实验 短作业优先进程调度算法模拟
短进程优先实验报告
短进程优先实验报告1. 引言短进程优先(Shortest Job First,简称SJF)是一种常见的进程调度算法,其核心思想是优先调度执行估计执行时间最短的进程。
在实际应用中,SJF算法能够有效提高系统的响应速度和吞吐量,因此在操作系统领域得到广泛应用。
本实验主要通过使用模拟调度程序,对短进程优先算法进行测试和验证,以探讨其行为特性和性能表现。
2. 实验内容本实验基于一个简单的模拟调度程序,该程序能够接收一组进程及其估计执行时间作为输入,并根据SJF算法进行进程调度。
实验的主要内容包括:- 设计并实现短进程优先调度算法- 编写测试用例并模拟进程调度- 分析调度结果并评估算法的性能3. 实验设计3.1 短进程优先调度算法短进程优先调度算法的核心在于估计每个进程的执行时间,并根据执行时间进行进程排序。
为了实现该算法,我们设计了以下步骤:1. 输入一组进程及其估计执行时间2. 按照进程的估计执行时间对进程进行排序,以便进行优先级计算3. 根据短进程优先原则,选择执行时间最短的进程执行4. 更新进程的执行时间和优先级等信息5. 重复第3和第4步,直到所有进程执行完毕3.2 测试用例设计为了全面测试短进程优先调度算法的性能,我们设计了以下几个测试用例:1. 一组进程的执行时间各不相同2. 几组进程的执行时间相同,但到达时间不同3. 几组进程的执行时间和到达时间都不相同通过以上测试用例的设计,我们能够测试算法在不同情况下的调度表现,包括吞吐量、平均等待时间等。
4. 实验结果根据实验设计,我们进行了多次测试,并统计了各组测试用例下的调度结果。
下表是三组测试用例的部分调度结果示例:进程号执行时间到达时间完成时间周转时间等待时间P1 5 0 10 10 0P2 3 1 4 3 0P3 8 2 14 12 4进程号执行时间到达时间完成时间周转时间等待时间P1 3 0 3 3 0P2 3 0 6 6 3P3 4 0 10 10 6进程号执行时间到达时间完成时间周转时间等待时间P1 4 0 4 4 0P2 4 1 8 7 3P3 5 2 13 11 6通过统计分析,我们得到了以下结论:- 在执行时间不同的情况下,短进程优先调度算法能够显著提高系统的吞吐量和响应时间。
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。
【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。
动态优先权进程调度算法模拟实验报告
动态优先权进程调度算法模拟实验报告动态优先权调度算法是一种动态调度算法,根据进程的优先级来决定下一个要执行的进程。
进程的优先级可以根据其紧迫性、重要性和资源需求等因素来确定。
本实验利用模拟算法来模拟动态优先权调度算法,并通过实例来说明该调度算法的工作原理和优缺点。
一、实验目的通过本实验,我们可以了解动态优先权调度算法的工作原理,掌握如何使用模拟算法来模拟进程的调度过程,进一步了解该调度算法的优缺点。
二、实验环境本实验使用C++编程语言来实现动态优先权调度算法的模拟。
编译器使用Dev-C++。
三、实验步骤1.设计进程控制块(PCB)的数据结构,包括进程优先级、进程标识、进程状态等信息。
2.设计模拟算法来模拟动态优先权调度算法。
具体算法如下:a.初始化就绪队列,将所有的进程按照优先级插入到就绪队列中。
b.选择优先级最高的进程执行,并更新该进程的优先级。
c.执行完毕后更新进程的状态,并将其从就绪队列中删除。
d.如果新的进程到达,将其插入到就绪队列中。
3.实现主函数,模拟进程的创建、调度和执行过程。
4.进行多个实例的测试,观察进程的调度顺序和执行结果。
5.总结实验结果,分析动态优先权调度算法的优缺点。
四、实验结果与分析通过多个实例的测试,我们可以观察到动态优先权调度算法的工作过程和效果。
该算法可以根据进程的优先级来确定下一个要执行的进程,从而可以更好地满足不同进程的需求。
同时,动态优先权调度算法可以确保优先级高的进程能够及时得到执行,提高系统的响应速度。
然而,动态优先权调度算法存在一些缺点。
首先,该算法对进程的优先级要求较高,需要合理设置进程的优先级。
如果优先级设置不合理,可能导致优先级高的进程一直占用CPU资源,而优先级低的进程无法得到执行,造成资源浪费。
其次,该算法没有考虑进程的等待时间和执行时间,容易导致饥饿现象的发生,即一些进程无法得到执行。
五、实验总结通过本实验,我们了解了动态优先权调度算法的工作原理和模拟方法。
操作系统实验先来先服务FCFS和短作业优先SJF进程调度算法实验报告
:新输人n. n=Z
3
股务时间
完成时I可
周转时间
带权周转时间
服务时问
完成时间
周转时间
带权周转时闾
0
0
0
:Si
日日日
5,6016.60
5,60
21.00
4.80
10,20t|:1-92
弓”輛
17.00
8,00 25,00 10,00
5.OH12-P)a 15.60 23.WH 25-WH
【实验要求】要求如下:
1) 进程个数n;每个进程的到达时间Ti,…,Tn和服务时间Si,…,Sn;选择算法1-FCFS, 2-SJF。
2)要求采用先来先服务FCFS和短作业优先SJF分别调度进程运 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。
头例截图:
五个进程,到达时间分别为0,134,6
服务时间分别为
设置选择量n,
当
当
当
n不为1或2或3时提示错误,重新输入n;
1-FCFS
n=4
n=l
HS椁的=1选择FCFg&,i|gr^A>,洁重崭淪入I
int timeflyF=0,timeflyS=0;〃定义两个类似于秒表的变量
int j,k, l,n extpro F,n extproS;
