,加深对操作系统进程调度原理的理解。

一、实验目的本实验的主要目的是通过编写代码模拟操作系统的进程调度过程,掌握进程调度算法的实现方法,深入理解不同调度算法的特点和适用场景。

二、实验环境本实验使用C语言进行编程实现,可在Linux或Windows系统下进行。

三、实验内容1. 进程调度算法的选择在本实验中,我们选择了最简单的先来先服务(FCFS)调度算法作为实现对象。

FCFS算法按照进程到达的先后顺序进行调度,即先到先服务。

这种调度算法的优点是简单易实现,但缺点是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. 进程调度的数据结构在实现进程调度算法时,我们需要定义进程的数据结构。

一个进程通常包含进程ID、到达时间、执行时间等信息。

我们可以使用结构体来表示一个进程,例如:```struct Process {int pid; // 进程IDint arrival_time; // 到达时间int burst_time; // 执行时间};```3. 进程调度算法的实现在FCFS调度算法中,我们需要按照进程到达的先后顺序进行调度。

具体实现时,可以使用一个队列来保存待调度的进程,并按照到达时间的先后顺序将进程入队。

然后,按照队列中的顺序依次执行进程,直到所有进程执行完毕。

4. 实验结果分析通过实现FCFS调度算法,我们可以观察到进程调度的过程和结果。

可以通过输出每个进程的执行顺序、等待时间和周转时间等指标来分析调度算法的效果。

通过比较不同调度算法的指标,可以得出不同算法的优缺点。

四、实验步骤1. 定义进程的数据结构,包括进程ID、到达时间和执行时间等信息。

进程调度实验报告答案(3篇)

进程调度实验报告答案(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。

优先级实验报告

优先级实验报告

一、实验目的1. 了解优先级在操作系统中的重要性。

2. 掌握如何设置和调整任务的优先级。

3. 分析不同优先级对系统性能的影响。

二、实验环境1. 操作系统:Windows 102. 编程语言:Python3. 实验工具:多线程、多进程三、实验原理优先级是操作系统调度进程时考虑的一个重要因素。

操作系统根据进程的优先级来决定进程的执行顺序。

高优先级的进程会优先获得CPU时间,从而提高系统的响应速度。

在本实验中,我们将通过Python实现一个简单的优先级调度系统,模拟不同优先级对系统性能的影响。

四、实验步骤1. 创建一个进程池,用于执行多个任务。

2. 设置不同任务的优先级,并提交到进程池中。

3. 调用进程池的执行方法,观察不同优先级任务的执行顺序。

4. 记录并分析不同优先级任务执行时间。

五、实验代码```pythonimport threadingimport time# 定义任务函数def task(name, priority):print(f"开始执行任务:{name}")time.sleep(2) # 模拟任务执行时间print(f"任务:{name} 完成")# 创建一个优先级队列class PriorityQueue:def __init__(self):self.queue = []def enqueue(self, name, priority):self.queue.append((name, priority))def dequeue(self):if self.queue:name, priority = self.queue[0]self.queue.pop(0)return name, priorityreturn None# 创建进程池def process_pool(priority_queue):while True:task_name, priority = priority_queue.dequeue()if task_name is None:breakt = threading.Thread(target=task, args=(task_name, priority)) t.start()# 主函数def main():priority_queue = PriorityQueue()# 添加任务到优先级队列priority_queue.enqueue("任务1", 1)priority_queue.enqueue("任务2", 2)priority_queue.enqueue("任务3", 3)priority_queue.enqueue("任务4", 4)priority_queue.enqueue("任务5", 5)# 启动进程池process_pool(priority_queue)if __name__ == "__main__":main()```六、实验结果与分析1. 在实验中,我们设置了5个任务,它们的优先级从1到5依次递增。

计算机操作系统进程调度实验报告

计算机操作系统进程调度实验报告

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

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

进程调度是处理机管理的核心内容。

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

通过本实验可以加深理解有关进程控制块、进程队列的概念。

并体会了优先数和先来先服务调度算法的具体实施办法。

二、实验要求用高级语言编写和调试一个进程调度程序,以加深对进程的概念及进程调度算法的理解.三、实验内容进程调度算法:采用最高优先数优先的调度算法(即把处理机分配给优先数最高的进程)和先来先服务算法(将用户作业和就绪进程按提交顺序或变为就绪状态的先后排成队列,并按照先来先服务的方式进行调度处理)。

