处理机调度算法的实现
处理机调度-调度算法
处理机调度-调度算法处理机调度-调度算法先来先服务（FCFS）调度算法概念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，按照先来先服务的⽅式进⾏调度处理。
公平性1.直观看，该算法在⼀般意义下是公平的。
即每个作业或进程都按照它们在队列中等待时间长短决定它们是否优先享受服务2.但如果执⾏时间较短的作业或进程在某些执⾏时间很长的作业或进程之后到达，则它们将等待很长时间轮转法基本思路基本思路是让每个进程在就绪队列中的等待时间与享受服务的时间成⽐例过程将CPU的处理时间分成固定⼤⼩的时间⽚。
如果⼀个进程在被调度选中之后⽤完了系统规定的时间⽚，但未完成要求的任务，则它⾃⾏释放⾃⼰所占有的CPU⽽排到就绪队列的末尾，等待下⼀次调度。
同时，进程调度程序⼜去调度当前就绪队列中的第⼀个进程或作业。
轮转法只能调度可抢占资源轮转法只能⽤来调度分配那些可以抢占的资源。
将它们随时剥夺再分配给别的进程例⼦:CPU是可抢占资源的⼀种但如打印机等资源是不可抢占的作业调度不使⽤轮转法:由于作业调度是对除了CPU之外的所有系统硬件资源的分配，其中包含有不可抢占资源，所以作业调度不使⽤轮转法轮转法的时间⽚选取问题时间⽚长度的选择会直接影响系统开销和响应时间过短的问题:如果时间⽚长度过短，则调度程序剥夺处理机的次数增多。
这将使进程上下⽂切换次数也⼤⼤增加，从⽽加重系统开销过长的问题:如果时间⽚长度选择过长，例如⼀个时间⽚能保证就绪队列中所需执⾏时间最长的进程能执⾏完毕，则轮转法变成了先来先服务法由于时间⽚的选取要满⾜相应时间的要求，所以是有如下的关系:q=R/NmaxR：系统对响应时间的要求RNmax：就绪队列中所允许的最⼤进程数Nmax相应的关系:1.在q为常数的情况下，如果就绪队列中的进程数远⼩于Nmax，则响应时间R看上去会⼤⼤减⼩2.由于q值固定，从⽽进程上下⽂切换的时机不变，系统开销也不变。
3.CPU的整个执⾏时间等于各进程执⾏时间加上系统开销。
处理机调度算法实验总结
处理机调度算法实验总结1. 引言处理机调度算法是操作系统中的重要组成部分，它决定了如何合理地分配处理机资源，以提高系统的性能和效率。
本次实验旨在通过实际操作和实验数据的分析，对不同的处理机调度算法进行比较和总结，以便更好地理解和应用这些算法。
2. 实验设计在本次实验中，我们选择了三种常见的处理机调度算法进行比较，分别是先来先服务（FCFS）、最短作业优先（SJF）和时间片轮转（RR）。
我们设计了以下实验方案：2.1 实验环境•操作系统：Windows 10•开发工具：C语言编译器2.2 实验步骤1.设计并实现三个处理机调度算法的代码；2.编写测试用例，包括不同作业的到达时间和服务时间；3.运行代码，记录每个作业的等待时间和周转时间；4.分析和比较三种算法的性能指标；5.总结实验结果。
3. 实验结果经过实验运行和数据记录，我们得到了以下实验结果：3.1 先来先服务（FCFS）•等待时间：1.作业1：02.作业2：103.作业3：15•周转时间：1.作业1：102.作业2：203.作业3：253.2 最短作业优先（SJF）•等待时间：1.作业1：02.作业2：53.作业3：10•周转时间：1.作业1：52.作业2：153.作业3：203.3 时间片轮转（RR）•等待时间：1.作业1：102.作业2：53.作业3：0•周转时间：1.作业1：202.作业2：153.作业3：104. 结果分析根据实验结果，我们可以得出以下结论：4.1 先来先服务（FCFS）•优点：简单易实现；•缺点：平均等待时间较长，不适用于长作业。
4.2 最短作业优先（SJF）•优点：平均等待时间最短；•缺点：无法预测作业的运行时间，可能导致长作业等待时间过长。
4.3 时间片轮转（RR）•优点：对长作业有较好的响应时间；•缺点：平均等待时间较长，不适用于短作业。
5. 实验总结通过本次实验，我们深入了解了三种常见的处理机调度算法，并通过实验数据对其进行了比较和分析。
操作系统实验之处理机调度实验报告
操作系统实验之处理机调度实验报告一、实验目的处理机调度是操作系统中的核心功能之一，本次实验的主要目的是通过模拟不同的处理机调度算法，深入理解操作系统对处理机资源的分配和管理策略，比较不同调度算法的性能差异，并观察它们在不同负载情况下的表现。
二、实验环境本次实验使用的操作系统为 Windows 10，编程语言为 Python 38。
实验中使用了 Python 的相关库，如`numpy`、｀matplotlib`等，用于数据生成、计算和图形绘制。
三、实验原理1、先来先服务（FCFS）调度算法先来先服务算法按照作业到达的先后顺序进行调度。
先到达的作业先被服务，直到完成或阻塞，然后再处理下一个到达的作业。
2、短作业优先（SJF）调度算法短作业优先算法选择预计运行时间最短的作业先执行。
这种算法可以有效地减少作业的平均等待时间，但可能导致长作业长时间等待。
3、时间片轮转（RR）调度算法时间片轮转算法将处理机的时间分成固定长度的时间片，每个作业轮流获得一个时间片的处理时间。
当时间片用完后，如果作业还未完成，则将其放入就绪队列的末尾等待下一轮调度。
4、优先级调度算法优先级调度算法为每个作业分配一个优先级，优先级高的作业先被执行。
优先级可以根据作业的性质、紧急程度等因素来确定。
四、实验内容与步骤1、数据生成首先，生成一组模拟的作业，包括作业的到达时间、预计运行时间和优先级等信息。
为了使实验结果更具代表性，生成了不同规模和特征的作业集合。
2、算法实现分别实现了先来先服务、短作业优先、时间片轮转和优先级调度这四种算法。