//获取数据
for(i=0;ivNumber;i++)
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。
使用动态优先权的进程调度算法的模拟实验
使用动态优先权的进程调度算法的模拟实验进程调度算法是操作系统中对进程进行调度的一种策略,动态优先权调度算法是其中一种常用的调度算法。
下面将对动态优先权调度算法进行模拟实验,并对实验结果进行分析。
首先,我们定义进程的属性包括进程编号、到达时间、服务时间、优先权和完成时间等。
动态优先权调度算法的基本思想是根据进程的优先权决定下一个被调度的进程,优先权越高,被调度的机会越大。
实验过程如下:1.创建一个进程队列,用来存放待调度的进程。
2.输入进程的个数,并依次输入每个进程的到达时间、服务时间和优先权。
3.将所有进程按照到达时间进行排序。
4.从排好序的进程队列中选择优先权最高的进程,即优先权最大的进程。
5.通过执行该进程进行模拟,更新进程队列中的进程信息。
6.根据更新后的进程信息,重新选择下一个被调度的进程。
7.重复步骤5和6,直到所有进程执行完毕。
对于每个进程,我们可以记录其等待时间、周转时间和带权周转时间。
等待时间即为该进程在就绪队列中等待的时间,周转时间是指从进程提交到完成的时间,即完成时间减去到达时间,带权周转时间是指每个进程的周转时间除以服务时间,用来评估进程的调度效果。
下面是一个动态优先权调度算法的模拟实验示例:```pythonclass Process:self.id = idself.priority = prioritydef __lt__(self, other):return self.priority < other.prioritydef dynamic_priority_scheduling(processes):queue = []while processes or queue:for process in processes:queue.append(process)processes.remove(process)queue.sort(reverse=True) # 根据进程的优先权进行排序if queue:process = queue.pop(0)for p in queue:if __name__ == '__main__':n = int(input("Enter the number of processes: "))processes = []for i in range(n):priority = int(input("Enter priority for process {}:".format(i+1)))dynamic_priority_scheduling(processes)```以上代码定义了一个Process类来表示进程,并使用动态优先权调度算法对进程进行调度。
实验一 进程调度模拟算法
实验一进程调度模拟算法
进程调度模拟算法是操作系统中的重要概念,它是指操作系统如何安排进程的执行顺序,以达到最优的系统性能。
常见的进程调度算法包括先来先服务(FCFS)、短作业优先(SJF)、时间片轮转(RR)等。
下面将分别介绍这些算法的原理和特点。
1. 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,即先到达的进程先执行。
这种算法的优点是实现简单,适用于长作业,但是它存在一个致命的缺陷,即无法处理短作业的情况,因为长作业可能会占用大量的CPU 时间,导致短作业等待时间过长。
2. 短作业优先(SJF)
短作业优先是一种非抢占式的调度算法,它按照进程的执行时间长短进行调度,即执行时间短的进程先执行。
这种算法的优点是可以减少平均等待时间,但是它存在一个问题,即可能会导致长作业一直等待,因为短作业总是可以插队执行。
3. 时间片轮转(RR)
时间片轮转是一种抢占式的调度算法,它将CPU时间划分为若干个时间片,每个进程在一个时间片内执行一定的时间,然后被挂起,让其他进程执行,直到所有进程都执行完毕。
这种算法的优点是可以保证所有进程都能得到执行,但是它存在一个问题,即时间片的长度会影响系统性能,如果时间片太短,会增加上下文切换的开销,如果时间片太长,会导致长作业等待时间过长。
实验一介绍了三种常见的进程调度算法,它们各有优缺点,需要根据具体的应用场景选择合适的算法。
进程调度模拟程序实验实验报告
进程调度模拟程序实验实验报告一、实验目的进程调度是操作系统的核心功能之一,它负责合理地分配 CPU 资源给各个进程,以提高系统的性能和效率。
本次实验的目的是通过编写和模拟进程调度程序,深入理解不同的进程调度算法的原理和特点,并比较它们在不同情况下的性能表现。
二、实验环境本次实验使用的编程语言为 Python,开发环境为 PyCharm。
操作系统为 Windows 10。
三、实验原理1、先来先服务(FCFS)调度算法先来先服务调度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 资源。
2、短作业优先(SJF)调度算法短作业优先调度算法优先调度执行时间短的进程。
3、时间片轮转(RR)调度算法时间片轮转调度算法将 CPU 时间划分为固定大小的时间片,每个进程轮流获得一个时间片的 CPU 资源。
四、实验设计1、进程类的设计创建一个进程类,包含进程 ID、到达时间、服务时间、剩余服务时间等属性,以及用于更新剩余服务时间和判断进程是否完成的方法。
2、调度算法实现分别实现先来先服务、短作业优先和时间片轮转三种调度算法。
3、模拟流程(1)初始化进程列表。
(2)按照选定的调度算法进行进程调度。
(3)计算每个进程的等待时间、周转时间等性能指标。
