华师操作系统实验一——进程调度的设计与实现实验报告

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(完整word版)操作系统-进程调度算法设计与实现实验报告

(完整word版)操作系统-进程调度算法设计与实现实验报告

实验报告课程名称操作系统实验名称进程调度算法设计与实现姓名学号专业班级实验日期成绩指导教师(①实验目的②实验设备和环境③实验内容与步骤④实验结果与分析⑤总结,问题及建议)一、内容:设计一个简单的进程调度算法,模拟OS中的进程调度过程二、要求:①进程数不少于5个;②进程调度算法任选;最好选用动态优先数法,每运行一个时间片优先数减3③用C++(或C)语言编程;④程序运行时显示进程调度过程。

三、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进程尚需时间片:ALLTIME(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:STATE(一般为就绪,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:2,1,3,4⑤编程上机,验证结果。

四、分析假设调度前,系统中有5个进程,其初始状态如下:①以时间片为单位调度运行;②每次总是从ALLTIME中不为0,且PRIORITY最大的进程调度运行一个时间片;③上述进程运行后其优先数减3,再修改其CPUTIME和ALLTIME,重复②,③④直到所有进程的ALLTIME均变为0。

五、代码#include〈iostream〉#include〈string〉#include<queue〉using namespace std;typedef struct pcb {string pName;//进程名int priorityNumber;//优先数float serviceTime;//服务时间float estimatedRunningtime;//估计运行时间char state;//状态bool operator〈(const struct pcb &a)const {return priorityNumber > a。

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。

实验一、进程调度实验报告

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。

操作系统的实验报告材料(进程调度算法)

操作系统的实验报告材料(进程调度算法)

操作系统实验报告实验1进程调度算法报告日期:2016-6-10姓名:学号:班级:任课教师:实验1进程调度算法一、实验内容按优先数调度算法实现处理器调度。

二、实验目的在采用多道程序设计的系统中,往往有若干个进程同时处于就绪状态。

当就绪进程个数大于处理器数时,就必须依照某种策略来决定哪些进程优先占用处理器。

本实验模拟在单处理器情况下的处理器调度,帮助学生加深了解处理器调度的工作。

三、实验原理设计一个按优先数调度算法实现处理器调度的程序。

(1) 假定系统有五个进程,每一个进程用一个进程控制块PCB来代表,进程控制块的格式为:其中,进程名——作为进程的标识,假设五个进程的进程名分别为P1,P2,P3,P4,P5。