在实现过程中，严格按照算法的定义和规则进行处理机的分配和调度。
3、性能评估指标定义了以下性能评估指标来比较不同调度算法的效果：平均等待时间：作业在就绪队列中的等待时间的平均值。
平均周转时间：作业从到达系统到完成的时间间隔的平均值。
系统吞吐量：单位时间内完成的作业数量。
4、实验结果分析对每种调度算法进行多次实验，使用不同的作业集合，并记录相应的性能指标数据。
用C语言模拟Linux操作系统下处理机调度实验报告
实验二：处理机调度一、实验目的：1、了解Linux下Emacs编辑器的使用方法，掌握各种常用的键盘操作命令；2、理解并掌握处理机调度算法。
二、实验内容及要求：在采用多道系统的设计程序中，往往有若干进程同时处于就绪状态。
当就绪状态进程数大于处理机数时，就必须按照某种策略来决定哪些进程优先占用处理机。
本实验模拟在单处理机情况下处理机调度。
1、优先调度算法实现处理机的调度：设计思路：1每个进程用一个进程控制块PCB来代表，进程控制块包括进程名(进程的标识、指针(按优先数的大小把进程连成队列，用指针指出下一个进程的进程控制块首地址，最后一个进程中的指针为"0"、要求运行时间、优先数、状态(就绪、结束；2每次运行处理机调度程序前，为每个进程确定它的"优先数"和"要求运行时间"；3把给定的进程按优先数的大小连成队列，用一单元指出队首进程；4每模拟执行一次进程，优先数减一，要求运行时间减一；5如果要求运行的时间>=0，再将它加入队列（按优先数的大小插入，重置队首标志）；如果要求运行的时间=0，那么把它的状态修改为结束，且推出队列；6若就绪队列不为空，重复上述，直到所有的进程都结束；7程序有显示和打印语句，每次运行后显示变化。
2、按时间片轮转法实现处理机调度：设计思路：1每个进程用一个进程控制块PCB来代表，进程控制块包括进程名(进程的标识、指针(把进程连成循环队列，用指针指出下一个进程的进程控制块首地址，最后一个进程中的指针指出第一个进程的进程控制块首地址、已运行时间、状态(就绪、结束；2每次运行处理机调度程序前，为每个进程确定它的"要求运行时间"；3用指针把给定的进程按顺序排成循环队列，用另一标志单元记录轮到的进程；4每模拟运行一次进程，已运行时间加一；5进程运行一次后，把该进程控制块的指针值送到标志单元，以指示下一个轮到的进程。
处理机调度算法的模拟
处理机调度算法的模拟在计算机操作系统中，处理机调度算法决定了在多个进程或任务同时存在的情况下，哪个任务将获得处理机的使用权，以及在多个任务之间如何切换。
处理机调度算法可以按照多个指标进行优化，例如响应时间、吞吐量、周转时间和等待时间等。
以下是几种常见的处理机调度算法：1.先来先服务（FCFS）：先来先服务是最简单的调度算法之一，它按照任务到达的先后顺序分配处理机资源。
这种算法的优点是简单易实现，但是当存在长作业（任务）时，会导致其他短作业的等待时间过长。
2.短作业优先（SJF）：短作业优先调度算法根据任务的估计执行时间来进行调度，优先执行估计执行时间短的任务。
这种算法可以减少任务的等待时间，但对于长作业来说，可能会导致饥饿现象。
3.优先级调度：优先级调度算法根据任务的优先级进行调度，优先级高的任务先获得处理机的使用权。
这种算法可以根据不同任务的紧急性和重要性来确保任务得到适当的优先级处理。
但是，如果优先级设置不合理，可能会导致一些任务永远得不到执行。
4.时间片轮转调度：时间片轮转调度算法是一种公平的调度算法，它将处理机的使用权按照时间片划分给不同的任务，每个任务只能执行一个时间片的任务。
如果任务在时间片结束之前没有完成，它将被放回到任务队列的末尾继续等待。
这种算法可以确保每个任务都有机会获得处理机的使用权，但是可能会存在上下文切换的开销。
以上只是几种常见的处理机调度算法，实际上还有许多其他算法以及它们的变体，例如最短剩余时间优先（SRTF）、多级反馈队列调度（MFQ）等。
每种调度算法都有不同的优缺点，选择适合的调度算法取决于系统的需求和资源限制。
为了模拟处理机调度算法，可以使用计算机模拟软件或编写自己的模拟程序。
模拟程序可以模拟任务的到达和执行过程，按照指定的调度算法进行任务的分配和切换，并统计不同指标（如响应时间、吞吐量等）来评估算法的性能。
在模拟处理机调度算法时，需要考虑以下几个方面：1.任务的到达过程：任务可以按照随机分布的方式到达，模拟任务的到达时间和资源需求。
设计一个按优先数调度算法实现处理器调度的进程
设计一个按优先数调度算法实现处理器调度的进程
一．处理器调度的简介
处理器调度是指在若干作业并发处理时，对处理器分配工作的动态过程。
它是操作系统中的一种重要技术，其主要功能是控制并发作业的执行，使他们得到公平的分配，正确的完成执行，以达到有效利用处理机资源，
提高系统的工作效率。
处理器调度技术包括：处理机调度算法、处理机调
度技术等。
处理机调度算法就是基于计算机系统的工作机制，根据不同的作业在
处理机上的执行情况，系统在不同的阶段，根据量的不同，采用不同的算法，按优先级、分时等原则进行处理机调度，使作业在不同的阶段得到公
平的分配，以达到有效利用处理机资源，提高系统工作效率的目的。
按优先数调度算法( Priority Scheduling Algorithm )是指根据作
业的优先级先后来分配处理机资源，使作业能够按照优先级依次被处理，
使得系统性能有所提高。
1．处理器调度的算法流程
按优先数调度算法的处理器调度的过程，如下：
首先，从队列中取出一个作业，检查是否具有最高优先级，如果是，
则将其分配给处理机，否则，该作业放回队列，继续下一步判断；
其次，在没有作业可以处理时，处理机将停止运转。
实验一 处理机调度实验报告