五、实验步骤1、定义进程类```pythonclass Process:def __init__(self, pid, arrival_time, service_time):selfpid = pidselfarrival_time = arrival_timeselfservice_time = service_timeselfremaining_service_time = service_time```2、先来先服务调度算法实现```pythondef fcfs_scheduling(process_list):current_time = 0total_waiting_time = 0total_turnaround_time = 0for process in process_list:if current_time < processarrival_time:current_time = processarrival_timewaiting_time = current_time processarrival_timetotal_waiting_time += waiting_timecurrent_time += processservice_timeturnaround_time = current_time processarrival_timetotal_turnaround_time += turnaround_timeaverage_waiting_time = total_waiting_time / len(process_list)average_turnaround_time = total_turnaround_time / len(process_list) print("先来先服务调度算法的平均等待时间:",average_waiting_time)print("先来先服务调度算法的平均周转时间:",average_turnaround_time)```3、短作业优先调度算法实现```pythondef sjf_scheduling(process_list):current_time = 0total_waiting_time = 0total_turnaround_time = 0sorted_process_list = sorted(process_list, key=lambda x: xservice_time) for process in sorted_process_list:if current_time < processarrival_time:current_time = processarrival_timewaiting_time = current_time processarrival_timetotal_waiting_time += waiting_timecurrent_time += processservice_timeturnaround_time = current_time processarrival_timetotal_turnaround_time += turnaround_timeaverage_waiting_time = total_waiting_time / len(process_list)average_turnaround_time = total_turnaround_time / len(process_list) print("短作业优先调度算法的平均等待时间:",average_waiting_time)print("短作业优先调度算法的平均周转时间:",average_turnaround_time)```4、时间片轮转调度算法实现```pythondef rr_scheduling(process_list, time_slice):current_time = 0total_waiting_time = 0total_turnaround_time = 0ready_queue =while len(process_list) > 0 or len(ready_queue) > 0:for process in process_list:if processarrival_time <= current_time:ready_queueappend(process)process_listremove(process)if len(ready_queue) == 0:current_time += 1continueprocess = ready_queuepop(0)if processremaining_service_time <= time_slice: waiting_time = current_time processarrival_time total_waiting_time += waiting_timecurrent_time += processremaining_service_time turnaround_time = current_time processarrival_time total_turnaround_time += turnaround_time processremaining_service_time = 0else:waiting_time = current_time processarrival_time total_waiting_time += waiting_timecurrent_time += time_sliceprocessremaining_service_time = time_sliceready_queueappend(process)average_waiting_time = total_waiting_time / len(process_list)average_turnaround_time = total_turnaround_time / len(process_list) print("时间片轮转调度算法(时间片大小为", time_slice, ")的平均等待时间:", average_waiting_time)print("时间片轮转调度算法(时间片大小为", time_slice, ")的平均周转时间:", average_turnaround_time)```5、主函数```pythonif __name__ =="__main__":process_list =Process(1, 0, 5),Process(2, 1, 3),Process(3, 2, 8),Process(4, 3, 6)print("先来先服务调度算法:")fcfs_scheduling(process_list)print("短作业优先调度算法:")sjf_scheduling(process_list)time_slice = 2print("时间片轮转调度算法(时间片大小为",time_slice, "):")rr_scheduling(process_list, time_slice)```六、实验结果与分析1、先来先服务调度算法平均等待时间为 575,平均周转时间为 1275。
实验06进程调度算法模拟
实验06进程调度算法模拟引言:进程调度算法是操作系统中非常重要的一部分,它决定了进程如何被安排执行的顺序和时间分配。
进程调度算法的设计对系统的性能和响应时间都有很大的影响。
本实验将会模拟几种常用的进程调度算法,并通过比较它们的性能指标来评估其优劣。
实验目标:1.理解进程调度算法的设计原理和特点;2.掌握几种常见的进程调度算法,并能够使用程序模拟它们;3.对比不同的进程调度算法,分析它们的优缺点和适用场景。
实验内容:本实验将模拟三种常见的进程调度算法:先来先服务(FCFS)、短作业优先(SJF)和时间片轮转(RR)调度算法。
1.先来先服务(FCFS)调度算法:FCFS调度算法是最简单的一种调度算法,按照进程到达的顺序进行调度,先到先执行。
当一个进程执行完成后,才能执行下一个进程。
它适用于执行时间较短的进程,但当执行时间较长的进程到达时,会导致平均等待时间增加。
2.短作业优先(SJF)调度算法:SJF调度算法是根据进程执行时间的长短进行调度的。
当一个进程抵达时,如果它的执行时间比当前正在执行的进程短,那么立即执行它,否则将其放到就绪队列的队尾。
这样做的目的是为了减少平均等待时间。
然而,SJF调度算法存在着无法预测执行时间导致的不公平问题。
3.时间片轮转(RR)调度算法:RR调度算法是为了解决长作业等待时间长的问题而设计的。
它将每个进程分配一个时间片,当一个进程的时间片用完后,将其放到就绪队列的末尾,执行下一个进程。
这样可以确保每个进程都有机会执行,并且减少了长作业的等待时间。
然而,时间片过小可能会导致频繁的切换,降低系统的效率。
实验步骤:1.定义进程类,包含进程名、到达时间、执行时间和优先级等属性;2.创建进程队列,并根据到达时间对进程进行排序;3.分别使用FCFS、SJF和RR算法进行模拟调度,计算平均等待时间和平均周转时间;4.比较三种算法的性能指标,并分析它们的优劣和适用场景。
实验结果与分析:通过模拟实验,我们可以得到每种算法的平均等待时间和平均周转时间。
实验 短作业优先进程调度算法模拟
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;
先来先服务FCFS和短作业优先SJF进程调度算法_实验报告材料
先来先服务FCFS和短作业优先SJF进程调度算法_实验报告材料一、实验目的本实验的目的是通过编写程序模拟先来先服务(FCFS)和短作业优先(SJF)进程调度算法,并对其效果进行评估,从而对两种算法有一个更直观的认识。
二、实验原理2. 短作业优先(Shortest-Job-First, SJF)进程调度算法:根据进程的执行时间进行调度,选择执行时间最短的进程先执行。
三、实验步骤1. 设计进程类Process,包含进程名称、到达时间、执行时间等属性,并重载比较运算符以便后续排序。
2. 设计FCFS调度算法函数fcfs_scheduling,实现进程按照先来先服务的规则进行调度。
3. 设计SJF调度算法函数sjf_scheduling,实现进程按照执行时间最短的规则进行调度。
4. 编写主函数,分别调用fcfs_scheduling和sjf_scheduling函数,并根据实际情况输出结果,比较两种算法的效果。
四、实验结果与分析1.输入样例:进程A:到达时间0,执行时间3进程B:到达时间1,执行时间4进程C:到达时间2,执行时间2进程D:到达时间4,执行时间12.输出结果:FCFS调度结果:A->B->C->D,平均等待时间为(0+3+7+9)/4=4.75SJF调度结果:A->C->B->D,平均等待时间为(0+1+3+6)/4=2.53.结果分析:从结果可以看出,短作业优先(SJF)进程调度算法能够更好地减少进程的等待时间,因为它根据进程的执行时间进行调度,优先执行执行时间较短的进程。
与之相比,先来先服务(FCFS)进程调度算法无法对不同进程的执行时间进行判断,可能导致执行时间较短的进程等待时间长。
五、实验总结通过本次实验,我对先来先服务(FCFS)和短作业优先(SJF)进程调度算法有了更深入的了解。
先来先服务(FCFS)算法简单直观,但无法保证最优解;短作业优先(SJF)算法可以减少进程的等待时间,但需要预知每个进程的执行时间。
操作系统实验 FCFS和短作业优先SJF调度算法模拟
p[j+1] = p[j]; Nhomakorabea--j;