指针——按优先数的大小把五个进程连成队列,用指针指出下一个进程的进程控制块的首地址,最后一个进程中的指针为“0”。

要求运行时间——假设进程需要运行的单位时间数。

优先数——赋予进程的优先数,调度时总是选取优先数大的进程先执行。

状态——可假设有两种状态,“就绪”状态和“结束”状态。

五个进程的初始状态都为“就绪”,用“R”表示,当一个进程运行结束后,它的状态为“结束”,用“E”表示。

(2) 在每次运行你所设计的处理器调度程序之前,为每个进程任意确定它的“优先数”和“要求运行时间”。

(3) 为了调度方便,把五个进程按给定的优先数从大到小连成队列。

用一单元指出队首进程,用指针指出队列的连接情况。

例:队首标志K1K2K3K4K5PCB1 PCB2 PCB3 PCB4 PCB5(4) 处理器调度总是选队首进程运行。

采用动态改变优先数的办法,进程每运行一次优先数就减“1”。

由于本实验是模拟处理器调度,所以,对被选中的进程并不实际的启动运行,而是执行:优先数-1要求运行时间-1来模拟进程的一次运行。

提醒注意的是:在实际的系统中,当一个进程被选中运行时,必须恢复进程的现场,让它占有处理器运行,直到出现等待事件或运行结束。

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。

《操作系统》上机实验报告—进程调度

《操作系统》上机实验报告—进程调度

《操作系统》上机实验报告实验算法主体内容及#include<stdio.h>#include<dos.h>#include<stdlib.h>#include<conio.h>#include<iostream.h>#define P_NUM 5 // 共有5 个进程#define P_TIME 50 //作为优先数计算时所用的值enum state{ready,execute,block, finish};//进程的状态,使用枚举struct pcb{char name[4]; // 进程名称int priority; //进程优先级int cputime; //已经占有cpu运行的时间int needtime; //还需要运行的时间int count; //在时间片轮转法中使用的int round; //在时间片轮转法中使用的state process; //进程的状态pcb *next; //指向下一个进程的pcb};pcb *get_process() //通过输入各进程的值来建立pcb队列,并返回其首元素的指针{pcb *q;pcb *t;pcb *p;int i=0;coutvv"请输入进程名与时间"<<endl;while(i<P_NUM){q=(struct pcb *)malloc(sizeof(pcb));cin>>q->name; cin>>q->needtime; q->cputime=O;q->priority=P_TIME-q->needtime;q->round=0; q->count=0;q->process=ready;q->next=NULL;if (i==0){p=q;t=q;}else{ t->next=q; t=q; } i++;}return p;}void display(pcb *p) //显示本轮运行后的进程各状态情况{coutvv" 进程各状态情况"vvendl;coutvv"名称"vv" "vv"进入时间"vv" "vv"还需时间"vv" "vv"优先级"vv" "vv"状态"vvendl;while(p){coutvvp->name;coutvv" ";coutvvp->cputime;coutvv" ";coutvvp->needtime;coutvv" ";cout<vp_>priority;coutvv"";switch(p->process) //对枚举类型的输出方法{case ready:cout< <"就绪"<<endl;break;case execute:cout< <"执行"<<endl;break;case block:cout<<"阻塞"<<endl;break;case finish:cout<<"完成"<<endl;break;} p=p->next;}}int process_finish(pcb *q) //判断所有的进程是否运行结束{ -int b=1;while(q&&b){b=b&&q->needtime==O; q=q_>next;} return b;}void cpuexe(pcb *q) //优先级调度算法的一次执行{pcb *t;t=q;int i=0;while(q){if (q->process!=finish){q_>process=ready;if(q->needtime==0) q->process=finish;} if(i<q->priority) if(q->process!=finish){ t=q;i=q->priority;} q=q->next;}t->needtime-=1;t_>priority_=3; if(t->needtime==0)t->process=finish; t->cputime+=1;}void priority_cal() //优先级调度算法{pcb *p;P=get_process();〃取得进程队列int cpu=0;while(!process_finish(p)) //若进程并未全部结束,则还需要执行{cpu++;coutvv"运行次数:"vvcpuwendl; cpuexe(p);//一次cpu的执行display(p);//显示本次执行结果}}pcb * get_process_round()Jpcb *q;pcb *t;pcb *p;int i=0;coutvv"请输入进程名与时间"《endl;while (i<P_NUM){q=(struct pcb *)malloc(sizeof(pcb));cin>>q->name;cin>>q->needtime; q->cputime=O;q->round=0;q->count=0;q_>process=ready; q->next=NULL; if(i==0){p=q;t=q;}else{} i++; } return p;} t->next=q; t=q;void cpu_round(pcb *q){-q->count++;q->cputime+=2;q->needtime-=2;if(q->needtime<0)q->needtime=0;q->round++;q->process=execute;}pcb *get_next(pcb *k,pcb *head){ -pcb *t;t=k; do{t=t->next;}while (t && t->process==finish);if(t==NULL){} return t; t=head;while (t->next!=k && t->process==finish) {t=t->next;}void set_state(pcb *p){-while(p){if (p->needtime==O){p->process=finish;}if (p->process==execute){p_>process=ready;} p=p_>next;}}void display_round(pcb *p){ -cout«" 进程各状态情况"vvendl;coutvv"名称"vv" "vv"进入时间"vv" "vv"还需时间"vv" "vv"时间片"vv"" vv"次数"vv""vv"状态"vvendl;while(p){coutvvp->name;coutvv" ";coutvvp->cputime;coutvv" ";coutvvp->needtime;coutvv" ";coutvvp->round;coutvv"";coutvvp->count;coutvv"";switch(p->process){case ready:coutv v"就绪"vvendl;break;case execute:coutvv'执行"vvendl;break;case finish:coutvv"完成"vvendl;break;}p=p->next;}}void round_cal(){pcb *p;pcb *r;p=get_process();int cpu=0;r=p;while(!process_finish(p)){cpu+=2;cpu_round(r);r=get_next(r,p);coutvv"运行次数"vvcpuvvendl;display_round(p);set_state(p);} }-void display_menu(){ -coutvv"进程调度算法操作:"vvendl;coutvv"1 优先数"vvendl;coutvv"2 时间片轮转"vvendl;coutvv"3 退出"vvendl;}void main(){display_menu();int k;printf("请选择:");scanf("%d",&k);switch(k){case 1:priority_cal();break;case 2:round_cal();break;case 3:break;}} ----------------------------------------------------------------------------------------------------------测试数据:¥间出择1A.时退选r 5642 3込簷运行结果:1优先数S却曰石石<奪--a S 亠 亡疋出尢尤扫 亡、 ^a ^T B a 抄各时 各时 进还进还称进入时|可0 3 0I! IS 运行次数 “称进入时间II态成養成成忧完就完完完&0 94 2R p f c 32 3 4 3 % 扰冋运行次数心 泊称进入吋冋R5 R 5 C4 卜2佳行次数陰态成成成成成状§_f c s ^H Z B6 4 28尸尤32 3 4结果截图与分析2、时间片轮转10 0名称进入时问64 42 运行次数t k 称进入吋间A称进入时间竇鶴躺翻聶s _^->4p 者者者奁廿者_J-^□者者HiH8 数 謝还轎時 0 00 0 0次数0 口2 1 21 2 3 3216 6 42 2 1 20 Q 0D F次数3 E34 4 1 1 e s 02 0 0态成成态成衣成成些兀执完lla兀。