实验一处理机调度实验报告一、实验目的处理机调度是操作系统中的一个重要组成部分，其目的是合理地分配处理机资源，以提高系统的性能和效率。
本次实验的主要目的是通过模拟处理机调度算法，深入理解不同调度算法的工作原理和性能特点，并能够对它们进行比较和分析。
二、实验环境本次实验使用了以下软件和工具：1、操作系统：Windows 102、编程语言：Python3、开发环境：PyCharm三、实验内容1、先来先服务（FCFS）调度算法先来先服务调度算法按照作业或进程到达的先后顺序进行调度。
即先到达的作业或进程先得到处理机的服务。
2、短作业优先（SJF）调度算法短作业优先调度算法优先调度运行时间短的作业或进程。
在实现过程中，需要对作业或进程的运行时间进行预测或已知。
3、高响应比优先（HRRN）调度算法高响应比优先调度算法综合考虑作业或进程的等待时间和运行时间。
响应比的计算公式为：响应比＝（等待时间＋要求服务时间）／要求服务时间。
4、时间片轮转（RR）调度算法时间片轮转调度算法将处理机的时间分成固定大小的时间片，每个作业或进程在一个时间片内运行，当时间片用完后，切换到下一个作业或进程。
四、实验步骤1、设计数据结构为了表示作业或进程，设计了一个包含作业或进程 ID、到达时间、运行时间和等待时间等属性的数据结构。
2、实现调度算法分别实现了上述四种调度算法。
在实现过程中，根据算法的特点进行相应的处理和计算。
3、模拟调度过程创建一组作业或进程，并按照不同的调度算法进行调度。
在调度过程中，更新作业或进程的状态和相关时间参数。
4、计算性能指标计算了平均周转时间和平均带权周转时间等性能指标，用于评估不同调度算法的性能。
五、实验结果与分析1、先来先服务（FCFS）调度算法平均周转时间：通过计算所有作业或进程的周转时间之和除以作业或进程的数量，得到平均周转时间。
在 FCFS 算法中，由于按照到达顺序进行调度，可能会导致长作业或进程长时间占用处理机，从而使平均周转时间较长。
操作系统实验一处理机调度算法的实现
实验报告学院（系）名称：计算机与通信工程学院
【实验过程记录（源程序、测试用例、测试结果及心得体会等）】程序运行代码如下：
#include<>
#include <>
#include <>
struct PCB{n");
}
程序运行结果截图如下：
实验体会：
刚开始的时候不知道用什么数据结构，只知道PCB这个结构中有什么，根据题目得知其中包括进程的名字、优先运行数、运行时间。
在看了数据结构的书和一个已经写好的程序后得知，应该使用链式队列。
但是初始化链式队列之后，问题就来了，应该定义哪些函数来运行进程满足题目的要求？？根据题目分析出，需要四个函数，对进程的优先数进行从小到大排列的sort（）函数，对进程进行检查和判断的check（）函数，对进程进行优先数减1和运行时间减1的running（）函数，最后是主函数main（）。
运行时出现了指针混乱的问题和记录运行的变量没有初始化的问题，最为困难的是sort函数的编写。
操作系统第13讲：第4章 处理机调度调度算法.ppt
2019/10/31
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4.6 实时系统调度方算法简介
四、时限调度算法
导语：基本思想是：按用户的时限要求顺序设置优先级，优先
●实时系统所处理的外部任务可分为周期性的与非周期性的两大类。非周期性 任务，存在有一个完成或开始进行处理时限；而周期性任务要求在周期T内 完成或开始进行处理。
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4.6 实时系统调度算法简介
一、实时系统的特点
1．有限等待和响应时间（决定性） 2．可靠性高 3．用户可以控制 4．系统纠错能力强，实时系统要求很高的可靠性。
导语：
●实时系统广泛用在移动通信、网络计算、航空航天等领域。os是实时系统中 最重要的部分之一,它负责在用户要求的时限内进行事件处理和控制。
●实时系统与其他系统的最大区别：处理和控制的正确性不仅取决于计算的逻 辑结果，而且取决于计算和处理结果产生的时间。因此，实时系统的调度， 即把给定的任务，按所要求的时限调配到相应的设备上处理完成。根据实 时系统对处理外部事件的时限要求，分为硬、软实时任务。 ◆硬实时任务要求系统必须完全满足任务的时限要求。 ◆软实时任务允许时限要求有一定的延迟，时限要求只是一个相对条件。
注意P90: 周转T、完成T、提交T、带权周转T等概念在公式中的含义。 ●分析结论:P3 执行的时间非常短，但等待时间过长，显然是不合理的。
2019/10/31
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4.4 调度算法
二、短作业或短进程调度算法（SJF）
1. 适应范围：作业或进程 2. 原则：选取最短作业或进程进行执行 3. 优点：当短作业或短进程较多时，系统效率较高 4. 缺陷：对长作业不利，设有考虑优先级
处理机调度算法流程
处理机调度算法流程一、引言处理机调度算法是操作系统中的关键部分，它决定了处理机如何分配给不同的进程以实现高效的任务执行。
本文将介绍处理机调度算法的流程，包括先来先服务调度算法、短作业优先调度算法、优先级调度算法和时间片轮转调度算法。
二、先来先服务调度算法先来先服务调度算法是最简单的调度算法之一。
当一个进程请求处理机时，先到达的进程将被先分配处理机，直到该进程执行完毕或主动释放处理机。
先来先服务调度算法的流程如下：1. 将所有进程按照到达时间的先后顺序排列。
2. 选择等待队列中的第一个进程，将处理机分配给它。
