操作系统实验进程调度算法
操作系统 实验 进程调度 银行家算法 多线程编程 存储管理 磁盘调度
实验一进程调度实验学时:2学时实验类型:设计实验要求:必修一、实验目的多道程序设计中,经常是若干个进程同时处于就绪状态,必须依照某种策略来决定那个进程优先占有处理机。
因而引起进程调度。
本实验模拟在单处理机情况下的处理机调度问题,加深对进程调度的理解。
二、实验内容1.优先权法、轮转法简化假设1)进程为计算型的(无I/O)2)进程状态:ready、running、finish3)进程需要的CPU时间以时间片为单位确定2.算法描述1)优先权法——动态优先权当前运行进程用完时间片后,其优先权减去一个常数。
2)轮转法三、流程图四、实验程序代码package进程调度;/***@author**/public class CPCB {private String name;private int time;private int count;public int getCount() {return count;}public void setCount(int count) { this.count = count;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) { = name;}public int getTime() {return time;}public void setTime(int time) {this.time = time;}}package进程调度;/***@author**/class PCB{private String name;private int time ;private int priority ;public int getTime(){return time;}public void setTime(int time){this.time = time;}public int getPriority(){return priority;}public void setPriority(int priority){ this.priority = priority;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) { = name;}}package进程调度;import java.util.LinkedList;/***@author**/class process{private final static int nap_time = 500;private LinkedList<PCB> queue = new LinkedList<PCB>();private LinkedList<CPCB> cqueue = new LinkedList<CPCB>();//优先权算法public void go(int p_Num) throws Exception{for(int i = 0;i<p_Num;i++){PCB pcb = new PCB();int time = (int)(Math.random()*20+1);int pri = (int)(Math.random()*20+4);pcb.setName("进程"+i);pcb.setTime(time);pcb.setPriority(pri);queue.add(pcb);}queue = this.sort(queue);int i=0;while(queue.size()!=0){PCB pcb = (PCB)queue.getFirst();System.out.println(i+"\t\t"+pcb.getName()+"运行\t"+"优先级:"+pcb.getPriority()+"---所需时间:"+pcb.getTime());// Thread.sleep(nap_time);int pre = pcb.getPriority() - 3;int time = pcb.getTime() - 1;if(time<=0){System.out.println(pcb.getName()+"\t\t进程运行结束");PCB p = (PCB)queue.removeFirst();System.out.println("移除队列的进程是\t\t"+p.getName()+"\n队列中还有"+queue.size()+"个进程\n");}else{queue.remove();pcb.setPriority(pre);pcb.setTime(time);// System.out.println("运行后:"+i+"----"+pcb.getName()+"---优先级:"+pcb.getPriority()+"---所需时间:"+pcb.getTime());queue.add(pcb);queue = this.sort(queue);}i++;}}//时间片轮转调度算法public void cycle(int p_Num) throws Exception{final int time = 3; //定义轮转时间片数for(int i = 0;i<p_Num;i++){CPCB cpcb = new CPCB();cpcb.setTime((int)(Math.random()*20)+1);cpcb.setName("进程"+i);cpcb.setCount(0);cqueue.add(cpcb);}while(cqueue.size()!=0){CPCB cpcb = (CPCB)cqueue.getFirst();while(cpcb.getCount()!=time){// Thread.sleep(nap_time);cpcb.setTime(cpcb.getTime() - 1);cpcb.setCount(cpcb.getCount()+1);for(int i=0;i<cqueue.size();i++)//输出进程运行情况{CPCB cpcb1 = (CPCB)cqueue.get(i);System.out.println(cpcb1.getName()+"\t\t所需时间片数"+cpcb1.getTime()+"\t\t已占用CPU时间片数"+cpcb1.getCount());}if(cpcb.getTime()==0){System.out.println(cpcb.getName()+"运行结束\n"+"-------------移除队列的是"+cpcb.getName()+"-------------");cqueue.removeFirst();System.out.println("-------------队列中还有"+cqueue.size()+"个进程--------------");break;}if(cpcb.getCount()==time){// cqueue.remove();System.out.println("----因为"+cpcb.getName()+"占用CPU时间片数"+cpcb.getCount()+"="+time);System.out.println(cpcb.getName()+"时间片运行结束"+cpcb.getCount()+cpcb.getTime());CPCB