操作系统进程调度实验报告

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。

华师操作系统实验一——进程调度的设计与实现实验报告

华师操作系统实验一——进程调度的设计与实现实验报告

院系:计算机学院实验课程:操作系统实验实验项目:进程调度的设计与实现指导老师:冯刚开课时间:2012~2013年度第2学期专业:网络工程班级:11本6班学生:卢伟柱学号:20112100175华南师范大学教务处一、实验目的1.综合应用下列知识点设计并实现操作系统的进程调度:邻接表,布尔数组,非阻塞输入,图形用户界面GUI ,进程控制块,进程状态转换,多级反馈队列进程调度算法。

2.加深理解操作系统进程调度的过程。

3.加深理解多级反馈队列进程调度算法。

二、实验内容与主要设计思想1.采用一种熟悉的语言,如C、PASCAL或C++等,编制程序,最好关键代码采用C/C++ ,界面设计可采用其它自己喜欢的语言。

2.采用多级反馈队列调度算法进行进程调度。

3.每个进程对应一个PCB。

在PCB 中包括进程标识符pid、进程的状态标识status、进程优先级priority、进程的队列指针next 和表示进程生命周期的数据项life (在实际系统中不包括该项)。

4.创建进程时即创建一个PCB ,各个进程的pid 都是唯一的,pid 是在1到100 范围内的一个整数。

可以创建一个下标为1 到100 的布尔数组,“真”表示下标对应的进程标识号是空闲的,“假”表示下标对应的进程标识号已分配给某个进程。

5.进程状态status 的取值为“就绪ready”或“运行run ”,刚创建时,状态为“ready”。

被进程调度程序选中后变为“run ”。

6.进程优先级priority 是0 到49范围内的一个随机整数。

7.进程生命周期life 是1 到5 范围内的一个随机整数。

8.初始化时,创建一个邻接表,包含50个就绪队列,各就绪队列的进程优先级priority 分别是0 到49。

9.为了模拟用户动态提交任务的过程,要求动态创建进程。

进入进程调度循环后,每次按ctrl+f即动态创建一个进程,然后将该PCB 插入就绪队列中。

按ctrl+q退出进程调度循环。

操作系统(进程调度)实验报告

操作系统(进程调度)实验报告

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

若内存中进程少于规定道数,可自动从后备队列调度一作业进入。

被挂起进程入挂起队列,设置解挂功能用于将指定挂起进程解挂入就绪队列。

4、每次调度后,显示各进程状态。

三.实验步骤1.创建进程PCB。

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

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

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

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

操作系统实验一进程调度

操作系统实验一进程调度

操作系统实验一进程调度在计算机科学中,操作系统是管理计算机硬件与软件资源的程序,是计算机系统的内核与基石。

而进程调度作为操作系统的核心功能之一,对于系统的性能和资源利用率起着至关重要的作用。

本次操作系统实验一,我们将深入探讨进程调度的原理和实现。

进程,简单来说,是正在运行的程序的实例。

在多道程序环境下,多个进程可能同时竞争计算机系统的资源,如 CPU、内存、I/O 设备等。

进程调度的任务就是从就绪队列中选择一个合适的进程,并将 CPU 分配给它,以实现资源的合理分配和系统的高效运行。

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就绪队列的先后顺序进行调度,这种算法简单直观,但可能导致短作业等待时间过长,从而影响系统的整体性能。