}
p[j+1] = item;
}
return;
}
四、实验结果
测试数据:
进程名
到达时间
运行时间
A
0
4
B
1
3
C
2
5
D
4
4
(1)先来先服务算法调试
(2)最短作业优先算法调试
五、实验小结
FCFS调度算法有利于CPU繁忙型的作业,而不利于I/O繁忙型的作业(进程)。
CPU繁忙型作业是指该类作业需要大量的CPU时间进行计算,而很少请求I/O。通常的科学计算便属于CPU繁忙型作业。
p[k].Start_time = temp;
p[k].Wait_time = temp - p[k].Arr_time; //计算各个时间
p[k].Fin_time = temp + p[k].Fun_time;
p[k].Tur_time = p[k].Fin_time - p[k].Arr_time;
该算法完全未考虑作业的紧迫程度,因而不能保证紧迫性作业(进程)会被及时处理。
由于作业(进程)的长短只是根据用户所提供的估计执行时间而定的,而用户又可能会有意或无意地缩短其作业的估计运行时间,致使该算法不一定能真正做到短作业优先调度。
#include "stdafx.h"
#include<stdio.h>
三、程序设计
1.概要设计
程序包括主函数、FCFS算法函数、SJF算法函数、输出函数;主函数流程:输入文件中的数据—显示各进程数据—选择算法—调用相应算法的函数—输出结果
操作系统实验_先来先服务FCFS和短作业优先SJF进程调度算法
操作系统实验报告实验一先来先服务FCFS和短作业优先SJF进程调度算法学号:班级::【实验题目】:先来先服务FCFS和短作业优先SJF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、进程调度的策略及对系统性能的评价方法。
【实验容】问题描述:设计程序模拟进程的先来先服务FCFS和短作业优先SJF调度过程。
假设有n 个进程分别在T1, …,T n时刻到达系统,它们需要的服务时间分别为S1, …,S n。
分别采用先来先服务FCFS和短作业优先SJF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T1, … ,T n和服务时间S1, … ,S n;选择算法1-FCFS,2-SJF。
2)要求采用先来先服务FCFS和短作业优先SJF分别调度进程运行,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:static int MaxNum=100;int ArrivalTime[MaxNum];int ServiceTime[MaxNum];int FinishTime[MaxNum];int WholeTime[MaxNum];double WeightWholeTime[MaxNum];double AverageWT_FCFS,AverageWT_SJF;double AverageWWT_FCFS,AverageWWT_SJF;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, … ,T n,S1, … ,S n;算法选择1-FCFS,2-SJF;➢按照选择算法进行进程调度,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。
操作系统实验_先来先服务的调度算法和短作业优先
操作系统实验_先来先服务的调度算法和短作业优先先来先服务(FCFS)调度算法是一种非抢占式调度算法,在这种算法中,进程按照到达系统的先后顺序执行,并且在一个进程执行完毕之前,不会有其他进程执行。
如果一个进程没有执行完成,后续进程需要等待。
FCFS调度算法的优点是实现简单,公平性好。
由于按照到达时间先后顺序执行进程,能够保证所有进程都能够得到执行的机会。
然而,FCFS调度算法容易出现“饥饿”现象,即如果一个进程占用了较长的CPU时间,其他进程可能需要等待较长时间。
短作业优先(SJF)调度算法是一种非抢占式调度算法,它选择下一个执行的进程是根据预计的执行时间最短的进程。
在SJF调度算法中,进程按照预计的执行时间进行排序,并按照顺序执行。
SJF调度算法的优点是能够最大程度地减少平均等待时间。
因为进程按照预计的执行时间最短的顺序执行,执行时间短的进程优先执行,可以最大限度地减少其他进程等待的时间。
然而,SJF调度算法需要预先知道所有进程的执行时间,并且如果一个进程执行时间长,其他进程需要等待的时间可能会很长。
FCFS调度算法和SJF调度算法都有各自的优点和局限性。
FCFS调度算法适用于进程执行时间相对均匀的情况,可以保证所有进程都能够得到执行的机会。
但是,如果一个进程执行时间很长,可能会导致其他进程等待的时间非常长,容易出现“饥饿”现象。
SJF调度算法适用于进程执行时间差异较大的情况,可以最大程度地减少平均等待时间。
但是,SJF调度算法需要预先知道所有进程的执行时间,而且在实际应用中,很难准确预测进程的执行时间。
在实验中,可以通过编写相应的模拟程序来实现FCFS调度算法和SJF调度算法。
可以设定一个进程队列,每个进程有自己的到达时间和执行时间。
按照FCFS算法,按照到达时间先后顺序执行进程;按照SJF算法,按照执行时间从小到大的顺序执行进程。
通过模拟进程的调度过程,可以观察到FCFS算法和SJF算法的效果差异。
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(先来先服务 短作业优先)进程调度算法模拟程序设计
《操作系统》课程综合性实验指导单适用专业:计算机科学与技术一、实验题目:进程调度算法模拟程序设计二、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。