每个进程有一个进程控制块( PCB)表示。

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

进程的优先数及需要的运行时间可以事先人为地指定(也可以由随机数产生)。

进程的到达时间为进程输入的时间。

进程的运行时间以时间片为单位进行计算。

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

就绪进程获得 CPU后都只能运行一个时间片。

用已占用CPU时间加1来表示。

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

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

重复以上过程,直到所要进程都完成为止。

调度算法实验报告总结(3篇)

调度算法实验报告总结(3篇)

第1篇一、实验目的本次实验旨在通过模拟操作系统中的进程调度过程,加深对进程调度算法的理解。

实验中,我们重点研究了先来先服务(FCFS)、时间片轮转(RR)和动态优先级调度(DP)三种常见的调度算法。

通过编写C语言程序模拟这些算法的运行,我们能够直观地观察到不同调度策略对进程调度效果的影响。

二、实验内容1. 数据结构设计在实验中,我们定义了进程控制块(PCB)作为进程的抽象表示。

PCB包含以下信息:- 进程编号- 到达时间- 运行时间- 优先级- 状态(就绪、运行、阻塞、完成)为了方便调度,我们使用链表来存储就绪队列,以便于按照不同的调度策略进行操作。

2. 算法实现与模拟(1)先来先服务(FCFS)调度算法FCFS算法按照进程到达就绪队列的顺序进行调度。

在模拟过程中,我们首先将所有进程按照到达时间排序,然后依次将它们从就绪队列中取出并分配CPU资源。

(2)时间片轮转(RR)调度算法RR算法将CPU时间划分为固定的时间片,并按照进程到达就绪队列的顺序轮流分配CPU资源。

当一个进程的时间片用完时,它将被放入就绪队列的末尾,等待下一次调度。

(3)动态优先级调度(DP)算法DP算法根据进程的优先级进行调度。

在模拟过程中,我们为每个进程分配一个优先级,并按照优先级从高到低的顺序进行调度。

3. 输出调度结果在模拟结束后,我们输出每个进程的调度结果,包括:- 进程编号- 到达时间- 运行时间- 等待时间- 周转时间同时,我们还计算了平均周转时间、平均等待时间和平均带权周转时间等性能指标。

三、实验结果与分析1. FCFS调度算法FCFS算法简单易实现,但可能会导致进程的响应时间较长,尤其是在存在大量短作业的情况下。

此外,FCFS算法可能导致某些进程长时间得不到调度,造成饥饿现象。

2. 时间片轮转(RR)调度算法RR算法能够有效地降低进程的响应时间,并提高系统的吞吐量。

然而,RR算法在进程数量较多时,可能会导致调度开销较大。

进程调度算法实验报告(总13页)

进程调度算法实验报告(总13页)

进程调度算法实验报告(总13页)本次实验是关于进程调度算法的实验,通过实验我们可以更深入地了解进程调度算法对操作系统的影响,选择合适的算法可以提高操作系统的性能。

在本次实验中,我们实现了三种常见的进程调度算法,分别是先来先服务(FCFS)、优先级调度(Priority Scheduling)和时间片轮转(Round-Robin)。

实验环境本次实验在Ubuntu 20.04 LTS操作系统下进行。

实验原理先来先服务(FCFS)调度算法,也称为先进先出(FIFO)算法。

其原理是按照作业提交的先后顺序进行处理,在操作系统中,每个进程都有一个到达时间和一个运行时间,按照到达时间的先后顺序进行处理。

优先级调度(Priority Scheduling)调度算法是根据进程优先级的高低来确定进程的执行顺序。

每个进程都有一个优先级,并且系统的调度程序会选择优先级最高的进程进行执行。

如果有多个进程的优先级相同,则按照先来先服务的原则进行调度。

时间片轮转(Round-Robin)调度算法是为了解决短进程被长进程“挤掉”的问题而提出的一种算法。

它将等待队列中的进程按照先来先服务的原则排序,并且每个进程被分配一个相同的时间片,当时间片用完后,该进程就被放到等待队列的末尾,等待下次调度。

如果当前运行进程在时间片用完之前就执行完毕了,则当前进程会被直接退出,CPU会在就绪队列中选择下一个进程运行。

实验内容本次实验中,我们实现了一个简单的进程调度器,通过实现不同的调度算法来比较它们的性能差异。

需要实现的函数如下:1. void fcfs(vector<process> processes):实现先来先服务(FCFS)调度算法的函数。

实验流程1. 定义进程结构体为了方便处理进程,我们定义了一个process结构体,包含进程的ID、到达时间、运行时间、优先级等信息。

定义如下:struct process {int id; // 进程IDint arrival_time; // 到达时间int burst_time; // 运行时间int priority; // 优先级}2. 实现进程生成函数为了测试不同调度算法的性能,我们需要生成一些具有不同特征的进程。