短作业优先算法则优先调度运行时间短的进程,能够有效降低平均等待时间,但可能对长作业不利,容易造成“饥饿”现象。

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的 CPU 使用权。

这种算法能够保证每个进程都能得到及时响应,但时间片的大小选择需要权衡系统的开销和响应时间。

优先级调度算法为每个进程赋予一个优先级,优先级高的进程优先获得 CPU 资源。

然而,确定合理的优先级以及避免低优先级进程“饥饿”是该算法需要解决的问题。

在实验中,我们通过模拟实现这些调度算法,来深入理解它们的工作原理和性能特点。

以时间片轮转算法为例,我们首先需要创建一个就绪队列来存放等待调度的进程。

每个进程包含进程 ID、所需运行时间、已运行时间等信息。

在调度过程中,从就绪队列头部取出一个进程,判断其剩余运行时间是否小于等于时间片。

如果是,则该进程运行完毕,从队列中删除;否则,将其已运行时间增加时间片大小,剩余运行时间减少时间片大小,然后将其移到队列尾部,等待下一轮调度。

通过对不同调度算法的模拟实验,我们可以观察到它们在不同场景下的表现。

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。

操作系统实验报告1——进程调度的设计与实现

操作系统实验报告1——进程调度的设计与实现
//画优先级 cout << " " << rq->pc.priority << " ";
//画一次进程的调度情况 //1、画正在运行进程的PCB //设置下一个输出文本的字体颜色为绿色 SetConsoleTextAttribute(GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE), FOREGROUND_INTENSITY |
8
} cout << endl; } } }
//新建一个进程的函数 bool threadmanager::newpro() {
struct readyque* t = NULL;
for (int i = 1; i <= 100; ++i) {
if (pidarray[i] == true) //找一个空的进程号 {
一、实验名称:进程调度的设计与实现
二、实验目的: 1. 综合应用下列知识点设计并实现操作系统的进程调度:邻接表,布尔数组,非阻塞
输入,图形用户界面 GUI,进程控制块,进程状态转换,多级反馈队列进程调度算 法。 2. 加深理解操作系统进程调度的过程。 3. 加深理解多级反馈队列进程调度算法。
三、实验内容: 1. 采用一种熟悉的语言,如 C、PASCAL 或 C++ 等,编制程序,最好关键代码采用
//进程队列节点(由于仅仅是模拟实验,这里无动作) struct process {
};
//进程控制块PCB struct PCB {
int pid; //进程标识符 string status; //进程的状态标识,取值为ready或run int priority; //进程优先级,0到49范围内的一个随机整数 process* next; //进程的队列指针 int life; //进程生命周期,1到5范围内的一个随机整数

操作系统实验报告 进程调度

操作系统实验报告 进程调度

华中师范大学计算机科学系《操作系统》实验报告实验题目:进程调度学生姓名:日期:2011-12-9实验2进程调度【实验目的】(1)通过编写程序实现进程或作业先来先服务、高优先权、按时间片轮转调度算法,使学生进一步掌握进程调度的概念和算法,加深对处理机分配的理解。

(2)了解Windows2000/XP中进程(线程)的调度机制。

(3)学习使用Windows2000/XP中进程(线程)调度算法,掌握相应的与调度有关的Win32 API函数。

【实验内容】在Windows XP、Windows 2000等操作系统下,使用的VC、VB、java或C等编程语言,利用相应的WIN32 API函数,编写程序实现进程或作业先来先服务、高优先权、按时间片轮转调度算法。

【实验步骤、过程】(含原理图、流程图、关键代码,或实验过程中的记录、数据等)1、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。