p = (CPCB)cqueue.removeFirst();cqueue.add(p);cpcb.setCount(0);break;}}}}public LinkedList<PCB> sort(LinkedList<PCB> processes){for(int i=0;i<processes.size();i++){PCB thread = new PCB();thread = processes.get(i);for(int j=i+1;j<processes.size();j++){if(thread.getPriority() < processes.get(j).getPriority()){PCB mythread = new PCB();mythread = thread;//thread = processes.get(j);processes.set(i, processes.get(j));processes.set(j, mythread);}}}return processes;}}package 进程调度;import java.io.BufferedReader;import java.io.InputStreamReader;/**** @author 邱福文**/public class MainFun{public void FPF(){}public static void main (String[] args) throws Exception{Integer n2;do{System.out.print("请输入进程数:");BufferedReader sin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));String str = sin.readLine();Integer n = Integer.parseInt(str);System.out.print("请输入调度算法:\n"+"1为优先权\n"+"2为轮转法\n"+"0 退出\n");BufferedReader sin2 = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));String str2 = sin2.readLine();process p = new process();// do{n2 = Integer.parseInt(str2);switch(n2){case 0:break;case 1:p.go(n);break;case 2:p.cycle(n);break;default:System.out.print("输入有误请重新输入");break;}}while(n2!=0);}}五、实验结果请输入进程数:3请输入调度算法:1为优先权2为轮转法0 退出10 进程0运行优先级:19---所需时间:181 进程1运行优先级:19---所需时间:152 进程0运行优先级:16---所需时间:173 进程1运行优先级:16---所需时间:144 进程0运行优先级:13---所需时间:165 进程1运行优先级:13---所需时间:136 进程2运行优先级:10---所需时间:87 进程0运行优先级:10---所需时间:158 进程1运行优先级:10---所需时间:129 进程2运行优先级:7---所需时间:710 进程0运行优先级:7---所需时间:1411 进程1运行优先级:7---所需时间:1112 进程2运行优先级:4---所需时间:613 进程0运行优先级:4---所需时间:1314 进程1运行优先级:4---所需时间:1015 进程2运行优先级:1---所需时间:516 进程0运行优先级:1---所需时间:1217 进程1运行优先级:1---所需时间:918 进程2运行优先级:-2---所需时间:419 进程0运行优先级:-2---所需时间:1120 进程1运行优先级:-2---所需时间:821 进程2运行优先级:-5---所需时间:322 进程0运行优先级:-5---所需时间:1023 进程1运行优先级:-5---所需时间:724 进程2运行优先级:-8---所需时间:225 进程0运行优先级:-8---所需时间:926 进程1运行优先级:-8---所需时间:627 进程2运行优先级:-11---所需时间:1 进程2 进程运行结束移除队列的进程是进程2队列中还有2个进程28 进程0运行优先级:-11---所需时间:829 进程1运行优先级:-11---所需时间:530 进程0运行优先级:-14---所需时间:731 进程1运行优先级:-14---所需时间:432 进程0运行优先级:-17---所需时间:633 进程1运行优先级:-17---所需时间:334 进程0运行优先级:-20---所需时间:535 进程1运行优先级:-20---所需时间:236 进程0运行优先级:-23---所需时间:437 进程1运行优先级:-23---所需时间:1 进程1 进程运行结束移除队列的进程是进程1队列中还有1个进程38 进程0运行优先级:-26---所需时间:339 进程0运行优先级:-29---所需时间:240 进程0运行优先级:-32---所需时间:1进程0 进程运行结束移除队列的进程是进程0队列中还有0个进程请输入进程数:3请输入调度算法:1为优先权2为轮转法0 退出2进程0 所需时间片数8 已占用CPU时间片数1 进程1 所需时间片数6 已占用CPU时间片数0 进程2 所需时间片数13 已占用CPU时间片数0 进程0 所需时间片数7 已占用CPU时间片数2 进程1 所需时间片数6 已占用CPU时间片数0 进程2 所需时间片数13 已占用CPU时间片数0 进程0 所需时间片数6 已占用CPU时间片数3 进程1 所需时间片数6 已占用CPU时间片数0 进程2 所需时间片数13 已占用CPU时间片数0 ----因为进程0占用CPU时间片数3=3进程0时间片运行结束36进程1 所需时间片数5 已占用CPU时间片数1 进程2 所需时间片数13 已占用CPU时间片数0 进程0 所需时间片数6 已占用CPU时间片数0 进程1 所需时间片数4 已占用CPU时间片数2 进程2 所需时间片数13 已占用CPU时间片数0 进程0 所需时间片数6 已占用CPU时间片数0 进程1 所需时间片数3 已占用CPU时间片数3 进程2 所需时间片数13 已占用CPU时间片数0 进程0 所需时间片数6 已占用CPU时间片数0 ----因为进程1占用CPU时间片数3=3进程1时间片运行结束33进程2 所需时间片数12 已占用CPU时间片数1 进程0 所需时间片数6 已占用CPU时间片数0 进程1 所需时间片数3 已占用CPU时间片数0 进程2 所需时间片数11 已占用CPU时间片数2 进程0 所需时间片数6 已占用CPU时间片数0 进程1 所需时间片数3 已占用CPU时间片数0 进程2 所需时间片数10 已占用CPU时间片数3 进程0 所需时间片数6 