操作系统模拟实验:单处理机系统的进程调度实验报告
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:进程调度引言操作系统是计算机系统中最核心的软件之一,它负责管理和调度计算机的资源,提供良好的用户体验。
在操作系统中,进程调度是其中一个重要的功能,它决定了进程的执行顺序和时间片分配,对于提高计算机系统的效率和响应能力至关重要。
本篇实验报告将重点介绍进程调度的相关概念、算法和实验结果。
一、进程调度的概念进程调度是操作系统中的一个重要组成部分,它负责决定哪个进程可以使用CPU,并为其分配执行时间。
进程调度的目标是提高系统的吞吐量、响应时间和公平性。
在多道程序设计环境下,进程调度需要考虑多个进程之间的竞争和协作,以实现资源的合理利用。
二、进程调度算法1. 先来先服务调度(FCFS)先来先服务调度算法是最简单的进程调度算法之一,它按照进程到达的顺序进行调度,即先到达的进程先执行。
这种算法的优点是公平性高,缺点是无法适应长作业和短作业混合的情况,容易产生"饥饿"现象。
2. 最短作业优先调度(SJF)最短作业优先调度算法是根据进程的执行时间来进行调度的,即执行时间最短的进程先执行。
这种算法的优点是能够最大程度地减少平均等待时间,缺点是无法适应实时系统和长作业的情况。
3. 时间片轮转调度(RR)时间片轮转调度算法是一种抢占式调度算法,它将CPU的执行时间划分为固定大小的时间片,并按照轮转的方式分配给各个进程。
当一个进程的时间片用完后,它将被挂起,等待下一次调度。
这种算法的优点是能够保证每个进程都能够获得一定的执行时间,缺点是无法适应长作业和短作业混合的情况。
4. 优先级调度(Priority Scheduling)优先级调度算法是根据进程的优先级来进行调度的,优先级高的进程先执行。
这种算法的优点是能够根据进程的重要性和紧急程度进行灵活调度,缺点是可能会导致低优先级的进程长时间等待。
三、实验结果与分析在实验中,我们使用了不同的进程调度算法,并对其进行了性能测试。
操作系统进程调度算法模拟实验报告

操作系统进程调度算法模拟实验报告一、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。
操作系统原理 实验一:进程调度实验报告书-模板

计算机科学系实验报告书课程名:《操作系统原理》题目:进程调度班级:学号:姓名: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,本实验要求用C 语言编写一个进程调度模拟程序,使用优先级或时间片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正确地完成实验内容(编写、调试算法程序,提交程序清单及及相关实验数据与运行结果)3)于2012年10月22日以前提交本次实验报告(含电子和纸质报告,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(有能力的同学可同时实现两个调度算法)。
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 实验步骤与源程序实验步骤:1、理解本实验中关于两种调度算法的说明。
2、根据调度算法的说明,画出相应的程序流程图。
3、按照程序流程图,用C语言编程并实现。
源程序:#include <stdlib.h>/*进程调度优先权法*/#include <stdio.h>#include <time.h>#define null 0struct PCB{int id;int prior;int used;int need;int run;char status;struct PCB * next;};main(){struct PCB *head,*rear,*temp,*run,*small,*p,*q;int i,j,t;printf("优先权进程调度算法\n\n 5个初始进程详细信息如下:\n\n");printf("\t进程号\t优先级\tused\tneed\t状态\t下一PCB\n\n");head=null;rear=null;for(i=1;i<=5;i++) { //动态生成含5个元素的队列temp=malloc(sizeof(struct PCB)); //动态分配一个PCB temp->id=i;temp->prior=rand()%5;temp->status='W';temp->next=null;if (head==null){head=temp;rear=head;}else{rear->next=temp;rear=temp;}}temp=head;while(temp!=null){printf("\t%d\t%d\t%c\t%d\n",temp->id,temp->prior,temp->status,temp->next);temp=temp->next;}getchar(); //让程序停下来,可以查看结果。