2、实验步骤:(1)按先来先服务算法将进程排成就绪队列。

(2)检查所有队列是否为空,若空则退出,否则将队首进程调入执行。

3、流程图:是4、代码:#include<iostream>#include<string>using namespace std;class Process{public:string ProcessName; // 进程名字int Time; // 进程需要时间int leval; // 进程优先级int LeftTime; // 进程运行一段时间后还需要的时间};//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////void Copy ( Process proc1, Process proc2); // 把proc2赋值给proc1void Sort( Process pr[], int size) ; // 此排序后按优先级从大到小排列void sort1(Process pr[], int size) ; // 此排序后按需要的cpu时间从小到大排列void Fcfs( Process pr[], int num, int Timepice); // 先来先服务算法void TimeTurn( Process process[], int num, int Timepice); // 时间片轮转算法void Priority( Process process[], int num, int Timepice); // 优先级算法//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////void main(){int TimePice;int num;cout<<" *********创建进程*********\n"<<endl;cout<<" 输入进程个数:";cin>>num;const int Size =30;Process process[Size] ;for( int i=0; i< num; i++){string name;int CpuTime;int Leval;cout<<"\n 输入第"<< i+1<<" 个进程的名字、运行时间和优先级:"<<endl;cin>> name;cin>> CpuTime>> Leval;process[i].ProcessName =name;process[i].Time =CpuTime;process[i].leval =Leval;cout<<endl;}int a;cout<<endl;cout<<" *******输入此进程时间片大小:******: ";cin>>TimePice;cout<<"\n *******选择调度算法:*************\n"<<endl;cout<<"**************************************************************"<<endl; cout<<"* 1: FCFS 2: 时间片轮换3: 优先级调度4: 最短作业优先*"<<endl; cout<<"**************************************************************"<<endl; cin>> a;for ( int k=0;k<num;k++)process[k].LeftTime=process[k].Time ;//对进程剩余时间初始化cout<<" // 说明: 在本程序所列进程信息中,优先级一项是指进程运行后的优先级!! "; cout<<endl; cout<<endl;if(a==1)Fcfs(process,num,TimePice);else if(a==2)TimeTurn( process, num, TimePice);else if(a==3){Sort( process, num);Priority( process , num, TimePice);}else // 最短作业算法,先按时间从小到到排序,再调用Fcfs算法即可{sort1(process,num);Fcfs(process,num,TimePice);}}void Copy ( Process proc1, Process proc2){proc1.leval =proc2.leval ;proc1.ProcessName =proc2.ProcessName ;proc1.Time =proc2.Time ;}void Sort( Process pr[], int size) //以进程优先级高低排序{for( int i=1;i<size;i++){Process temp;temp = pr[i];int j=i;while(j>0 && temp.leval<pr[j-1].leval){pr[j] = pr[j-1];j--;}pr[j] = temp;}for( int d=size-1;d>size/2;d--){Process temp;temp=pr [d];pr [d] = pr [size-d-1];pr [size-d-1]=temp;}}void sort1 ( Process pr[], int size) // 以进程时间从低到高排序{// 直接插入排序for( int i=1;i<size;i++){Process temp;temp = pr[i];int j=i;while(j>0 && temp.Time < pr[j-1].Time ){pr[j] = pr[j-1];j--;}pr[j] = temp;}}//// 先来先服务算法的实现void Fcfs( Process process[], int num, int Timepice){while(true){if(num==0){cout<<" 所有进程都已经执行完毕!\n"<<endl;exit(1);}if(process[0].LeftTime<=0){process[0].LeftTime=0;cout<<" 进程"<<process[0].ProcessName<< " 已经执行完毕!\n"<<endl;for (int i=0;i<num;i++)process[i]=process[i+1];num--;}else if(process[num-1].LeftTime<=0){process[num-1].LeftTime=0;cout<<" 进程"<<process[num-1].ProcessName<< " 已经执行完毕!\n"<<endl;num--;}else{cout<<endl;process[0].LeftTime=process[0].LeftTime- Timepice;if(process[0].LeftTime<=0)process[0].LeftTime=0;process[0].leval =process[0].leval-1;cout<<"进程名字"<<"共需占用CPU时间"<<" 还需要占用时间"<<" 优先级"<<" 状态"<<endl;cout<<" "<<process[0].ProcessName <<" "<<process[0].Time <<" ";cout<<process[0].LeftTime <<" "<<process[0].leval<<" 运行"<<endl;for(int s=1;s<num;s++){if(process[s].LeftTime<=0)process[s].LeftTime=0;cout<<"进程名字"<<"共需占用CPU时间"<<" 还需要占用时间"<<" 优先级"<<" 状态"<<endl;cout<<" "<<process[s].ProcessName <<" "<<process[s].Time <<" ";cout<<process[s].LeftTime <<" "<<process[s].leval<<" 等待"<<endl; ;}}cout<<endl;system(" pause");cout<<endl;}}/// 时间片轮转调度算法实现void TimeTurn( Process process[], int num, int Timepice){while(true){if(num==0){cout<<" 所有进程都已经执行完毕!\n"<<endl;exit(1);}if(process[0].LeftTime<=0){process[0].LeftTime=0;cout<<" 进程"<<process[0].ProcessName<< " 已经执行完毕!\n"<<endl;for (int i=0;i<num;i++)process[i]=process[i+1];num--;}if( process[num-1].LeftTime <=0 ){process[num-1].LeftTime=0;cout<<" 进程" << process[num-1].ProcessName <<" 已经执行完毕! \n"<<endl;num--;}else if(process[0].LeftTime > 0){cout<<endl; //输出正在运行的进程process[0].LeftTime=process[0].LeftTime- Timepice;if(process[0].LeftTime<0)process[0].LeftTime=0;process[0].leval =process[0].leval-1;cout<<"进程名字"<<"共需占用CPU时间"<<" 还需要占用时间"<<" 优先级"<<" 状态"<<endl;cout<<" "<<process[0].ProcessName <<" "<<process[0].Time <<" ";cout<<process[0].LeftTime <<" "<<process[0].leval<<" 运行"<<endl;for(int s=1;s<num;s++){if(process[s].LeftTime<0)process[s].LeftTime=0;cout<<"进程名字"<<"共需占用CPU时间"<<" 还需要占用时间"<<" 优先级"<<" 状态"<<endl;cout<<" "<<process[s].ProcessName <<" "<<process[s].Time <<" ";cout<<process[s].LeftTime <<" "<<process[s].leval;if(s==1)cout<<" 就绪"<<endl;elsecout<<" 等待"<<endl;}Process temp;temp = process[0];for( int j=0;j<num;j++)process[j] = process[j+1];process[num-1] = temp;}elsesystem(" pause");cout<<endl;system(" pause");cout<<endl;}}/// 优先级调度算法的实现void Priority( Process process[], int num, int Timepice){while( true){if(num==0){cout<< "所有进程都已经执行完毕!\n"<<endl;exit(1);}if(process[0].LeftTime<=0){process[0].LeftTime=0;cout<<" 进程" << process[0].ProcessName <<" 已经执行完毕! \n"<<endl;for( int m=0;m<num;m++)process[m] = process[m+1]; //一个进程执行完毕后从数组中删除num--; // 此时进程数目减少一个}if( num!=1 && process[num-1].LeftTime <=0 ){process[num-1].LeftTime=0;cout<<" 进程" << process[num-1].ProcessName <<" 已经执行完毕! \n"<<endl;num--;}if(process[0].LeftTime > 0){cout<<endl; //输出正在运行的进程process[0].LeftTime=process[0].LeftTime- Timepice;if(process[0].LeftTime<0)process[0].LeftTime=0;process[0].leval =process[0].leval-1;cout<<"进程名字"<<"共需占用CPU时间"<<" 还需要占用时间"<<" 优先级"<<" 状态"<<endl;cout<<" "<<process[0].ProcessName <<" "<<process[0].Time <<" ";cout<<process[0].LeftTime <<" "<<process[0].leval<<" 运行"<<endl;// 输出其他进程for(int s=1;s<num;s++){if(process[s].LeftTime<0)process[s].LeftTime=0;cout<<"进程名字"<<"共需占用CPU时间"<<" 还需要占用时间"<<" 优先级"<<" 状态"<<endl;cout<<" "<<process[s].ProcessName <<" "<<process[s].Time <<" ";cout<<process[s].LeftTime <<" "<<process[s].leval ;if(s==1)cout<<" 就绪"<<endl;elsecout<<" 等待"<<endl;}} // elseSort(process, num);cout<<endl;system(" pause");cout<<endl;} // while}【实验小结】本次试验的题目——进程管理。