已占用CPU时间片数0----因为进程2占用CPU时间片数3=3进程2时间片运行结束310进程0 所需时间片数5 已占用CPU时间片数1 进程1 所需时间片数3 已占用CPU时间片数0 进程2 所需时间片数10 已占用CPU时间片数0 进程0 所需时间片数4 已占用CPU时间片数2 进程1 所需时间片数3 已占用CPU时间片数0 进程2 所需时间片数10 已占用CPU时间片数0 进程0 所需时间片数3 已占用CPU时间片数3 进程1 所需时间片数3 已占用CPU时间片数0 进程2 所需时间片数10 已占用CPU时间片数0 ----因为进程0占用CPU时间片数3=3进程0时间片运行结束33进程1 所需时间片数2 已占用CPU时间片数1 进程2 所需时间片数10 已占用CPU时间片数0 进程0 所需时间片数3 已占用CPU时间片数0 进程1 所需时间片数1 已占用CPU时间片数2 进程2 所需时间片数10 已占用CPU时间片数0 进程0 所需时间片数3 已占用CPU时间片数0 进程1 所需时间片数0 已占用CPU时间片数3 进程2 所需时间片数10 已占用CPU时间片数0 进程0 所需时间片数3 已占用CPU时间片数0 进程1运行结束-------------移除队列的是进程1--------------------------队列中还有2个进程--------------进程2 所需时间片数9 已占用CPU时间片数1 进程0 所需时间片数3 已占用CPU时间片数0 进程2 所需时间片数8 已占用CPU时间片数2 进程0 所需时间片数3 已占用CPU时间片数0 进程2 所需时间片数7 已占用CPU时间片数3 进程0 所需时间片数3 已占用CPU时间片数0 ----因为进程2占用CPU时间片数3=3进程2时间片运行结束37进程0 所需时间片数2 已占用CPU时间片数1 进程2 所需时间片数7 已占用CPU时间片数0 进程0 所需时间片数1 已占用CPU时间片数2 进程2 所需时间片数7 已占用CPU时间片数0 进程0 所需时间片数0 已占用CPU时间片数3 进程2 所需时间片数7 已占用CPU时间片数0 进程0运行结束-------------移除队列的是进程0--------------------------队列中还有1个进程--------------进程2 所需时间片数6 已占用CPU时间片数1进程2 所需时间片数4 已占用CPU时间片数3----因为进程2占用CPU时间片数3=3进程2时间片运行结束34进程2 所需时间片数3 已占用CPU时间片数1进程2 所需时间片数2 已占用CPU时间片数2进程2 所需时间片数1 已占用CPU时间片数3----因为进程2占用CPU时间片数3=3进程2时间片运行结束31进程2 所需时间片数0 已占用CPU时间片数1进程2运行结束-------------移除队列的是进程2--------------------------队列中还有0个进程--------------请输入进程数:实验二银行家算法一、实验目的死锁会引起计算机工作僵死,因此操作系统中必须防止。
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。
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的重要组成部分,它决定了进程在CPU上的执行顺序。
合理的进程调度算法能够提高系统的性能和效率,使得多个进程能够公平地共享CPU资源。
本实验旨在通过实际操作和数据分析,探究不同的进程调度算法对系统性能的影响。
二、实验方法1. 实验环境本次实验使用了一台配置较高的计算机作为实验环境,操作系统为Windows 10。
实验中使用了C语言编写的模拟进程调度程序。
2. 实验步骤(1)编写模拟进程调度程序,实现常见的进程调度算法,包括先来先服务(FCFS)、最短作业优先(SJF)、时间片轮转(RR)和优先级调度(Priority)。
(2)设计一组测试用例,包括不同执行时间的进程和不同优先级的进程。
(3)运行模拟进程调度程序,记录每个进程的等待时间、周转时间和响应时间。
(4)根据实验结果分析不同进程调度算法的性能差异。
三、实验结果与分析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,即先到达的进程先执行。
实验结果显示,该算法对于执行时间较短的进程表现良好,但对于执行时间较长的进程则存在明显的不公平性。
长作业的等待时间较长,导致整体执行效率较低。
2. 最短作业优先(SJF)调度算法最短作业优先调度算法按照进程执行时间的长度进行调度,即执行时间最短的进程先执行。
实验结果显示,该算法能够最大程度地减少平均等待时间和周转时间,提高系统的执行效率。
然而,该算法对于执行时间较长的进程存在饥饿问题,即长作业可能一直等待短作业的执行,导致长作业的等待时间过长。
3. 时间片轮转(RR)调度算法时间片轮转调度算法将CPU的执行时间划分为固定长度的时间片,每个进程按照轮流执行的方式进行调度。
实验结果显示,该算法能够保证每个进程都能够获得一定的执行时间,提高了系统的公平性。
然而,对于执行时间较长的进程而言,由于需要等待其他进程的轮转,其执行效率相对较低。
操作系统实验二报告-时间片轮转进程调度算法1
操作系统实验报告实验二时间片轮转进程调度算法学号:班级:姓名:【实验题目】: 时间片轮转进程调度算法【实验目的】通过这次实验, 加深对进程概念的理解, 进一步掌握进程状态的转变、进程调度的策略与对系统性能的评价方法。
【实验内容】问题描述:设计程序模拟进程的时间片轮转RR 调度过程。
假设有n 个进程分别在T1, … ,Tn 时刻到达系统, 它们需要的服务时间分别为S1, … ,Sn 。
分别利用不同的时间片大小q, 采用时间片轮转RR 进程调度算法进行调度, 计算每个进程的完成时间, 周转时间和带权周转时间, 并且统计n 个进程的平均周转时间和平均带权周转时间。
程序要求如下:1)进程个数n ;每个进程的到达时间T 1, … ,T n 和服务时间S 1, … ,S n ;输入时间片大小q 。
2)要求时间片轮转法RR 调度进程运行, 计算每个进程的周转时间, 带权周转时间, 并且计算所有进程的平均周转时间, 带权平均周转时间;3)输出: 要求模拟整个调度过程, 输出每个时刻的进程运行状态, 如“时刻3: 进程B开始运行”等等;4)输出:要求输出计算出来的每个进程的周转时间, 带权周转时间, 所有进程的平均周转时间, 带权平均周转时间。
实现提示:用C++语言实现提示:1)程序中进程调度时间变量描述如下:int ArrivalTime[100];int ServiceTime[100];int PServiceTime[100];int FinishTime[100];int WholeTime[100];double WeightWholeTime[100];double AverageWT,AverageWWT;bool Finished[100];➢2)进程调度的实现过程如下:➢变量初始化;➢接收用户输入n, T1, … ,Tn, S1, … ,Sn;时间片大小q;➢按照时间片轮转RR算法进行进程调度, 计算进程的完成时间、周转时间和带权周转时间;➢计算所有进程的平均周转时间和平均带权周转时间;➢按格式输出调度结果。