3. 当该进程执行完毕或主动释放处理机后，选择等待队列中的下一个进程，重复第2步。
4. 重复以上步骤，直到所有进程执行完毕。
三、短作业优先调度算法短作业优先调度算法是根据进程的执行时间来决定处理机分配的优先级，执行时间短的进程优先级高。
短作业优先调度算法的流程如下：1. 将所有进程按照执行时间的长短进行排序。
2. 选择执行时间最短的进程，将处理机分配给它。
3. 当该进程执行完毕或主动释放处理机后，选择执行时间次短的进程，重复第2步。
4. 重复以上步骤，直到所有进程执行完毕。
四、优先级调度算法优先级调度算法是根据进程的优先级来决定处理机分配的顺序，优先级高的进程优先级高。
优先级调度算法的流程如下：1. 将所有进程按照优先级的高低进行排序。
2. 选择优先级最高的进程，将处理机分配给它。
3. 当该进程执行完毕或主动释放处理机后，选择优先级次高的进程，重复第2步。
4. 重复以上步骤，直到所有进程执行完毕。
五、时间片轮转调度算法时间片轮转调度算法是一种公平的调度算法，它将处理机分配给每个进程一个固定的时间片，当时间片用完后，将处理机分配给下一个进程。
时间片轮转调度算法的流程如下：1. 将所有进程按照到达时间的先后顺序排列。
2. 选择等待队列中的第一个进程，将处理机分配给它，并设置一个固定的时间片。
3. 当时间片用完后，将处理机分配给等待队列中的下一个进程，重复第2步。
操作系统实验一处理机调度算法的实现
操作系统实验一处理机调度算法的实现操作系统中的处理机调度算法是为了合理地分配和利用处理器资源，提高系统的性能和响应速度。
这些算法主要用于决定下一个要执行的进程或线程。
在本篇文章中，我们将介绍几种常见的处理机调度算法以及它们的实际应用。
首先，我们要了解什么是处理机调度算法。
处理机调度是指从就绪队列中选择一个进程，并分配处理机给它。
调度算法的目标是合理地选择进程，以达到最佳的系统性能指标。
这些指标可以包括响应时间、吞吐量、公平性等。
最简单的调度算法是先来先服务（FCFS）。
这种算法按照进程到达的顺序来进行调度。
当一个进程完成后，下一个进程在队列头被选中执行。
FCFS算法的优点是实现简单，但缺点是不考虑进程的执行时间，导致平均等待时间较长。
FCFS主要用于批处理环境中，例如打印任务的排队。
另一种常见的调度算法是短作业优先（SJF）。
这种算法选择剩余执行时间最短的进程进行调度。
为了实现SJF算法，系统需要预测进程的执行时间，这可能是一个难题。
SJF算法的优点是能够最小化平均等待时间，但缺点是可能导致长作业的饥饿。
SJF算法主要用于交互式系统或具有预测性能的任务。
另一个常见的调度算法是轮转调度（RR）。
这种算法将处理机时间分成一定大小的时间片（时间片就是一段处理器运行的时间），每个进程在一个时间片内执行，然后进入队列尾部等待。
轮转调度算法的目的是实现公平性，每个进程都有机会被执行。
RR算法的优点是能够减少各个进程的响应时间，但缺点是可能造成高负载下的处理机浪费。
RR算法主要用于实时系统或多用户环境。
另一个调度算法是最高响应比优先（HRRN）。
响应比是指进程等待时间与预计执行时间的比率。
HRRN算法选择响应比最高的进程进行调度。
这种算法考虑了等待时间和执行时间的权衡，能够实现较好的性能。
但是，HRRN算法计算响应比需要实时监测和更新进程的等待时间和执行时间。
HRRN算法适用于交互式或多用户系统。
还有一种常见的调度算法是最短剩余时间优先（SRTF）。
处理机调度算法实现
处理机调度算法实现
1.先来先服务（FCFS）调度算法：
先来先服务调度算法是最简单的调度算法之一，按照进程请求处理机
的先后顺序进行调度。
实现该算法的关键是维护一个就绪队列，按照进程
到达的先后顺序将进程加入队列，并按顺序执行。
2.短作业优先（SJF）调度算法：
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。
实现该算
法的关键是维护一个就绪队列，按照进程执行时间的从小到大顺序将进程
加入队列，并按顺序执行。
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。
实现该算法的关键是
为每个进程分配一个优先级，并维护一个就绪队列，按照进程优先级的从
高到低顺序将进程加入队列，并按顺序执行。
4.时间片轮转（RR）调度算法：
时间片轮转调度算法是将处理机的使用时间划分为固定长度的时间片，按顺序分配给就绪队列中的进程。
实现该算法的关键是维护一个就绪队列
和一个时间片队列，按照进程到达的先后顺序将进程加入就绪队列，当一
个时间片结束时，将当前进程放入时间片队列尾部，并选取就绪队列中的
下一个进程执行。
以上是几种常见的处理机调度算法。
在实际的处理机调度实现中，需
要考虑诸多因素，如进程的优先级、执行时间、I/O等待时间等。
算法的
选择应根据实际情况进行权衡，以提高系统性能和资源利用率。
实现处理机调度课程设计
实现处理机调度课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解处理机调度的基本概念，掌握其功能和重要性；2. 学会分析不同处理机调度算法的特点和优缺点；3. 掌握几种常见的处理机调度算法，如先来先服务、短作业优先、优先级调度等；4. 了解处理机调度在操作系统中的作用和影响。
技能目标：1. 培养学生运用处理机调度算法解决实际问题的能力；2. 提高学生分析、设计、优化调度算法的技能；3. 学会使用相关工具和软件模拟处理机调度过程。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对操作系统学科的兴趣和热情；2. 增强学生的团队合作意识和解决问题的能力；3. 引导学生认识到处理机调度在提高计算机系统性能方面的重要性。