三、实验设备及环境:1. 硬件设备:PC机一台2. 软件环境:安装Windows操作系统或者Linux操作系统,并安装相关的程序开发环境,如C \C++\Java 等编程语言环境。
四、实验内容及要求:(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PCB可用结构来描述,包括以下字段:✧进程标识数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CPU时间CPUTIME。
✧进程还需占用的CPU时间ALLTIME。
当进程运行完毕时,ALLTIME变为0。
✧进程的阻塞时间STARTBLOCK,表示当进程再运行STARTBLOCK个时间片后,进程将进入阻塞状态。
✧进程被阻塞的时间BLOCKTIME,表示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,用来将PCB排成队列。
(3)优先数改变的原则:✧进程在就绪队列中呆一个时间片,优先数增加1。
✧进程每运行一个时间片,优先数减3。
(4)为了清楚地观察每个进程的调度过程,程序应将每个时间片内的进程的情况显示出来,包括正在运行的进程,处于就绪队列中的进程和处于阻塞队列中的进程。
(5)分析程序运行的结果,谈一下自己的认识。
五、考核标准:优秀:能很直观方便地定义各个进程,采用一种算法模拟进程调度的过程,算法思想正确;程序设计结构清晰明了;语法、语义正确;实验结果正确;界面美观,布局合理;报告规范,解析完整,文字流畅,题解正确。
短作业优先调度
实验一进程调度一、实验目的编写并调试一个模拟的进程调度程序,以加深对进程的概念及进程调度算法的理解.二、实验内容1.采用“短进程优先”调度算法对五个进程进行调度。
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、到达时间、需要运行时间、已用CPU时间、进程状态等等。
2.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、实现思路主函数-输入函数-短作业优先调度函数-输出函数。
这是一条最基础的思路。
输入函数使用文本导入完成数据输入,输出函数输出调度结果,主函数完成各子函数连接,最主要的是短作业优先的调度函数。
我想到的方法就是排序,不断选择需要运行时间最短的作业,接着进行数据输入计算输出等,遍历全部数据并完成调度。
四、主要的数据结构struct Process_struct{char name[MaxNum];运行程序 看菜单,选操作 0或1 input()输入导入函数 SJF()-第一个先到达先执行 SJF()-选最短作业调度 是否完成 printf()输出调度结果 运行结束untime;j=1;while((j<N)&&(pro[i].arrivetime==pro[j].arrivetime)) untime>pro[i].runtime) {run_time=pro[i].runtime;i=j;}j++;}for(j;j<N;j++){while((j<N)&&(pro[i].arrivetime>pro[j].arrivetime))ervertime=pro[number].arrivetime;pro[number].finishtime=pro[number].servertime+pro[number].runtime;pro[number].runflag=1;temp_time=pro[number].finishtime;pro[number].order=1;temp_counter=1;while(temp_counter<N){for(j=0;j<N;j++){if((pro[j].arrivetime<=temp_time)&&(!pro[j].runflag)) {run_time=pro[j].runtime;number=j;break;}}for(j=0;j<N;j++) rrivetime<=temp_time)&&(!pro[j].runflag))if(pro[j].runtime<run_time){run_time=pro[j].runtime;number=j;}}pro[number].servertime=temp_time; inishtime=pro[number].servertime+pro[number].runtime;pro[number].runflag=1;temp_time=pro[number].finishtime;temp_counter++;pro[number].order=temp_counter;}return 0;}int input(); .");getchar();}int input() ame,&pro[n].arrivetime,&pro[n].runtime);n++;pro[n].servertime=0;pro[n].finishtime=0;pro[n].weightwholetime=0;pro[n].order=0;pro[n].runflag=0;}fclose(f);return 0;}int output() eightwholetime=pro[i].finishtime-pro[i].arrivetime;f1=pro[i].weightwholetime/pro[i].runtime;turn_round_time+=pro[i].weightwholetime;w+=f1;printf("%4s%8d%5d%7d%7d%7d%%\n",pro[i].name,pro[i].arrivetime,pro[i].runtime,pr o[i].servertime,pro[i].finishtime,pro[i].order,pro[i].weightwholetime,f1);}printf("average_turn_round_timer=%\n",turn_round_time/N); printf("weight_average_turn_round_timer=%\n",w/N);return 0;}。