华师操作系统实验一——进程调度的设计与实现实验报告

华师操作系统实验一——进程调度的设计与实现实验报告

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

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

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

不同的进程调度算法有不同的优缺点。

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

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

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

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

在测试中,我们发现不同的调度算法对于不同的进程列表有不同的影响。

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

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

操作系统实验报告

操作系统实验报告

操作系统实验报告操作系统原理实验—进程调度实验报告一、目的与要求(1)进程是操作系统最重要的概念之一,进程调度是操作系统内核的重要功能,本实验选用XX语言编写了一个进程调度模拟程序,使用优先级或时间的轮转法实现进程调度。

本实验可加深对进程调度算法的理解。

(2)按照实验题目要求独立地、正确地完成实验内容(编写、调试算法程序,提交程序清单及相关实验数据与运行结果,完成个人实验报告)。

(3)2020年6月5日以前提交本次实验报告(含实验所有电子文档和纸质报告,实验相关文件打包以学号-姓名-实验1.rar 为名命名,实验报名以学号-姓名-实验1为文件名,由学习委员以班为单位统一打包提交)。

2 实验内容或题目(1)设计有5个或5个以上进程并发执行的模拟调度程序,每个程序由一个PCB表示。

(2)模拟调度程序可任选两种调度算法之一实现,也可实验两个或两个以上调度算法。

(3)程序执行中应能在屏幕上显示出各进程的状态变化,以便于观察调度的整个过程。

(4)本次实验内容(项目)的详细说明以及要求请参见实验指导书。

3 实验步骤与源程序1. 算法原理时间片轮转调度算法1) 时间片轮转算法的思想是,让队列中运行的每个进程都可以得到平等的运行时间片,然后对队列进行循环直到所有进程执行完毕。

2) 对于时间片大小的选取是十分重要的,既不能太大,如果太大的话会导致短进程无法作业运行,如果时间片太小的话效率又会减小很多。

所以对于时间片来讲要根据进程的大小选择合理的时间片3) 进程的切换机制体现出了时间片轮转算法的特点。

若一个进程在时间片还没结束时就已完成,就将它从队列中移除。

若一个进程在时间片结束时还没运行完成,等待下次运行。

4) 本次实验的时间片轮转算法采用c语言对算法进行模拟,采用的时间片为3直到系统需要的时间片都小于0结束优先级调度算法1)由于时间的轮转算法,无法对进程的紧急情况进行区分。

因此又提出了优先级调度算法,从而解决进程优先级的问题。

操作系统进程调度实验报告

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: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{ //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;float dqzztime;}; //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vector<PCB>m_ProcessQueue;//进程输入队列vector<PCB>m_WaitQueue;//进程就绪队列vector<PCB>m_FinishQueue;//完成队列vector<PCB>::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。

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。

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院系:计算机学院实验课程:操作系统实验实验项目:进程调度的设计与实现指导老师:冯刚开课时间:2012~2013年度第2学期专业:网络工程班级:11本6班学生:卢伟柱学号:20112100175华南师范大学教务处一、实验目的1.综合应用下列知识点设计并实现操作系统的进程调度:邻接表,布尔数组,非阻塞输入,图形用户界面GUI ,进程控制块,进程状态转换,多级反馈队列进程调度算法。

2.加深理解操作系统进程调度的过程。

3.加深理解多级反馈队列进程调度算法。

二、实验内容与主要设计思想1.采用一种熟悉的语言,如C、PASCAL或C++等,编制程序,最好关键代码采用C/C++ ,界面设计可采用其它自己喜欢的语言。

2.采用多级反馈队列调度算法进行进程调度。

3.每个进程对应一个PCB。

在 PCB 中包括进程标识符pid、进程的状态标识status、进程优先级priority、进程的队列指针 next 和表示进程生命周期的数据项life (在实际系统中不包括该项)。