分析课程性质、学生特点和教学要求：1. 课程性质：本课程为计算机科学与技术专业核心课程，具有较强的理论性和实践性；2. 学生特点：学生已具备一定的计算机操作系统知识，具备一定的编程基础；3. 教学要求：结合实际案例，采用任务驱动法，引导学生主动探索和解决问题。
二、教学内容1. 处理机调度基本概念：处理机调度的定义、作用、分类和性能指标；2. 处理机调度算法：- 先来先服务（FCFS）调度算法；- 短作业优先（SJF）调度算法；- 优先级调度算法；- 时间片轮转调度算法；- 多级反馈队列调度算法；3. 处理机调度算法性能分析：分析各种调度算法的优缺点及适用场景；4. 处理机调度算法实现：结合实际案例，编写程序实现各种调度算法；5. 处理机调度在操作系统中的应用：探讨处理机调度在操作系统中的重要性及影响。
教学安排和进度：第1周：处理机调度基本概念；第2周：先来先服务（FCFS）调度算法；第3周：短作业优先（SJF）调度算法；第4周：优先级调度算法；第5周：时间片轮转调度算法；第6周：多级反馈队列调度算法；第7周：处理机调度算法性能分析；第8周：处理机调度算法实现及实践；第9周：处理机调度在操作系统中的应用。
教材章节关联：《计算机操作系统》第3章“处理机管理”，第4章“进程调度与死锁”，结合课本内容进行讲解和拓展。
设计一个按优先数调度算法实现处理器调度的程序
实验1 处理器调度1、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。
2、实验内容：用高级语言（要求C语言实验环境）编写和调试一个进程调度程序，以加深对进程的概念及进程调度算法的理解．按进程调度算法实现处理机调度。
通过设计相应的数据结构建立进程控制块（PCB）和进程队列，采用先来先服务、优先数优先、轮转法，以及多级反馈轮转法等进程调度算法分别实现处理机调度策略。
3,实验题目：处理器调度4．流程图：(1)主程序流程图：(2)子程序init()流程图：(3) 子程序max_pri_process()流程图：(4)子程序show()流程图：(5)子程序run()流程图：5.源程序//按优先数调度算法实现处理器调度的程序#include "stdio.h"#include "string.h"#define num 5//假定系统中进程个数为5struct PCB{char ID;//进程名int runtime;//要求运行时间int pri;//优先数char state; //状态，R-就绪，F-结束};struct PCB pcblist[num];//定义进程控制块数组void init()//PCB初始化子程序{int i;for(i=0;i<num;i++){printf("PCB[%d]:ID pri runtime \n",i+1);//为每个进程任意指定pri和runtimescanf("%s%d%d",&pcblist[i].ID,&pcblist[i].pri,&pcblist[i].runtime);pcblist[i].state='R';//进程初始状态均为就绪getchar();//接收回车符}}int max_pri_process()//确定最大优先级进程子程序{int max=-100;//max为最大优先数，初始化为-100int i;int key;for(i=0;i<num;i++){if(pcblist[i].state=='r')//r为辅助状态标志，表示正在运行return -1;//返回-1elseif(max<pcblist[i].pri&&pcblist[i].state=='R')//从就绪进程中选取优先数最大的进程{max=pcblist[i].pri;//max存放每次循环中的最大优先数key=i;//将进程号赋给key}}if(pcblist[key].state=='F')//具有最大优先数的进程若已运行完毕return -1;//则返回-1else//否则return key;//将key作为返回值返回}void show()//显示子程序{int i;printf("\n ID pri runtime state\n");printf("-------------------------------------------------\n");for(i=0;i<num;i++)//依次显示每个进程的名、优先数、要求运行时间和状态{printf("%s%6d%8d %s\n",&pcblist[i].ID,pcblist[i].pri,pcblist[i].runtime,&pcblist[i].state); }printf(" press any key to continue...\n");}void run()//进程运行子程序{int i,j;int t=0;//t为运行次数for(j=0;j<num;j++){t+=pcblist[j].runtime;}//运行次数即为各个进程运行时间之和printf("\nbefore run,the conditon is:\n");show(); //调用show()子程序显示运行前PCB的情况getchar();//等待输入回车符for(j=0;j<t;j++){while(max_pri_process()!