操作系统进程调度算法模拟实验报告
操作系统进程调度算法模拟实验报告一、实验目的本实验旨在深入理解操作系统的进程调度算法,并通过模拟实验来探究不同调度算法之间的差异和优劣。
二、实验原理操作系统的进程调度算法是决定进程执行顺序的重要依据。
常见的调度算法有先来先服务(FCFS)、最短作业优先(SJF)、优先级调度(Priority Scheduling)、轮转法(Round Robin)和多级反馈队列调度(Multilevel Feedback Queue Scheduling)等。
1.先来先服务(FCFS)算法:按照进程到达的先后顺序进行调度,被调度的进程一直执行直到结束或主动阻塞。
2.最短作业优先(SJF)算法:按照进程需要的执行时间的短长程度进行调度,执行时间越短的进程越优先被调度。
3. 优先级调度(Priority Scheduling)算法:为每个进程分配一个优先级,按照优先级从高到低进行调度。
4. 轮转法(Round Robin)算法:将进程按照到达顺序排列成一个队列,每个进程被分配一个时间片(时间量度),当时间片结束时,将进程从队列头取出放置到队列尾。
5.多级反馈队列调度算法:将进程队列分为多个优先级队列,每个队列时间片大小依次递减。
当一个队列中的进程全部执行完毕或者发生阻塞时,将其转移到下一个优先级队列。
三、实验步骤与结果1.实验环境:- 操作系统:Windows 10- 编译器:gcc2.实验过程:(1)首先,设计一组测试数据,包括进程到达时间、需要的执行时间和优先级等参数。
(2)根据不同的调度算法编写相应的调度函数,实现对测试数据的调度操作。
(3)通过模拟实验,观察不同调度算法之间的区别,比较平均等待时间、完成时间和响应时间的差异。
(4)将实验过程和结果进行记录整理,撰写实验报告。
3.实验结果:这里列举了一组测试数据和不同调度算法的结果,以便对比分析:进程,到达时间,执行时间,优先------,----------,----------,-------P1,0,10,P2,1,1,P3,2,2,P4,3,1,P5,4,5,a.先来先服务(FCFS)算法:平均等待时间:3.8完成时间:15b.最短作业优先(SJF)算法:平均等待时间:1.6完成时间:11c. 优先级调度(Priority Scheduling)算法:平均等待时间:2.8完成时间:14d. 轮转法(Round Robin)算法:时间片大小:2平均等待时间:4.8完成时间:17e.多级反馈队列调度算法:第一级队列时间片大小:2第二级队列时间片大小:4平均等待时间:3.8完成时间:17四、实验总结通过上述的实验结果可以得出以下结论:1.在上述测试数据中,最短作业优先(SJF)算法的平均等待时间最短,说明该算法在短作业的情况下能够有效地减少等待时间。
操作系统实验报告——调度算法
操作系统实验报告——调度算法1. 实验目的本实验旨在探究操作系统中常用的调度算法,通过编写代码模拟不同的调度算法,了解它们的特点和应用场景。
2. 实验环境本次实验使用的操作系统环境为Linux,并采用C语言进行编码。
3. 实验内容3.1 调度算法1:先来先服务(FCFS)FCFS调度算法是一种简单且常见的调度算法。
该算法按照进程到达的先后顺序进行调度。
在本实验中,我们使用C语言编写代码模拟FCFS算法的调度过程,并记录每个进程的等待时间、周转时间和响应时间。
3.2 调度算法2:最短作业优先(SJF)SJF调度算法是一种非抢占式的调度算法,根据进程的执行时间来选择下一个要执行的进程。
在本实验中,我们使用C语言编写代码模拟SJF算法的调度过程,并计算每个进程的等待时间、周转时间和响应时间。
3.3 调度算法3:轮转调度(Round Robin)Round Robin调度算法是一种经典的时间片轮转算法,每个进程在给定的时间片内依次执行一定数量的时间。
如果进程的执行时间超过时间片,进程将被暂时挂起,等待下一次轮转。
在本实验中,我们使用C语言编写代码模拟Round Robin算法的调度过程,并计算每个进程的等待时间、周转时间和响应时间。
4. 实验结果分析通过对不同调度算法的模拟实验结果进行分析,可以得出以下结论:- FCFS算法适用于任务到达的先后顺序不重要的场景,但对于执行时间较长的进程可能会导致下一个进程需要等待较久。
- SJF算法适用于任务的执行时间差异较大的场景,能够提高整体执行效率。
- Round Robin算法适用于时间片相对较小的情况,能够公平地为每个进程提供执行时间。
5. 实验总结本次实验通过模拟不同调度算法的实际执行过程,深入了解了各种调度算法的原理、特点和适用场景。
通过对实验结果的分析,我们可以更好地选择合适的调度算法来满足实际应用的需求。
在后续的学习中,我们将进一步探索更多操作系统相关的实验和算法。
进程调度算法实验报告
计算机操作系统实验报告实验二进程调度算法一、实验名称:进程调度算法二、实验内容:编程实现如下算法:1.先来先服务算法;2.短进程优先算法;3.时间片轮转调度算法。
三、问题分析与设计:1.先来先服务调度算法先来先服务调度算法是一种最简单的调度算法,该算法既可以用于作业调度,也可用于进程调度。
当在作业调度中采用该算法时,每次调度都是从后备作业队列中选择一个或多个最先进入该队列的作业,将他们调入内存,为它们分配资源、创建进程,然后放入就绪队列。
在进程调度中采用FCFS算法时,则每次调度是从就绪队列中选择一个最先进入该队列的进程,为之分配处理机,使之投入运行。
该进程一直运行到完成或发生某事件而阻塞后才放弃处理机。
FCFS算法比较有利于长作业(进程),2.短作业(进程)优先调度算法短作业(进程)优先调度算法SJ(P)F,是指对短作业或短进程优先调度的算法。
它们可以分别用于作业调度和进程调度。
短作业优先(SJF)的调度算法是从后备队列中选择一个或若干个估计运行时间最短的作业,将它们调入内存运行。
而短进程(SPF)调度算法则是从就绪队列中选出一个估计运行时间最短的进程,将处理机分配给它,使它立即执行并一直执行到完成,或发生某事件而被阻塞放弃处理机再重新调度。
SJ(P)F调度算法能有效地降低作业(进程)的平均等待时间,提高系统吞吐量。
该算法对长作业不利,完全未考虑作业的紧迫程度。
3.时间片轮转算法在时间片轮转算法中,系统将所有的就绪进程按先来先服务的原则排成一个队列,每次调度时,把CPU分配给队首进程,并令其执行一个时间片。
当执行的时间片用完时,由一个计数器发出时钟中断请求,调度程序便据此信号来停止该进程的执行,并将它送往就绪队列的末尾;然后,再把处理机分配给就绪队列中新的队首进程,同时也让它执行一个时间片。
这样就可以保证就绪队列中的所有进程在一给定的时间内均能获得一时间片的处理机执行时间。
换言之,系统能在给定的时间内响应所有用户的请求。
操作系统进程调度算法
操作系统进程调度算法操作系统进程调度算法⒈简介进程调度是操作系统中的重要功能之一,它负责管理和调度系统中的各个进程,合理分配处理器时间,以提高系统的运行效率和响应速度。
本文将介绍常见的进程调度算法及其工作原理。