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进程调度算法实验报告一、引言进程调度算法是操作系统中非常重要的一部分,它决定了系统中各个进程的执行顺序和时间分配。

在本次实验中,我们将研究和比较几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)、轮转法(RR)和优先级调度算法。

二、实验目的本次实验的目的是通过模拟不同的进程调度算法,观察它们在不同情况下的表现,并比较它们的优缺点,以便更好地理解和应用这些算法。

三、实验过程1. 实验环境准备我们使用C语言编写了一个简单的进程调度模拟程序,该程序可以模拟不同的进程调度算法,并输出每个进程的执行顺序和等待时间等信息。

2. 实验步骤(1)先来先服务(FCFS)算法FCFS算法是最简单的一种进程调度算法,它按照进程的到达顺序来执行。

我们通过模拟多个进程的到达时间和执行时间,观察它们的执行顺序和等待时间。

(2)最短作业优先(SJF)算法SJF算法是根据进程的执行时间来进行调度的,执行时间越短的进程优先执行。

我们通过模拟多个进程的执行时间,观察它们的执行顺序和等待时间。

(3)轮转法(RR)算法RR算法是一种时间片轮转的调度算法,每个进程被分配一个时间片,当时间片用完后,进程被挂起,等待下一次调度。

我们通过模拟不同的时间片大小,观察进程的执行顺序和等待时间。

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

我们通过模拟不同的进程优先级,观察进程的执行顺序和等待时间。

四、实验结果与分析1. 先来先服务(FCFS)算法当进程的执行时间相差不大时,FCFS算法的等待时间较长,因为后到达的进程需要等待前面的进程执行完毕。

但如果有一个进程的执行时间很长,其他进程的等待时间就会很短。

2. 最短作业优先(SJF)算法SJF算法能够保证最短执行时间的进程先执行,因此平均等待时间较短。

但如果有一个执行时间很长的进程到达,其他进程的等待时间就会变长。

操作系统实验之进程调度报告

操作系统实验之进程调度报告

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。

操作系统基于优先级的进程调度实验报告

操作系统基于优先级的进程调度实验报告

操作系统基于优先级的进程调度实验报告计算机与信息技术学院综合性实验报告一、实验目的:通过优先级调度算法的模拟,加深进程概念和进程调度过程的理解。

二、实验仪器或设备:微型计算机、Linux操作系统、dev C++三、总体设计:1、设计原理及方案:1)在Linux下用C语言编程模拟优先级程调度算法。

为了清楚地观察每个进程的调度过程,程序将每个时间片内的进程情况显示出来。

2)进程控制块是进程存在的唯一标志,因此,在模拟算法中每一个进程用一个进程控制块PCB来代表,PCB用一结构体表示。

3)进程在运行过程中其状态将在就绪、执行、完成几种状态之间转换,同时进程可能处于不同的队列中,如就绪队列。

在优先级调度算法中,选择单向队列,入队既是将进程控制块插入队尾,出队既是按优先级重新排列的队,删除队头元素。

4)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。

各进程的优先级认为输入,运行所需时间随机产生。

5)优先权调度算法采用动态优先权,进程每运行一个时间片,优先数减1;进程在就绪队列等待一个时间单位,优先数加1。

6)对于遇到优先权一致的情况,采用FCFS策略解决。

7)由于是模拟进程调度,所以,对被选中的进程并不实际启动运行,而是修改进程控制块的相关信息来模拟进程的一次运行。

2、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(R)、就绪状态(W,包括等待状态)和完成状态(F,并假定初始状态为就绪状态。