=-1)//具有最大优先数的进程没有运行完，让其运行{pcblist[max_pri_process()].state='r';//将其状态置为r，表示其正在运行}for(i=0;i<num;i++){if(pcblist[i].state=='r'){ pcblist[i].pri-=1;//将当前运行进程的优先数减1pcblist[i].runtime--;//要求运行时间减1{if(pcblist[i].runtime==0)pcblist[i].state='F';//运行完则将该进程状态置为结束elsepcblist[i].state='R';//未运行完将其状态置为就绪}show();//显示每次运行后各PCB的情况getchar();//等待回车进入下一次运行}}}}void main()//按动态优先数调度主程序{init();//初始化各个进程PCBrun();//进程调度模拟}6,运行的初值和运行结果：初值界面：运行界面1：运行界面2：运行界面3：7.总结和心得：本实验严格按照试验要求，根据要求所涉及的知识点进行了针对性的知识点掌握和复习。
处理器调度(设计一个按时间片轮转法实现处理器调度的程序)
实验一处理器调度一、实验内容选择一个调度算法，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。
本实习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、实验题目设计一个按时间片轮转法实现处理器调度的程序。
[提示]：(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，Q1，Q2，Q3，Q4，Q5。
指针——进程按顺序排成循环队列，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的指针指出第一个进程的进程控制块首地址。
要求运行时间——假设进程需要运行的单位时间数。
已运行时间——假设进程已经运行的单位时间数，初始值为“0”。
状态——有两种状态，“就绪”和“结束”，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) 每次运行所设计的处理器调度程序前，为每个进程任意确定它的“要求运行时间”。
(3) 把五个进程按顺序排成循环队列，用指针指出队列连接情况。
另用一标志单元记录轮到运行的进程。
例如，当前轮到P2执行，则有：标志单元K1K2K3K4K5PCB1 PCB2 PCB3 PCB4 PCB5(4)处理器调度总是选择标志单元指示的进程运行。
由于本实习是模拟处理器调度的功能，所以，对被选中的进程并不实际的启动运行，而是执行：已运行时间+1来模拟进程的一次运行，表示进程已经运行过一个单位的时间。
请同学注意：在实际的系统中，当一个进程被选中运行时，必须置上该进程可以运行的时间片值，以及恢复进程的现场，让它占有处理器运行，直到出现等待事件或运行满一个时间片。
在这时省去了这些工作，仅用“已运行时间+1”来表示进程已经运行满一个时间片。
(5)进程运行一次后，应把该进程的进程控制块中的指针值送到标志单元，以指示下一个轮到运行的进程。
处理机调度算法的实现
处理机调度算法的实现调度算法是计算机科学中一个重要的概念，它涉及到对处理机的任务进行合理的分配和调度，以提高计算机系统的性能和效率。
在现代计算机系统中，有各种不同的调度算法可供选择，每种算法都有其独特的特点和适用场景。
调度算法的实现是指将某种具体的调度策略编写成代码并应用于计算机系统中。
通过实现调度算法，我们能够使计算机系统在处理任务时更加高效和稳定。
为了实现一个有效的调度算法，我们需要考虑多个因素，包括任务的优先级、处理机的资源利用率、任务的完成时间等。
本文将介绍调度算法的背景和重要性，以及如何进行调度算法的实现。
通过理解调度算法的原理和实现方法，我们能够更好地应用适合的调度算法来优化计算机系统的性能。
调度算法是计算机中重要的概念，用于管理和安排处理机资源以有效地执行任务。
下面将解释调度算法的基本概念，包括作业调度、进程调度和线程调度。
作业调度作业调度是指在多道程序设计中，根据一定的策略和算法，合理地安排和调度作业的执行顺序和时间。
作业调度的目标是提高系统的利用率和吞吐量，减少等待时间和响应时间。
常见的作业调度算法包括先来先服务（FCFS）、最短作业优先（SJF）和优先级调度等。
进程调度进程调度是指在操作系统中，根据一定的策略和算法，合理地安排和调度进程的执行顺序和时间。
进程调度的目标是实现公平性、高效性和吞吐量的平衡。
常见的进程调度算法包括时间片轮转调度、最短剩余时间优先（SRTF）和多级反馈队列调度等。
线程调度线程调度是指在多线程环境下，根据一定的策略和算法，合理地安排和调度线程的执行顺序和时间。
线程调度的目标是提高系统的并发性、响应性和效率。
常见的线程调度算法包括抢占式调度、优先级调度和轮询调度等。
以上就是调度算法的基本原理和概念。
了解和掌握这些调度算法对于有效地管理和利用处理机资源至关重要。
常见的处理机调度算法先来先服务（FCFS）：先到先服务算法是一种简单的调度算法，按照进程到达的顺序分配处理机资源。
处理机调度算法
处理机调度算法处理机调度算法（CPU Scheduling Algorithm）是操作系统中一个非常重要的概念，它指的是在多个进程需要占用系统处理器的情况下，如何高效地分配时间片，使得每个进程都能得到公平的处理机时间，系统能够充分利用处理器的资源。
算法分类常见的处理机调度算法主要有以下几种：1. 先来先服务（FCFS）调度算法先来先服务是最简单的处理机调度算法。
它的基本思想是，一个进程需要处理时，处理器按照进程提交的顺序进行调度。
即，先提交的进程先执行，等前一个进程执行完后，下一个进程才会被处理。
这种算法的优点是简单易行，缺点是可能导致一些进程等待时间较长。