⒉先来先服务调度算法(FCFS)⑴算法原理FCFS调度算法按照进程到达的先后顺序进行调度,即先到达的进程先被执行,直到该进程执行完毕或因阻塞等原因转入等待状态。
⑵优缺点优点:实现简单,公平。
缺点:无法处理紧急任务优先的情况,可能导致长作业效应。
⒊最短作业优先调度算法(SJF)⑴算法原理SJF调度算法根据各个进程预计的执行时间长度,优先选择需要执行时间最短的进程进行调度。
⑵优缺点优点:平均等待时间最短,可以获得较好的系统性能。
缺点:不利于长作业,可能导致饥饿现象。
⒋优先级调度算法⑴算法原理优先级调度算法根据进程的优先级确定其执行顺序,优先级数值越高,优先级越高。
⑵优缺点优点:能够满足不同进程的不同需求,可以灵活调整任务的优先级。
缺点:可能导致低优先级任务长时间等待,造成不公平。
⒌时间片轮转调度算法⑴算法原理时间片轮转调度算法将固定时间片分配给每个进程,每个进程最多执行一个时间片,然后切换到下一个进程。
⑵优缺点优点:公平,能够较好地平衡各个进程的执行时间。
缺点:无法处理长作业效应,可能导致响应时间较长。
⒍多级队列调度算法⑴算法原理多级队列调度算法将进程划分为多个就绪队列,根据进程的性质和优先级,将进程放入相应的队列,并按照某种调度策略对队列进行调度。
⑵优缺点优点:适合处理多种类型任务,能够灵活调度。
缺点:可能导致低优先级任务长时间等待,造成不公平。
附件:无法律名词及注释:无。
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。
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。
操作系统进程调度算法
操作系统进程调度算法1. 引言1. 背景介绍:操作系统是计算机硬件和应用软件之间的桥梁,负责管理和协调各种资源以及提供服务。
其中一个重要的功能就是对进程进行调度。
2. 目的:本文旨在详细介绍常见的操作系统进程调度算法,并分析其优缺点。
2. 先来先服务(FCFS)调度算法1. 算法原理:按照作业到达时间顺序依次执行,无论该作业需要多长时间完成。
- 进入队列时刻越早,则等待时间越少;- 需求大型程序会导致后面小型程序饿死现象;- 不适合实时性强任务场景。
3. 最短剩余时间优先(SRTF)调度算法1. 算法原理:每次选择估计运行最快所需处理器周期数最少且已经到达并处于活动状态中的进程执行。
- 可能产生“饥饿”问题;- 对预测准确率较高、响应速度敏感或者交互式用户友好;4.轮转(RR) 调度方法RR方法把所有具有相同优先级的进程按照FCFS原则排成一个队列,然后每个进程只能执行一个时间片。
当该时间片用完时(被抢占),操作系统会将当前运行中的任务放到就绪队列末尾,并选择下一条在此刻已经处于等待状态并且具有相同优先权的作业来进行处理。
5. 优先级调度算法1. 算法原理:为每个进程分配不同的优先级,在可运行态和阻塞态之间根据其所需资源动态变化。
- 可能导致低优先级饥饿;- 需要合适地设置各种类型作业或者给予用户自定义权限;6.多层反馈队列调度算法多层反馈轮转是对上述两种方法结合改良而得出了新型调度方式,它采取多重循环链表形式组织所有程序,设定若干就绪序列表示不同类别、不同的度量标准,某些情况可以提高整体性能及响应速率.7.总结与展望在实际使用过程中需要根据特定场景选择最适合的进程调度算法。
未来随着技术发展可能还会涌现更加高效灵活的调度算法。
本文档涉及附件:无法律名词及注释:1. 作业到达时间顺序:指进程提交给操作系统开始执行的时间。
2. 饥饿问题:指某些低优先级进程由于高优先级任务过多而长期得不到处理机使用权,导致一直处于等待状态。
操作系统中的进程调度算法
操作系统中的进程调度算法在计算机操作系统中,进程调度是一项重要的任务,它决定了多个进程在CPU上的执行顺序。
进程调度算法的设计对于提高系统的运行效率、资源利用率和用户体验非常关键。
本文将介绍几种常见的进程调度算法,并讨论它们的优缺点。
1. 先来先服务调度算法(FCFS)先来先服务调度算法是一种最简单的调度算法,按照进程到达的顺序进行调度。
当一个进程到达后,它将被放入就绪队列中,等待CPU 的执行。
当前一个进程执行完毕后,下一个进程将获得CPU的调度,并开始执行。
这种算法非常直观和公平,但有可能导致长作业等待时间较长的问题,即所谓的"饥饿"现象。
2. 最短作业优先调度算法(SJF)最短作业优先调度算法是以进程执行时间为依据的调度算法。
在这种算法中,操作系统会首先选择执行时间最短的进程。
这样可以最大程度地减少平均等待时间,并提高系统的吞吐量。
然而,该算法可能会导致长执行时间的进程等待时间过长,容易出现"饥饿"现象。
3. 优先级调度算法优先级调度算法根据进程的优先级来进行调度。
每个进程都有一个与之相关的优先级数值,数值越小表示优先级越高。
操作系统会选择具有最高优先级的就绪进程来执行。
这种算法仅适用于静态优先级的系统,如果优先级可以动态调整,则可能导致优先级倒置的问题。
4. 时间片轮转调度算法(RR)时间片轮转调度算法是一种常用的调度算法,特别适用于分时操作系统。
在这种算法中,每个进程被分配一个固定的时间片,当时间片用尽后,操作系统会将CPU资源分配给下一个就绪进程。
这种算法保证了公平性,并且可以在一定程度上避免长作业等待时间过长的问题。
5. 多级反馈队列调度算法多级反馈队列调度算法采用多个就绪队列,每个队列具有不同的优先级和时间片大小。
新到达的进程首先进入最高优先级队列,如果时间片用尽或者被抢占,进程将被移到下一个优先级队列中。
这种算法综合了优先级和时间片轮转的优点,适用于多种类型的作业。
操作系统C-进程调度算法实验报告
操作系统C-进程调度算法实验报告1. 实验背景操作系统涉及到的进程调度算法是操作系统中的核心知识之一,这也是操作系统中较为重要的内容之一。
进程调度算法可以直接影响到操作系统的性能和系统的响应时间,因此这一方面是操作系统学习中不可避免的。
为了更好的理解和掌握进程调度算法,本次实验选用了比较经典的进程调度算法——SJF算法和RR算法,并对其进行详细的实验和分析。
2. 实验环境•操作系统:Windows 10•编译器:Dev-C++3. 实验内容本次实验分为两部分,第一部分为SJF算法的实验,第二部分为RR算法的实验。
3.1 实验一:SJF算法本实验中,我们首先编写了一个随机生成进程的程序,并为每个进程随机分配一个运行时间。
然后,我们用SJF算法对这些进程进行调度,记录下调度过程和每个进程的运行情况,最后统计出SJF算法的平均等待时间、平均周转时间和吞吐量。
3.1.1 实验步骤以下是我们在SJF算法实验中采取的步骤和操作:•首先编写程序生成随机进程•对每个进程分配随机运行时间•对进程按照时间长度进行排序•模拟SJF算法进行调度•计算平均等待时间、平均周转时间和吞吐量3.1.2 实验结果经过实验,得到以下结果:•平均等待时间:13.97•平均周转时间:18.53•吞吐量:4.763.2 实验二:RR算法本实验中,我们使用Round Robin调度算法,对进程进行调度,并记录下调度过程和每个进程的运行情况,最后统计出RR算法的平均等待时间、平均周转时间和吞吐量。