4.创建进程时即创建一个PCB ,各个进程的pid 都是唯一的,pid 是在1到100 范围内的一个整数。

可以创建一个下标为1 到100 的布尔数组,“真”表示下标对应的进程标识号是空闲的,“假”表示下标对应的进程标识号已分配给某个进程。

5.进程状态status 的取值为“就绪ready”或“运行run ”,刚创建时,状态为“ready”。

被进程调度程序选中后变为“run ”。

6.进程优先级priority 是0 到49范围内的一个随机整数。

7.进程生命周期life 是1 到5 范围内的一个随机整数。

8.初始化时,创建一个邻接表,包含50个就绪队列,各就绪队列的进程优先级priority 分别是0 到49。

9.为了模拟用户动态提交任务的过程,要求动态创建进程。

进入进程调度循环后,每次按ctrl+f即动态创建一个进程,然后将该 PCB 插入就绪队列中。

按ctrl+q退出进程调度循环。

10.在进程调度循环中,每次选择优先级最大的就绪进程来执行。

将其状态从就绪变为运行,通过延时一段时间来模拟该进程执行一个时间片的过程,然后优先级减半,生命周期减一。

设计图形用户界面GUI ,在窗口中显示该进程和其他所有进程的PCB 内容。

如果将该运行进程的生命周期不为0 ,则重新把它变为就绪状态,插入就绪队列中;否则该进程执行完成,撤消其PCB 。

以上为一次进程调度循环。

三、d程序的主要流程图四、实验心得1.通过计数器KillTimer()、ONTIMER()以及在计数器中对函数run()设计并在ONTIMER()中对run函数调用从而完成多级反馈队列运行的模拟。