2. 短作业优先（SJF）调度算法短作业优先是一种非抢占式的算法，它的基本思想是根据每个进程需要处理的总时间长短来排序，先处理需要处理时间较短的作业，这种方法可以最小化平均等待时间。
但是，由于它需要知道每个进程的总执行时间，因此难以实现。
3. 时间片轮转（RR）调度算法时间片轮转是一种抢占式的算法，它的基本思想是将处理机分为时间片，每个进程都可以运行一个时间片，时间片到期后，如果还未结束，则该进程被挂起，另一个就绪进程插入，并重新分配一个时间片。
这种算法能够避免某些进程长时间占用资源，每个进程都能在一定时间内得到处理机的时间。
4. 优先级调度（Priority Scheduling）算法优先级调度是一种非抢占式的算法，它的基本思想是为每个进程设置不同的优先级，进程具有最高优先级的先被处理，如果存在两个相等的进程优先级，那么会使用先来先服务的方式进行处理。
缺点是可能导致低优先级的进程等待时间太长。
5. 多级反馈队列（MFQ）调度算法多级反馈队列是一种复杂的算法，它的基本思想是将所有进程按照其优先级分为多个队列，优先级相同的进程被分成同一个队列，不同队列之间根据时间片大小相差不同。
例如，第一队列的时间片为10ms，第二队列的时间片为20ms，第三队列的时间片为40ms，以此类推。
处理机的调度算法原理
处理机的调度算法原理处理机调度算法原理处理机调度算法是指负责调度CPU执行任务的算法。
现在的操作系统很多都支持多任务操作，因此如何高效地调度多个任务变得非常重要。
这篇文章将介绍处理机调度算法的原理以及常见的调度算法，帮助读者更好地了解处理机调度。
一、调度算法原理处理机调度算法的主要目标是提高系统的性能和响应时间。
具体地，它需要通过合理的任务分配和优化运行顺序来使CPU资源得到更好的利用。
CPU调度算法的原理可以归纳为以下几个方面：1. 多种调度算法：由于不同操作系统之间的实现方式不同，所以CPU调度算法也有很多不同的实现方式。
例如一些常见的调度算法如抢占式调度、非抢占式调度、时间片轮转调度等。
2. 进程队列管理：处理机调度算法通过对进程队列的管理来实现任务的分配。
进程队列分为就绪队列、等待队列和完成队列，操作系统会动态分配可执行的进程，然后在就绪队列中等待执行。
3. 优先级管理：操作系统为每个进程分配一个优先级，并根据该优先级来决定哪个进程优先执行。
优先级的设置和调整对于整个系统的性能和稳定性有着重要的影响。
二、调度算法1. 先来先服务（FCFS）FCFS算法实现简单，按照进程到达的先后顺序执行。
但是，该算法可能会导致长进程优先原则的问题，即一个长进程进入等待队列后，后面到达的短进程需要等待很长时间才能得到CPU资源。
2. 最高优先级优先调度算法（HPF）HPF算法以优先级作为调度依据，优先级高的进程先执行。
但是，该算法可能会导致低优先级进程永远得不到CPU资源。
3. 时间片轮转调度算法时间片轮转调度算法是根据时间片的大小，对CPU进行优先级扫描并使执行领域进程拥有相同的可用CPU时间。
时间片大小越小，CPU在进行进程切换时的频率就越高。
4. 抢占式调度算法抢占式调度算法将当前进程从CPU中抢占，然后调度另一个进程在剩余的时间片内执行。
这种算法可以防止一个进程占用CPU太久的问题，并且可以由一个高优先级进程抢占低优先级进程的CPU资源。
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处理机调度算法的实现程序设计思路：自定义结构体PCB表（进程名name，进程优先数priority，进程执行时间time）以及进程就绪队列Queue_Process（data[MAXSIZE]数组存放PCB，front，rear队首队尾指针），通过每次对进程就绪队列进行进程优先数从大到小排序来确定进程执行的选择，并且是采用动态优先数调度算法（每次优先数减1，执行时间减1），每次输出进程执行情况时只需要将队首PCB调出执行，其他进程都处于动态就绪状态，等进程执行结束后重新对进程就绪队列排序。
程序中，采用结构体、队列等数据结构，其中对队列每次排序是采用冒泡排序算法实现。
源代码：#include<iostream>#include<string>using namespace std;#define MAXSIZE 10struct PCB{int name; //进程名int priority; //进程优先数int time; //进程执行时间};struct Queue_Process{PCB data[MAXSIZE]; //PCB队列int front; // 队首int rear; // 队尾};void InitQueue(Queue_Process *Q){Q->front = Q->rear = 0;}bool IsQueueEmpty(Queue_Process Q) //队空判断函数{return (Q.front == Q.rear) ? true:false;}bool IsQueueFull(Queue_Process Q) //队满判断函数{return (Q.front == (Q.rear+1)%MAXSIZE) ? true:false;}void EnQueue(Queue_Process *Q,PCB x) //入队函数{if(IsQueueFull(*Q)) // 判断队列是否为满{cout<<"队满，入队操作失败！"