操作系统进程调度算法模拟(c++)实验报告
操作系统进程调度算法模拟(c++)实验报告南通大学计算机科学与技术学院操作系统课程设计报告书设计题目模拟实现进程调度中的先来先服务算法,短作业优先算法,时间片轮转算法,优先级调度算法专业班级计___学生姓名_____学号 161________日期 20__.01.8-20__.01.12课程设计题目:模拟实现进程调度中的先来先服务算法,短作业优先算法,时间片轮转算法,优先级调度算法一、主要目的模拟实现进程调度中的先来先服务算法,短作业优先算法,时间片轮转算法,优先级调度算法二、设备与环境1.硬件设备:PC机一台2.软件环境:dows操作系统,vc6.0三、实验要求1.实验题目模拟实现进程调度中的先来先服务算法,短作业优先算法,时间片轮转算法,优先级调度算法2.数据结构及主要符号说明。
用两个数组分别表示进程的运行时间和优先级,数组大小定义为 100,用以适应多种进程算法计算在各个算法模块函数中,所有的符号都是采用了同一种浮点型变量符号(如下所示);float t=0;// 保存周转时间和float r=0;// 保存各进程周转时间float T;// 用于保存平均周转时间float S=0;// 用于保存带权周转时间和float s;// 用于保存各程序带权周转时间float W;// 用于保存平均带权周转时间特殊的:在所有算法里出现的“ i ”“j ”均表示计数,在功能函数编写过程中,参数均是以 a, b, c 代替的其中 c 表示固定输入的进程数量,用以作为函数中循环跳出的标志;在时间片轮转算法中,用time表示时间片的大小,用m表示尚未完成的进程数;在时间片轮转算法中,定义了新的数组 d[100] ,用来保存相应的进程运行时间在循环过程中用以操作,避免因操作过程中数值变化无法进行后续操作四、程序流程图和程序先来先服务算法程序及流程图void First(float a[],int c)// 先来先服务算法float t=0;//保存周转时间和float r=0;//保存各进程周转时间float T;//用于保存平均周转时间float S=0;//用于保存带权周转时间和float s;//用于保存各程序带权周转时间float W;//用于保存平均带权周转时间int i;// 计数for(i=1;i=b[j+1]){float m=b[j];b[j]=b[j+1];b[j+1]=m;}}for(i=1;i0)〃时间片轮转,当所有进程执行完毕以后跳出{for(i=1;i0)// 进程完成与否的判断{cout>n;cout>Operation[i]>>Priority[i];system(“cls”);// 清屏/_________按表格显示进程参数 _________/cout<<“输入进程运行时间及优先级如下:”<<endl;cout<<“进程号”<<#;\t#;<<“执行时间”<<#;\t#;<<“优先级”<<#;\n#;;for(i=1;i<=n;i++)cout<<“job”<<i<<#;\t#;<<Operation[i]<<#;\t#;<<#;\t#;<<Priority[i] <<#;\n#;;调用函数调用函数 ________/First(Operation,n);cout<<endl;Short(Operation,n);cout<<endl;Time(Operation,n);cout<<endl;Precedence(Priority,Operation,n); return 0;。
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#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;
printf("----------------------------------------------------------------------------------------------\n");
for(int i=0;i<N;i++)
{Байду номын сангаас
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);
printf("%d ",pcb[i].arrive_time);
printf("%d \n",pcb[i].run_time);
}
pcb[0].finish_time=pcb[0].arrive_time+pcb[0].run_time;
pcb[0].zhouzhuan_time=pcb[0].finish_time-pcb[0].arrive_time;
scanf("%s",pcb[i].name);
printf("请输入到达时间:");
scanf("%d",&pcb[i].arrive_time);
printf("请输入要运行时间");
scanf("%d",&pcb[i].run_time);
}
for( i=0;i<N;i++)
{printf("%s ",pcb[i].name);
运行时间
完成时间
周转时间
A
0
4
4
4
B
1
3
7
6
C
2
5
16
14
D
20
2
22
3
E
4
4
11
7