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。
实验二--单处理器系统的进程调度

实验二–单处理器系统的进程调度
简介
在操作系统中,进程调度是非常重要的一项工作。
进程调度负责将CPU分配
给各个进程,使得每个进程都能够有机会占用CPU资源。
在单处理器系统中,CPU只有一个,因此进程调度是非常重要的。
本次实验将会探究单处理器系统的进程调度,了解各种进程调度算法的实现和
比较,利用模拟操作系统的实验平台进行实验。
实验目的
1.了解进程调度的基本概念和实现方法;
2.学习多种进程调度算法,并比较其优缺点;
3.熟悉模拟操作系统的实验环境,学习如何将算法实现到具体的系统中。
实验内容
进程调度的基本概念
进程调度是指将CPU资源分配给各个进程的过程。
在单处理器系统中,当有
多个进程需要使用CPU时,操作系统需要进行进程调度,使得每个进程都能够得
到CPU资源。
在进程调度中,需要考虑各个进程的优先级、进程的状态和进程的等待时间等
因素。
根据不同的调度算法,可以根据这些因素来确定哪个进程应该先占用CPU。
进程调度算法比较
常见的进程调度算法包括:
1.先来先服务算法(FCFS)
2.短作业优先算法(SJF)
3.优先级调度算法
4.时间片轮转算法(RR)
下面将对这些算法进行比较和介绍。
先来先服务算法(FCFS)
先来先服务算法是最简单的一种进程调度算法。
该算法将按照进程的到达时间
的先后顺序进行调度,先到达的进程先得到CPU资源。
这种算法的优点是实现简单,适用于短作业和计算密集型进程。
缺点是无法充分利用CPU资源,导致长作业需要等待较长时间才能被调度,容易产生。
操作系统实验 单处理器系统的进程调度
操作系统实验单处理器系统的进程调度一、实验目的1、加深进程概念理解,明确进程与程序区别。
2、理解操作系统中进程的组织、创建和调度等方法。
二、实验内容编写程序完成单处理器系统的进程调度,要求采用时间片轮转法调度策略。
具体内容:1、确定PCB内容及其组织方式;2、要求模拟进程空闲(新)、就绪、运行、阻塞和完成5个状态;3、实现进程创建、进程调度、进程阻塞和进程唤醒4个功能(原语);4、编写主函数对整个系统进程测试。
三、提示关键三点:(1)如何组织进程:●确定PCB内容:标识信息、状态和运行时间与存储地址等信息、现场信息、管理信息●PCB组织方式:相同状态的进程PCB构成一个队列(即有空闲、就绪、运行、阻塞和完成5个队列)(2)如何创建进程:●申请PCB(从空闲队列)—> 申请资源—> 填写PCB—>挂就绪队列(3)如何实现处理机调度及进程状态切换:●采用先来先服务(FCFS)调度策略实现进程调度;●从就绪队列选择一个进程;摘取PCB,挂运行队列;修改状态等PCB内容;保存现场、恢复现场;●模拟运行--可以按照两种场景模拟进程运行:(1)可以预先设置好各进程的运行时间、I/O时间、I/O发生的时刻等信息(可以放在一个文件中,创建进程时置入PCB),之后操作系统控制进程运行,实现状态切换,直到全部进程完成。
(2)亦可以采用人工干预方式控制进程状态切换(运行时间已预先设置),比如输入“Esc”进入“阻塞”状态,输入“Enter”则选择(新)进程运行(进程调度),当前进程回到就绪状态;输入“wakeup”,再选择阻塞进程,则被选中的阻塞进程回到就绪状态;输入“finished”,当前进程运行结束,回到完成状态;●修改(剩余)运行时间。
四、测试输出●从文件输入创建进程所需信息,创建进程的数目可控(手工输入);●进行进程调度。
被调度上的进程(正在运行)输出:(1)退出CPU的进程名及其PCB内容。
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。
模拟调度实验报告(3篇)
第1篇一、实验背景进程调度是操作系统核心功能之一,它负责在多道程序环境下,按照一定的策略对进程进行调度,以确保系统资源的合理分配和高效利用。