(1)进程控制块结构如下:name——进程标示符prio——进程优先数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(2)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——就绪队列头指针tall——就绪队列尾指针finish——完成队列头指针2、程序流程图:四、按照流程图编写代码view plaincopy to clipboardprint? /* 优先级调度算法#include#include#includetypedef struct node{char name[20]; /*进程的名字*/int prio; /*进程的优先级*/int cputime; /*CPU执行时间*/int needtime; /*进程执行所需要的时间*/char state;/*进程的状态,W——就绪态,R——执行态,F——完成态*/int count; /*记录执行的次数*/struct node *next; /*链表指针*/}PCB;PCB *ready=NULL,*run=NULL,*finish=NULL; /*定义三个队列,就绪队列,执行队列和完成队列*/int num;void GetFirst(); /*从就绪队列取得第一个节点*/void Output(); /*输出队列信息*/void InsertPrio(PCB *in);//创建优先级队列规定优先数越小优先级越高void PrioCreate(); /*优先级输入函数*/void Priority(); /*按照优先级调度*/int main(void){ printf("请输入要创建的进程数目:\n");scanf("%d",&num);getchar();printf("优先级调度算法: \n");PrioCreate();Priority();Output();return 0;}void GetFirst() /*取得第一个就绪队列节点*/{ run = ready;if(ready!=NULL){ run ->state = 'R';ready = ready ->next;run ->next = NULL;}}void Output() /*输出队列信息*/{ PCB *p;p = ready;printf("进程名\t优先级\tcpu时间\t需要时间\t进程状态\t计数器\n"); while(p!=NULL){printf("%s\t%d\t%d\t%d\t\t%c\t\t%d\n",p->name,p->prio, p->cputime,p->need time,p->state,p->count);p = p->next;}while(p!=NULL){printf("%s\t%d\t%d\t%d\t\t%c\t\t%d\n",p->name,p->prio, p->cputime,p->need time,p->state,p->count);p = p->next;}p = run;while(p!=NULL){printf("%s\t%d\t%d\t%d\t\t%c\t\t%d\n",p->name,p->prio, p->cputime,p->need time,p->state,p->count);p = p->next;}}void InsertPrio(PCB *in) //创建优先级队列,规定优先数越小,优先级越低{ PCB *fst,*nxt;fst = nxt = ready;if(ready == NULL) /*如果队列为空,则为第一个元素*/{ in->next = ready;ready = in;}else /*查到合适的位置进行插入*/{if(in ->prio >= fst ->prio)/*比第一个还要大,则插入到队头*/ { in->next = ready;ready = in;}else{while(fst->next != NULL) /*移动指针查找第一个别它小的元素的位置进行插入*/{ nxt = fst;fst = fst->next;}if(fst ->next == NULL) /*已经搜索到队尾,则其优先级数最小,将其插入到队尾即可*/{ in ->next = fst ->next;fst ->next = in;}else /*插入到队列中*/{ nxt = in;in ->next = fst;}}}}void InsertTime(PCB *in) /*将进程插入到就绪队列尾部*/fst = ready;if(ready == NULL){ in->next = ready;ready = in;}else{while(fst->next != NULL){ fst = fst->next; }in ->next = fst ->next;fst ->next = in;}}void InsertFinish(PCB *in) /*将进程插入到完成队列尾部*/ { PCB *fst;fst = finish;if(finish == NULL){ in->next = finish;finish = in;}else{while(fst->next != NULL){fst = fst->next;}in ->next = fst ->next;fst ->next = in;}}void PrioCreate() /*优先级调度输入函数*/{ PCB *tmp;int i;printf("输入进程名字和进程所需时间:\n");for(i = 0;i < num; i++){if((tmp = (PCB *)malloc(sizeof(PCB)))==NULL){ perror("malloc");exit(1);}scanf("%s",tmp->name);getchar(); /*吸收回车符号*/scanf("%d",&(tmp->needtime));tmp ->cputime = 0;tmp ->state ='W';tmp ->prio = 50 - tmp->needtime; /*设置其优先级,需要的时间越多,优先级越低*/tmp ->count = 0;InsertPrio(tmp); /*按照优先级从高到低,插入到就绪队列*/}void Priority() /*按照优先级调度,每次执行一个时间片*/{ int flag = 1;GetFirst();while(run != NULL)//当就绪队列不为空时,则调度进程如执行队列{Output(); /*输出每次调度过程中各个节点的状态*/while(flag){run->prio -= 3; /*优先级减去三*/run->cputime++; /*CPU时间片加一*/run->needtime--;/*进程执行完成的剩余时间减一*/if(run->needtime == 0)/*如果进程执行完毕,将进程状态置为F,将其插入到完成队列*/{ run ->state = 'F';run->count++; /*进程执行的次数加一*/InsertFinish(run);flag = 0;}else /*将进程状态置为W,入就绪队列*/{ run->state = 'W';run->count++; /*进程执行的次数加一*/ InsertTime(run);flag = 0;}}flag = 1;GetFirst(); /*继续取就绪队列队头进程进入执行队列*/ }}显示结果:请输入进程个数:3优先级调度算法:输入进程名字和进程所需时间:a 2b 1c 5进程名优先级 cpu时间需要时间进程状态计数器a 48 0 2 W 0c 45 0 5 W 0b 49 0 1 R 0进程名优先级 cpu时间需要时间进程状态计数器c 45 0 5 W 0b 46 1 0 F 1a 48 0 2 R 0………进程名优先级 cpu时间需要时间进程状态计数器b 46 1 0 F 1a 42 2 0 F 2c 33 4 1 R 4进程名优先级 cpu时间需要时间进程状态计数器b 46 1 0 F 1a 42 2 0 F 2c 30 5 0 F 5五、结果分析与总结:这次实验使我加深对处理机进程调度机制的理解,对进程的概念有了更深一层次的认识。