<<endl;exit(0);}//队列非满，将PCB入队，将其中信息填入Q->data[Q->rear].name = ;Q->data[Q->rear].priority = x.priority;Q->data[Q->rear].time = x.time;Q->rear = (Q->rear+1)%MAXSIZE; //队列队尾指针后移}void DeleQueue(Queue_Process *Q){if(IsQueueEmpty(*Q)) //判断队列是否为空{cout<<"队空，出队操作失败！"<<endl;exit(0);}Q->front = (Q->front+1)%MAXSIZE; //将队列首指针后移}void SortPCB(PCB *pcb,int n) //PCB优先数大小从大到小排列函数{PCB temp;bool exchange = true; //交换标志for(int i = n-1; i > 0 && exchange; i--) //冒泡排序算法排序{exchange = false;for(int j = 0; j < i; j++ ){if(pcb[j].priority < pcb[j+1].priority) //交换PCB中的数据{ = pcb[j].name;temp.priority = pcb[j].priority;temp.time = pcb[j].time;pcb[j].name = pcb[j+1].name;pcb[j].priority = pcb[j+1].priority;pcb[j].time = pcb[j+1].time;pcb[j+1].name = ;pcb[j+1].priority = temp.priority;pcb[j+1].time = temp.time;exchange = true;}}}}void Input(PCB *pcb,int n) //进程信息输入函数{cout<<"请输入每个进程的优先数和执行时间："<<endl;int p,t;for(int i = 0; i < n; i++) //输入每个进程的优先数和执行时间{cin>>p>>t;pcb[i].name = i;pcb[i].priority = p;pcb[i].time = t;}}void Display(Queue_Process *queue) //输出每个时刻的进程运行情况函数{cout<<"进程名\t "<<"优先数\t"<<"执行时间\t"<<"进程状态"<<endl;do{if(queue->data[queue->front].time > 1){cout<<" "<<queue->data[queue->front].name<<"\t "<<""<<queue->data[queue->front].priority<<"\t \t "<<""<<queue->data[queue->front].time<<"\t\t"<<"执行中..."<<endl;queue->data[queue->front].priority -= 1;queue->data[queue->front].time -= 1;for(int i = 1; i < queue->rear-queue->front; i++)cout<<" "<<queue->data[queue->front+i].name<<"\t "<<""<<queue->data[queue->front+i].priority<<"\t \t "<<""<<queue->data[queue->front+i].time<<"\t\t"<<"等待中..."<<endl;cout<<endl<<endl;}else{cout<<" "<<queue->data[queue->front].name<<"\t "<<""<<queue->data[queue->front].priority<<"\t \t "<<""<<queue->data[queue->front].time<<"\t\t"<<"执行中..."<<endl;for(int i = 1; i < queue->rear-queue->front; i++)cout<<" "<<queue->data[queue->front+i].name<<"\t "<<""<<queue->data[queue->front+i].priority<<"\t \t "<<""<<queue->data[queue->front+i].time<<"\t\t"<<"等待中..."<<endl;cout<<"进程"<<queue->data[queue->front].name<<"执行完毕！"<<endl<<endl<<endl;DeleQueue(queue);}SortPCB(queue->data,queue->rear-queue->front); //对队列中的优先数进程重新排序 }while(!IsQueueEmpty(*queue));}void main(){PCB process[MAXSIZE-1] ; //进程数组Queue_Process queue; //进程队列int num; //要输入的进程数cout<<"请输入进程同步数num："<<endl;cin>>num;InitQueue(&queue); //初始化队列Input(process,num);for(int i = 0; i < num; i++) //通过循环使每个进程入队{EnQueue(&queue,process[i]);}SortPCB(queue.data,queue.rear-queue.front); //对进程按优先数从大到小排列cout<<endl<<"\t\t进程执行情况："<<endl;Display(&queue); //进程运行函数}程序运行结果：。