为了加深对进程调度算法的理解,本次实验采用模拟的方式,实现了先来先服务(FCFS)、时间片轮转(RR)和动态优先级调度(DP)三种算法,并对实验过程进行了详细记录和分析。
二、实验目的1. 理解进程调度的基本原理和不同调度算法的特点。
2. 掌握进程控制块(PCB)的设计与实现。
3. 通过模拟实验,验证三种调度算法的执行效果。
三、实验环境1. 操作系统:Windows 102. 编程语言:C++3. 开发环境:Visual Studio 2019四、实验内容1. 定义进程控制块(PCB)进程控制块是操作系统用于描述和管理进程的实体,它包含了进程的基本信息。
本实验中,PCB包含以下字段:- 进程ID:唯一标识一个进程。
- 到达时间:进程进入就绪队列的时间。
- 需要运行时间:进程完成所需的时间。
- 已运行时间:进程已运行的时间。
- 状态:进程当前的状态(就绪、运行、阻塞、完成)。
2. 实现三种调度算法(1)先来先服务(FCFS)算法FCFS算法按照进程到达就绪队列的顺序进行调度,先到先服务。
具体实现如下:- 将进程按照到达时间排序,形成就绪队列。
- 遍历就绪队列,依次执行进程,直到进程完成或被阻塞。
(2)时间片轮转(RR)算法RR算法将CPU时间划分为时间片,每个进程运行一个时间片后,让出CPU,等待下一个时间片。
具体实现如下:- 设置一个时间片大小。
- 将进程按照到达时间排序,形成就绪队列。
- 遍历就绪队列,每个进程执行一个时间片,如果进程未完成,则将其加入就绪队列队尾。
(3)动态优先级调度(DP)算法DP算法根据进程的优先级进行调度,优先级高的进程优先执行。
具体实现如下:- 设置一个优先级阈值,当进程的优先级高于阈值时,将其加入就绪队列。
- 遍历就绪队列,选择优先级最高的进程执行,直到进程完成或被阻塞。
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。
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数学与计算机学院单处理机系统的进程调度实验报告
年级07 学号2007429023 姓名王阳成绩
专业信计实验地点主楼402 指导教师王硕
实验项目单处理机系统的进程调度实验日期
实验报告要求:
一、实验目的
1、加深对进程概念的理解,明确进程和程序的区别。
2、深入了解系统如何组织进程、创建进程。
3、进一步认识如何实现处理机调度。
二、实验原理
三、实验要求
1、采用时间片轮转调度算法实现进程调度。
2、确定进程控制块的内容,进程控制块的组织方式。
3、完成进程创建原语和进程调度原语。
4、编写主函数对所做工作进行测试。
四、实验结果(程序)及分析
#include <stdio.h>
#define N 10 //系统中所允许的最大进程数量
#define SLOT 5 //时间片大小
//进程状态枚举
typedef enum
Running, //运行状态
Aready, //就绪状态
Blocking //阻塞状态
} ProStatus;
//进程控制块
typedef struct
{
int name; //进程标识符
ProStatus status; //进程状态
int ax,bx,cx,dx; //通用寄存器
int pc; //程序计数器寄存器
int psw; //程序状态字寄存器
int next; //指向下一个进程的指针} PCB;
//就绪队列指针
typedef struct
{
int head; //头指针
int tail; //尾指针
} Ready;
//模拟寄存器
int PSW,AX,BX,CX,DX,PC,TIME;
//PCB的静态链表
PCB pcbArea[N]; //模拟PCB区域的数组
int run; //运行状态程序的指针
Ready ready; //就绪队列指针
int pfree; //空闲队列的指针
//初始化运行状态进程指针
void InitRun()
{
run=-1;
}
//初始化就绪状态队列
void InitReady()
{
ready.head=ready.tail=-1;
}
//初始化空闲队列
void InitFree()
{
int temp;
for(temp=0;temp<N-1;temp++)
{
pcbArea[temp].next=temp+1;
}
pcbArea[temp].next=-1;
pfree=0;
}
//就绪队列出队
int PopReady() //返回结点在PCB区域数组的编号{