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计算机与信息技术学院综合性实验报告一、实验目的:通过优先级调度算法的模拟,加深进程概念和进程调度过程的理解。

二、实验仪器或设备:微型计算机、Linux操作系统、dev C++三、总体设计:1、设计原理及方案:1)在Linux下用C语言编程模拟优先级程调度算法。

为了清楚地观察每个进程的调度过程,程序将每个时间片内的进程情况显示出来。

2)进程控制块是进程存在的唯一标志,因此,在模拟算法中每一个进程用一个进程控制块PCB来代表,PCB用一结构体表示。

3)进程在运行过程中其状态将在就绪、执行、完成几种状态之间转换,同时进程可能处于不同的队列中,如就绪队列。

在优先级调度算法中,选择单向队列,入队既是将进程控制块插入队尾,出队既是按优先级重新排列的队,删除队头元素。

4)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。

各进程的优先级认为输入,运行所需时间随机产生。

5)优先权调度算法采用动态优先权,进程每运行一个时间片,优先数减1;进程在就绪队列等待一个时间单位,优先数加1。

6)对于遇到优先权一致的情况,采用FCFS策略解决。

7)由于是模拟进程调度,所以,对被选中的进程并不实际启动运行,而是修改进程控制块的相关信息来模拟进程的一次运行。

2、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(R)、就绪状态(W,包括等待状态)和完成状态(F,并假定初始状态为就绪状态。