4. 附加: 将该程序和先来先服务程序合成一个程序,并提供菜单选择执行短作业优先或先来先服务?(提示: 进程的初始化、进程的输出、进程的排序等只要定义一个,将FCFS 、SJF 的计算完成时间、周转时间、带权周转时间等的功能做成两个函数,函数名建议为FCFS、SJF。在主函数中建立菜单进行调用。
void output()
{
printf("----------------------------------------------------------------------------------------------\n");
printf("进程名 到达时间 运行时间 完成时间 周转时间 \n");
index=j;
}
}
//运行找到的最短进程得到它的完成时间、周转时间等,并设置为已访问
pcb[index].finish_time=pcb[last_finishedPCB_index].finish_time+pcb[index].run_time;
pcb[index].zhouzhuan_time=pcb[index].finish_time-pcb[index].arrive_time;
bool finished; //是否运行完成
};
//进程初始化
struct PCB pcb[N]=
{{"AAA",0,4},{"BBB",1,3},{"CCC",2,5},{"DDD",3,2},{"EEE",4,4}};
//进程输出函数
void output()
{
printf("----------------------------------------------------------------------------------------------\n");
for(i=0;i<N;i++)
{
//先找出没有访问过的运行时间最小的进程的下标
index=-1;
min_time=100;
for(j=0;j<N;j++)
{
if(min_time>pcb[j].run_time&&pcb[j].finished==false)
{
min_time=pcb[j].run_time;
}
void main()
{
int i,j,k,min_time,index;
int last_finishedPCB_index; //记录上一次已经运行的进程的数组下标
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;
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>
实验短作业优先SJF进程调度算法模拟
一、实验目的
模拟单处理器系统的进程调度,采用短作业优先的进程调度算法作为进程设计算法,以加深对进程的概念及进程调度算法的理解.
二、实验内容
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <conio.h>
printf("进程名到达时间运行时间完成时间周转时间带权周转时间\n");
printf("----------------------------------------------------------------------------------------------\n");
for(int i=0;i<N;i++)
{
printf(" %s %d %d %d %d %f\n",pcb[i].name,pcb[i].arrive_time,pcb[i].run_time,pcb[i].finish_time,pcb[i].zhouzhuan_time,pcb[i].daiquan_time);
}
printf("----------------------------------------------------------------------------------------------\n");
#define N 5
struct PCB
{
char name[8]; //进程名称
int arrive_time; //到达时间
int run_time; //运行时间
int finish_time; //完成时间
int zhouzhuan_time; //周转时间
float daiquan_time; //带权周转时间
}
printf("----------------------------------------------------------------------------------------------\n");
}
void main()
{
int i,j;
for ( i=0;i<N;i++)
{
printf("请输入进程名\n" );
pcb[0].zhouzhuan_time=pcb[0].finish_time-pcb[0].arrive_time;
pcb[0].finished=true;
last_finishedPCB_index=0;
//下面在剩下的进程中循环找出运行时间最小的进程,
//计算它的完成时间、周转时间等,并设置为已访问。
3. 上面程序没有考虑某进程的运行时间最短,但它还没有到达的情况,请改写程序,将这种情况考虑进去,使程序正确。如进程信息如下:
struct PCB pcb[N]=
{{"AAA",0,4},{"BBB",1,3},{"CCC",2,5},{"DDD",15,2},{"EEE",4,4}};
进程名
到达时间
for(i=1;i<N;i++)
{
pcb[i].finish_time=pcb[i-1].finish_time+pcb[i].run_time;
pcb[i].zhouzhuan_time=pcb[i].finish_time-pcb[i].arrive_time;