int temp;
if(ready.head==-1)
{
printf("就绪队列为空,不能出队。
\n");
return -1;
}
temp=ready.head;
ready.head=pcbArea[temp].next;
if(ready.head==-1)
ready.tail=-1;
pcbArea[temp].next=-1;
return temp;
}
//空闲队列出队
int PopFree() //返回结点在PCB区域数组的编号{
int temp;
if(pfree==-1)
{
printf("空闲队列为空,不能出队。
\n");
return -1;
}
temp=pfree;
pfree=pcbArea[temp].next;
pcbArea[temp].next=-1;
return temp;
//就绪队列入队
void PushReady(int x) //x为入队结点的编号
{
int temp;
if(ready.head==-1)
{
ready.head=x;
ready.tail=x;
}
else
{
temp=ready.tail;
ready.tail=x;
}
pcbArea[ready.tail].next=-1;
}
//创建PCB
void CreatePCB(int x,PCB pcb) //x为要创建PCB在PCB区域数组的编号{
pcbArea[x].ax=pcb.ax;
pcbArea[x].bx=pcb.bx;
pcbArea[x].cx=pcb.cx;
pcbArea[x].dx=pcb.dx;
pcbArea[x].name=;
pcbArea[x].next=-1;
pcbArea[x].pc=pcb.pc;
pcbArea[x].psw=pcb.psw;
pcbArea[x].status=pcb.status;
}
//创建进程函数
void Create(PCB pcb)
{
int temp;
if(pfree==-1)
{
printf("空闲队列为空,不能创建进程。
\n");
return;
}
temp=PopFree();
pcb.status=Aready;
CreatePCB(temp,pcb);
PushReady(temp);
//进程调度函数
void Schedule()
{
int temp;
if(ready.head==-1)
{
printf("系统内没有进程可以调度。
");
return;
}
temp=PopReady();
pcbArea[temp].status=Running;
TIME=SLOT; //恢复CPU现场
AX=pcbArea[temp].ax;
BX=pcbArea[temp].bx;
CX=pcbArea[temp].cx;
DX=pcbArea[temp].dx;
PC=pcbArea[temp].pc;
PSW=pcbArea[temp].psw;
run=temp; //将选中的进程赋给运行指针
printf("当前运行的程序:\n"); //输出调度结果
printf("进程号:%d\n",pcbArea[run].name);
printf("进程状态:%d\n",pcbArea[run].status);
printf("寄存器内容:\nAX\tBX\tCX\tDX\tPC\tPSW\n");
printf("%d\t%d\t%d\t%d\t%d\t%d\n",
pcbArea[run].ax,pcbArea[run].bx,pcbArea[run].cx,pcbArea[run].dx,pcbArea[run].pc,pcbArea[run ].psw);
}
void main()
{
int temp;
PCB tmp_pcb;
printf("请输入进程号,以负数为结束(进程号应保持唯一)。
\n\n按任意键进入输入模式:");
getchar();
InitRun();
InitFree();
printf("请开始输入进程号:\n");
while(1)
{
scanf("%d",&temp);
if(temp<0)
break;
tmp_=temp;
tmp_pcb.ax=temp;
tmp_pcb.bx=temp;
tmp_pcb.cx=temp;
tmp_pcb.dx=temp;
tmp_pcb.pc=temp;
tmp_pcb.psw=temp;
Create(tmp_pcb);
}
printf("\n");
Schedule();
}。