(1)进程控制块结构如下:name——进程标示符prio——进程优先数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(2)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——就绪队列头指针tall——就绪队列尾指针finish——完成队列头指针2、程序流程图:四、按照流程图编写代码view plaincopy to clipboardprint?/* 优先级调度算法#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <string.h>typedef struct node{char name[20]; /*进程的名字*/int prio; /*进程的优先级*/int cputime; /*CPU执行时间*/int needtime; /*进程执行所需要的时间*/char state;/*进程的状态,W——就绪态,R——执行态,F——完成态*/int count; /*记录执行的次数*/struct node *next; /*链表指针*/}PCB;PCB *ready=NULL,*run=NULL,*finish=NULL; /*定义三个队列,就绪队列,执行队列和完成队列*/int num;void GetFirst(); /*从就绪队列取得第一个节点*/void Output(); /*输出队列信息*/void InsertPrio(PCB *in);//创建优先级队列规定优先数越小优先级越高void PrioCreate(); /*优先级输入函数*/void Priority(); /*按照优先级调度*/int main(void){ printf("请输入要创建的进程数目:\n");scanf("%d",&num);getchar();printf("优先级调度算法: \n");PrioCreate();Priority();Output();return 0;}void GetFirst() /*取得第一个就绪队列节点*/{ run = ready;if(ready!=NULL){ run ->state = 'R';ready = ready ->next;run ->next = NULL;}}void Output() /*输出队列信息*/{ PCB *p;p = ready;printf("进程名\t优先级\tcpu时间\t需要时间\t进程状态\t计数器\n"); while(p!=NULL){printf("%s\t%d\t%d\t%d\t\t%c\t\t%d\n",p->name,p->prio,p->cputime,p->need time,p->state,p->count);p = p->next;}while(p!=NULL){printf("%s\t%d\t%d\t%d\t\t%c\t\t%d\n",p->name,p->prio,p->cputime,p->need time,p->state,p->count);p = p->next;}p = run;while(p!=NULL){printf("%s\t%d\t%d\t%d\t\t%c\t\t%d\n",p->name,p->prio,p->cputime,p->need time,p->state,p->count);p = p->next;}}void InsertPrio(PCB *in) //创建优先级队列,规定优先数越小,优先级越低{ PCB *fst,*nxt;fst = nxt = ready;if(ready == NULL) /*如果队列为空,则为第一个元素*/{ in->next = ready;ready = in;}else /*查到合适的位置进行插入*/{if(in ->prio >= fst ->prio)/*比第一个还要大,则插入到队头*/{ in->next = ready;ready = in;}else{while(fst->next != NULL) /*移动指针查找第一个别它小的元素的位置进行插入*/{ nxt = fst;fst = fst->next;}if(fst ->next == NULL) /*已经搜索到队尾,则其优先级数最小,将其插入到队尾即可*/{ in ->next = fst ->next;fst ->next = in;}else /*插入到队列中*/{ nxt = in;in ->next = fst;}}}}void InsertTime(PCB *in) /*将进程插入到就绪队列尾部*/fst = ready;if(ready == NULL){ in->next = ready;ready = in;}else{while(fst->next != NULL){ fst = fst->next; }in ->next = fst ->next;fst ->next = in;}}void InsertFinish(PCB *in) /*将进程插入到完成队列尾部*/{ PCB *fst;fst = finish;if(finish == NULL){ in->next = finish;finish = in;}else{while(fst->next != NULL){fst = fst->next;}in ->next = fst ->next;fst ->next = in;}}void PrioCreate() /*优先级调度输入函数*/{ PCB *tmp;int i;printf("输入进程名字和进程所需时间:\n");for(i = 0;i < num; i++){if((tmp = (PCB *)malloc(sizeof(PCB)))==NULL){ perror("malloc");exit(1);}scanf("%s",tmp->name);getchar(); /*吸收回车符号*/scanf("%d",&(tmp->needtime));tmp ->cputime = 0;tmp ->state ='W';tmp ->prio = 50 - tmp->needtime; /*设置其优先级,需要的时间越多,优先级越低*/tmp ->count = 0;InsertPrio(tmp); /*按照优先级从高到低,插入到就绪队列*/}void Priority() /*按照优先级调度,每次执行一个时间片*/{ int flag = 1;GetFirst();while(run != NULL)//当就绪队列不为空时,则调度进程如执行队列{Output(); /*输出每次调度过程中各个节点的状态*/while(flag){run->prio -= 3; /*优先级减去三*/run->cputime++; /*CPU时间片加一*/run->needtime--;/*进程执行完成的剩余时间减一*/if(run->needtime == 0)/*如果进程执行完毕,将进程状态置为F,将其插入到完成队列*/{ run ->state = 'F';run->count++; /*进程执行的次数加一*/InsertFinish(run);flag = 0;}else /*将进程状态置为W,入就绪队列*/{ run->state = 'W';run->count++; /*进程执行的次数加一*/InsertTime(run);flag = 0;}}flag = 1;GetFirst(); /*继续取就绪队列队头进程进入执行队列*/}}显示结果:请输入进程个数:3优先级调度算法:输入进程名字和进程所需时间:a 2b 1c 5进程名优先级 cpu时间需要时间进程状态计数器a 48 0 2 W 0c 45 0 5 W 0b 49 0 1 R 0进程名优先级 cpu时间需要时间进程状态计数器c 45 0 5 W 0b 46 1 0 F 1a 48 0 2 R 0………进程名优先级 cpu时间需要时间进程状态计数器b 46 1 0 F 1a 42 2 0 F 2c 33 4 1 R 4进程名优先级 cpu时间需要时间进程状态计数器b 46 1 0 F 1a 42 2 0 F 2c 30 5 0 F 5五、结果分析与总结:这次实验使我加深对处理机进程调度机制的理解,对进程的概念有了更深一层次的认识。

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