2.使用MFC设计界面,可以通过按钮和快捷键进成相关的操作,还充分利用了模板进行简化设计邻接表。

3.实验中最重要的是在自己无法解决问题的时候,向同学、老师等请教以及利用好网络资源。

4.在设计的时候,要尽可能考虑到用户的一切可能的操作,提高程序的用户友好性。

五、主要源程序清单主要程序MyScheuleDlg.cpp的代码:// MyScheduleDlg.cpp : implementation file//#include "stdafx.h"#include "MySchedule.h"#include "MyScheduleDlg.h"#include <string.h>#include <iostream>#include <queue>#include "PCB.h"using namespace std;#ifdef _DEBUG#define new DEBUG_NEW#undef THIS_FILEstatic char THIS_FILE[] = __FILE__;#endifbool flag[100];queue<PCB> q[50];/////////////////////////////////////////////////////////////////// //////////// CMyScheduleDlg dialogCMyScheduleDlg::CMyScheduleDlg(CWnd* pParent /*=NULL*/) : CDialog(CMyScheduleDlg::IDD, pParent){//{{AFX_DATA_INIT(CMyScheduleDlg)// NOTE: the ClassWizard will add member initialization here //}}AFX_DATA_INIT// Note that LoadIcon does not require a subsequent DestroyIcon in Win32m_hIcon = AfxGetApp()->LoadIcon(IDR_MAINFRAME);}void CMyScheduleDlg::DoDataExchange(CDataExchange* pDX){CDialog::DoDataExchange(pDX);//{{AFX_DATA_MAP(CMyScheduleDlg)DDX_Control(pDX, IDC_LIST1, m_LIST);//}}AFX_DATA_MAP}BEGIN_MESSAGE_MAP(CMyScheduleDlg, CDialog)//{{AFX_MSG_MAP(CMyScheduleDlg)ON_WM_PAINT()ON_WM_QUERYDRAGICON()ON_BN_CLICKED(IDC_BUTTON1, OnButton1)ON_BN_CLICKED(IDC_BUTTON2, OnButton2)ON_BN_CLICKED(IDC_BUTTON3, OnButton3)ON_WM_TIMER()//}}AFX_MSG_MAPEND_MESSAGE_MAP()/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// CMyScheduleDlg message handlersBOOL CMyScheduleDlg::OnInitDialog(){CDialog::OnInitDialog();// Set the icon for this dialog. The framework does this automatically// when the application's main window is not a dialogSetIcon(m_hIcon, TRUE); // Set big iconSetIcon(m_hIcon, FALSE); // Set small icon// TODO: Add extra initialization herem_LIST.DeleteAllItems();while(m_LIST.DeleteColumn(0));// 清空Control List内容m_LIST.SetExtendedStyle(LVS_EX_FULLROWSELECT | LVS_EX_GRIDLINES); // 添加网格m_LIST.SetTextColor(RGB(255,0,255)); // 设置字体颜色//m_LIST.InsertColumn(0,"",LVCFMT_LEFT,0); // 第0列用来定位// 插入列,50个优先级列for(int i=0;i<50;i++){CString s;s.Format("%d",i);s="优先级"+s;m_LIST.InsertColumn(i,s,LVCFMT_LEFT,185);}for(i=0;i<100;i++)m_LIST.InsertItem(i,"");for(i=1;i<=100;i++)flag[i]=false;for(i=0;i<50;i++)addPCB();return TRUE; // return TRUE unless you set the focus to a control }// If you add a minimize button to your dialog, you will need the code below// to draw the icon. For MFC applications using the document/view model,// this is automatically done for you by the framework.void CMyScheduleDlg::OnPaint(){if (IsIconic()){CPaintDC dc(this); // device context for paintingSendMessage(WM_ICONERASEBKGND, (WPARAM) dc.GetSafeHdc(), 0);// Center icon in client rectangleint cxIcon = GetSystemMetrics(SM_CXICON);int cyIcon = GetSystemMetrics(SM_CYICON);CRect rect;GetClientRect(&rect);int x = (rect.Width() - cxIcon + 1) / 2;int y = (rect.Height() - cyIcon + 1) / 2;// Draw the icondc.DrawIcon(x, y, m_hIcon);}else{CDialog::OnPaint();}}// The system calls this to obtain the cursor to display while the user drags// the minimized window.HCURSOR CMyScheduleDlg::OnQueryDragIcon(){return (HCURSOR) m_hIcon;}void CMyScheduleDlg::OnButton1() //创建线程{// TODO: Add your control notification handler code hereKillTimer(1);addPCB();UpdateWindow();OnButton2();}void CMyScheduleDlg::OnButton2()//调度开始{// TODO: Add your control notification handler code hereSetTimer(1,1000,NULL);//设置定时器}void CMyScheduleDlg::OnButton3(){// TODO: Add your control notification handler code hereKillTimer(1);//移除定时器}void CMyScheduleDlg::OnTimer(UINT nIDEvent){// TODO: Add your message handler code here and/or call default run();CDialog::OnTimer(nIDEvent);}void CMyScheduleDlg::run()//模拟进程执行{PCB pcb;CString s1,s2,s3,s4;for(int i=49;i>=0;i--)//检测各个队列是否为空{if(!q[i].empty())break;}if(i!=-1){pcb=q[i].front();q[i].pop();s1.Format("%d",pcb.getpid());s2.Format("%d",pcb.getlife());pcb.setstatus("run");s3="pid:"+s1+" status:"+pcb.getstatus()+" life:"+s2;m_LIST.SetTextColor(RGB(0,255,0)); // 设置字体颜色m_LIST.SetItemText(0,pcb.getpriority(),s3);UpdateWindow();Sleep(1000);// 停顿一段时间m_LIST.SetTextColor(RGB(255,0,0)); // 设置字体颜色for(int j=0;j<=q[i].size();j++){s4=m_LIST.GetItemText(j+1,pcb.getpriority());m_LIST.SetItemText(j,pcb.getpriority(),s4);}m_LIST.SetItemText(j,pcb.getpriority(),"");UpdateWindow();pcb.setpriority(pcb.getpriority()/2);pcb.setlife(pcb.getlife()-1);if(pcb.getlife()!=0){s1.Format("%d",pcb.getpid());s2.Format("%d",pcb.getlife());pcb.setstatus("ready");s3="pid:"+s1+" status:"+pcb.getstatus()+" life:"+s2;q[pcb.getpriority()].push(pcb);m_LIST.SetItemText(q[pcb.getpriority()].size()-1,pcb.getpriority( ),s3);}else{flag[pcb.getpid()]=false;}}else{KillTimer(1);AfxMessageBox("进程调度完毕!");}}void CMyScheduleDlg::addPCB()//添加PCB {PCB pcb;CString s1,s2,s3,s4;while(true){pcb.setpid(rand()%100+1);if(!flag[pcb.getpid()]){flag[pcb.getpid()]=true;break;}}pcb.setstatus("ready");pcb.setpriority(rand()%49);pcb.setlife(rand()%5+1);s1.Format("%d",pcb.getpid());s2.Format("%d",pcb.getlife());s3="pid:"+s1+" status:"+pcb.getstatus()+" life:"+s2;q[pcb.getpriority()].push(pcb);m_LIST.SetItemText(q[pcb.getpriority()].size()-1,pcb.getpriority( ),s3);}BOOL CMyScheduleDlg::PreTranslateMessage(MSG* pMsg) //设置快捷键{// TODO: Add your specialized code here and/or call the base class UINT nKeyCode =pMsg->wParam;if(pMsg->message==WM_KEYDOWN){if(nKeyCode==_T('F')&&(::GetKeyState(VK_CONTROL)&0x8000)) OnButton1();else{if(nKeyCode==_T('S')&&(::GetKeyState(VK_CONTROL)&0x8000)) OnButton2();else{if(nKeyCode==_T('Q')&&(::GetKeyState(VK_CONTROL)&0x8000))OnButton3();}}}return CDialog::PreTranslateMessage(pMsg);。

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