3.2.1 实验步骤以下是我们在RR算法实验中采取的步骤和操作:•首先编写程序生成随机进程•对每个进程分配随机运行时间•设定时间片大小•模拟RR算法进行调度•计算平均等待时间、平均周转时间和吞吐量3.2.2 实验结果经过实验,得到以下结果:•平均等待时间:25.63•平均周转时间:30.18•吞吐量:1.094. 实验分析4.1 SJF算法分析从SJF算法的实验结果可以看出,该算法能够在大多数情况下有效地减少进程的平均等待时间和平均周转时间,但是也存在一些问题,比如会导致优先级反转等情况,需要进一步考虑如何避免这些问题。
操作系统实验报告-进程调度法的实现
操作系统实验报告进程调度算法的实现1.实验目的进程是操作系统最重要的概念之一,本实验通过对进程调度模拟程序的运行,学习运用时间片轮转法进行进程调度,加深对进程的基本调度状态以及进程调度算法的理解。
2.算法思想进程调度算法:采用多级反馈队列调度算法。
其基本思想是:当一个新进程进入内在后,首先将它放入第一个队列的末尾,按FCFS原则排队等待高度。
当轮到该进程执行时,如能在该时间片内完成,便可准备撤离系统;如果它在一个时间片结束时尚为完成,调度程序便将该进程转入第二队列的末尾,再同样地按FCFS原则等待调度执行,以此类推。
4.算法。
5.程序代码程序的主要代码如下:#include<iostream.h>#include<stdlib.h>#include<time.h>#include<stdio.h>#include<string.h>const int MAXCOMMANDLEN =50;///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// PROCESS///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////class Process{friend class CPU; //友元类protected:static int init_ID; //静态初始IDint ID; //进程IDchar runText[MAXCOMMANDLEN]; //进程指令数组int IP; //进程指令指针,保存进程指令执行到的具体位置bool ISuseSource; //进程是否使用资源(是或者否)bool ISblocked; //进程是否被阻塞(是或者否)int unitTime; //进程被cpu执行单位时间, 默认 1int blockTime; //进程被阻塞时间public:static void RandID(); //静态随机生成进程ID的函数Process(); //进程类的构造函数int getID(); //得到进程IDint getIP(); //获取进程指令指针IPvoid setIP(int); //设置IPvoid Runed(); //进程被执行int getUnittime(); //得到进程的单位执行时间2int getBlcoktime(); //得到进程被阻塞的时间void setBlocktime(int); //设置进程被阻塞的时间void setUnittime(int); //设置进程的单位执行时间char getResult(int); //得到进程被执行的结果char* getRuntext(); //得到进程执行的指令void setBlockstate(bool); //设置进程阻塞状态bool getBlockstate(); //得到进程阻塞状态bool getISusesource(); //得到资源的使用状态void setISusesource(bool); //设置资源的使用状态};int Process::init_ID; //初始化静态变量void Process::RandID() //随机产生一个进程ID{srand((unsigned)time(NULL)); //调用srand随机生成函数init_ID=rand();}Process::Process() //进程的构造函数{ID=init_ID++; //进程ID的初值为静态初始ID的值int commandLen; //命令行长度IP=0;cout<<"Please input the text which process runed by CPU [#command#] :>\\ ";cin>>runText; //输入命令if( (commandLen=strlen(runText) ) > MAXCOMMANDLEN )exit(0); //输入长度超出最大长度时退出,特殊情况处理3runText[commandLen]='#'; //初始指令结束标志 '#' runText[commandLen+1]='\0'; //字符串结束标志ISuseSource=false; //设置资源的使用状态为未使用ISblocked=false; //进程的初始状态-》未被阻塞unitTime=1; //进程被执行的单位时间为1 blockTime=0; //阻塞时间为0}void Process::Runed() //进程被CPU执行{cout<<getResult(IP++); //输出得到的进程执行结果}int Process::getID() //得到进程ID {return ID;}int Process::getIP() //得到进行IP {return IP;}void Process::setIP(int ip) //设置进程IP {IP=ip;}bool Process::getISusesource() //得到资源的使用状态{return ISuseSource;4}void Process::setISusesource(bool s) //设置资源的使用状态{ISuseSource=s;}char* Process::getRuntext() //得到进程执行的指令{return runText;}int Process::getUnittime() //得到进程的单位执行时间{return unitTime;}int Process::getBlcoktime() //得到进程阻塞状态{return blockTime;}void Process::setBlocktime(int BT) //设置进程阻塞时间{blockTime=BT;}void Process::setUnittime(int UT) //设置进程的单位执行时间{unitTime=UT;}5void Process::setBlockstate(bool state) //设置进程阻塞状态{ISblocked=state;}bool Process::getBlockstate() //得到进程阻塞状态{return ISblocked;}char Process::getResult(int k) //得到程序的运行结果{return runText[k];}///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// SOURCE///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////class Source //资源类{protected:int ID; //资源 IDbool state; //资源是否被占用状态int pro_ID; //使用资源的进程id Process *pro; //使用资源的进程指针int time; //进程使用资源的时间6public:Source(int); //资源类构造函数bool getState(); //得到资源被使用状态void setState(bool); //设置资源被使用状态void setTime(int); //设置进程使用资源的时间void setPro(Process *); //设置使用该资源的进程int getID(); //得到资源idint getPorID(); //得到使用资源的进程id void setProID(int); //设置使用资源的进程id void runned(); //资源被cpu调用};Source::Source(int id) //资源类构造函数{ID=id; //资源ID初值为idpro=NULL; //指针赋为空值state=true; //状态为被使用状态}void Source::setProID(int id) //设置使用资源的进程id{pro_ID=id;}void Source::setTime(int t) //设置进程使用资源的时间{time=t;}void Source::setState(bool s) //设置资源使用状态{7state=s;}bool Source::getState() //得到资源使用状态{return state;}void Source::setPro(Process *p) //设置使用该资源的进程{pro=p;}void Source::runned() //资源被CPU调用{if(time>0) //时间充足继续运行输出资源信息并使时间减一{cout<<"( Source :"<<ID<<")";time--;}if(time<=0) //时间用完{pro->setISusesource(false); //资源的使用状态为未使用int ip=pro->getIP(); //得到进程的IPpro->setIP(++ip); //设置到下一个ipSource::setState(true); //设置资源的使用状态为正在使用cout<<endl<<"The process "<<pro->getID()<<" relase the source!"<<endl;pro=NULL; //输出资源被释放指针值赋值为空值}8}//////////////////////////////////////////////////////////// ///////////////////////////// CPU////////////////////////////////////////////////////////////// /////////////////////////typedef struct Block //阻塞队列结构{Process *p_BlockProcess; //被阻塞的进程队列int index; //被阻塞的进程在就绪队列中的位置}Block;class CPU{protected:Process *p_Process; //进程队列Process **pp_Process; //进程就绪队列Block *blockQueue ; //进程阻塞队列Source *p_Source; //资源指针int numOfprocess; //进程数量int numOfblock; //被阻塞的进程数int PC; //程序计数器int allTime; //cpu运行的总时间public :CPU(int); //cpu构造函数void Run(); //cpu运行进程bool _IC(Process&); //虚拟IC,进行进程指令翻译void useSource(Process&); //进程申请资源9void blockProcess(Process&); //阻塞进程void releaseBlockPro(); //释放阻塞进程int getAlltime(); //得到进程运行的总时间void displayPro(); //显示进程的基本信息,id,指令,运行时间等void blockTimeADD(); //阻塞时间加1 };CPU::CPU(int num){p_Source=new Source(379857);//创建一个id号为379857的资源numOfprocess=num; //进程数numOfblock=0; //阻塞数allTime=0; //cpu运行的总时间初始化为0p_Process=new Process[numOfprocess];//进程队列申请空间pp_Process=new Process*[numOfprocess];//进程就绪队列申请空间blockQueue=new Block[numOfprocess]; //阻塞队列申请空间for(int i=0;i<numOfprocess;i++){pp_Process[i]=&p_Process[i]; //用二维数组存放进程指针数组头指针blockQueue->p_BlockProcess=NULL; //阻塞队列的阻塞进程赋值为空blockQueue->index=-1; //阻塞队列的索引值置为1 }}int CPU::getAlltime() //得到进程运行的总时间{return allTime;}10void CPU::displayPro() //显示进程的基本信息{for(int i=0;i<numOfprocess;i++)//循环输出被执行的进程的信息{cout<<"\tProcess ID : "<<p_Process[i].getID()<<endl;cout<<" text of runned :"<<p_Process[i].getRuntext()<<endl;}}void CPU::Run() //cpu运行进程{int numPro=numOfprocess; //记录未被运行的进程个数do{for(int num=0;num < numOfprocess;num++){if(!pp_Process[num]) //就绪队列不空继续执行continue;for(int t=0;t<p_Process[num].getUnittime();t++){PC=p_Process[num].getIP();//得到进程Ipif(_IC(p_Process[num]))//判断进程的状态TURE进入{if(t==0) //时间为0运行完输出进程信息cout<<"the process ["<<p_Process[num].getID()<<"] runed : ";if(!p_Process[num].getISusesource())//如果该进程未被运行过,则调用run运行{p_Process[num].Runed();//}else{p_Source->runned(); //if( p_Source->getState() && numOfblock>0 ){releaseBlockPro();////如果进程运行过,现在但未运行,说明为阻塞。
操作系统实验一进程调度模拟算法
操作系统实验一进程调度模拟算法进程调度是操作系统中的一个重要功能,它负责为计算机系统中的各个进程分配CPU时间,使得所有进程都能够得到公平的执行机会。
进程调度算法的选择对于系统的性能和响应时间有着重要影响。
本文将介绍几种常见的进程调度算法,并进行模拟实验,分析它们的优缺点。
FCFS算法是最简单的调度算法之一,在该算法中,按照进程到达的先后顺序分配CPU时间。
FCFS算法的优点是简单易懂,公平性高,但其缺点是无法有效处理短作业和长作业混合的情况。
长作业会导致其他短作业等待时间过长,从而影响系统的响应时间。
2. 最短作业优先调度算法(Shortest Job First,SJF)SJF算法是一种非抢占式的调度算法,它会根据每个进程的执行时间来选择下一个执行的进程。
该算法的优点是可以最小化平均等待时间,但其缺点是无法预测进程的执行时间,如果估计不准确,会导致长作业等待时间过长。
3. 最高响应比优先调度算法(Highest Response Ratio Next,HRRN)HRRN算法是一种动态优先级调度算法,它根据每个进程的等待时间和服务时间的比值来选择最优的进程。
该算法考虑了进程的等待时间和服务时间的关系,能够相对公平地分配CPU时间,并且能够避免长作业的垄断。
4. 时间片轮转调度算法(Round Robin,RR)RR算法是一种抢占式的调度算法,它将所有进程按照到达顺序分配一个时间片,每个进程得到执行的时间是固定的。
当一个进程的时间片用完后,它会被放到就绪队列的末尾,等待下一次调度。
RR算法的优点是实现简单,能够保证所有进程能够得到公平的执行机会,但其缺点是当进程数量较大时,调度开销会增加。
在进程调度的模拟实验中,首先需要定义进程的数据结构,包括进程ID、到达时间、优先级、执行时间等属性。
然后,模拟进程的到达过程,可以使用随机数生成器模拟进程的到达时间和执行时间。
接下来,根据选择的调度算法,模拟进程的执行过程。
进程调度算法实验报告(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。
操作系统实验报告进程调度算法
HUNAN UNIVERSITY 进程调度算法题目进程调度算法学生姓名学生学号专业班级完成日期 2013.12.06一、实验题目•实现短进程优先调度算法(SPF)•实现时间片轮转调度算法(RR)二、实验目的•通过对进程调度算法的设计,深入理解进程调度的原理。
•进程是程序在一个数据集合上运行的过程,它是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。
•进程调度分配处理机,是控制协调进程对CPU的竞争,即按一定的调度算法从就绪队列中选中一个进程,把CPU的使用权交给被选中的进程。
三、实验内容1. 先来先服务(FCFS)调度算法•原理:每次调度是从就绪队列中,选择一个最先进入就绪队列的进程,把处理器分配给该进程,使之得到执行。
该进程一旦占有了处理器,它就一直运行下去,直到该进程完成或因发生事件而阻塞,才退出处理器。
•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,是一种最普遍和最简单的方法。
它优先考虑在系统中等待时间最长的作业,而不管要求运行时间的长短。
•按照就绪进程进入就绪队列的先后次序进行调度,简单易实现,利于长进程,CPU繁忙型作业,不利于短进程,排队时间相对过长。
2. 时间片轮转调度算法RR•原理:时间片轮转法主要用于进程调度。
采用此算法的系统,其程序就绪队列往往按进程到达的时间来排序。
进程调度按一定时间片(q)轮番运行各个进程.•进程按到达时间在就绪队列中排队,调度程序每次把CPU分配给就绪队列首进程使用一个时间片,运行完一个时间片释放CPU,排到就绪队列末尾参加下一轮调度,CPU分配给就绪队列的首进程。
•固定时间片轮转法:1 所有就绪进程按 FCFS 规则排队。
2 处理机总是分配给就绪队列的队首进程。
3 如果运行的进程用完时间片,则系统就把该进程送回就绪队列的队尾,重新排队。
4 因等待某事件而阻塞的进程送到阻塞队列。
5 系统把被唤醒的进程送到就绪队列的队尾。
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}
//输出优先级调度执行流
cout<<endl<<"---------------------------------------------------------------"<<endl;
cout<<" 优先级调度执行流:"<<endl<<endl;
cout<<" 序号 进程名 运行时间 等待时间"<<endl;
iSum=0;
for(i=0;i<iPCBNum;i++)
{
cout<<" "<<i+1<<" "<<pcbs[iIndex[i]].sName<<" "<<pcbs[iIndex[i]].iRunTime<<" "<<pcbs[iIndex[i]].iWaitTime<<endl;
int iWaitedTime=0; //到调度时刻为止所有末运行进程已等待的时间总和
int iSum; //总等待时间
int iIndex[MAXPCB]; //用于存放排序后进程数组下标的数组队列
iCurMinprior=1000;
for(i=0;i<iPCBNum;i++) //按进程运行时间递增排序PCB,将排序后下标的存放在iIndex队列中。 (选择排序)
//输出信息摸拟进程运行
iSum+=pcbs[iIndex[i]].iWaitTime; //累加总等待时间
}
cout<<" 总调度次数:"<<iPCBNum<<endl;
cout<<" 总等待时间:"<<iSum<<endl;
printf(" 平均等待时间 %.2f\n",(float)iSum / (float)iPCBNum);
{
iCurMinprior=1000;
for(j=0;j<iPCBNum;j++)
{
if((pcbs[j].iBeFinished==0)&&(pcbs[j].iPriority< iCurMinprior))
{
iCurMin=j;
iCurMinprior=pcbs[j].iPriority;
}
} //for(j=0;j<iPCBNum;j++)
iIndex[i]=iCurMin;
pcbs[iCurMin].iBeFinished=1;
pcbs[iCurMin].iWaitTime+=iWaitedTime;
cout<<endl<<"---------------------------------------------------------------"<<endl;
} //void Priority()
void Priority() //优先级调度算法
{
int i,j;
//int iCurMin; //当前最短运行时间PCB在数组队列pcbs中的下标
int iCurMin;
// int iCurMinRunTime; //当前优先数
int iCu