操作系统时间片轮转RR进程调度算法java版
操作系统课程设计时间片轮转算法java实现

操作系统课程设计时间片轮转算法j a v a实现 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】学校代码:10128课程设计题目:处理机管理模拟系统的设计与实现学生姓名:学院:信息工程学院系别:软件工程系专业:软件工程班级:指导教师:副教授讲师2013年1月8日内蒙古工业大学课程设计任务书(四)学院(系):信息学院软件工程系课程名称:操作系统课程设计指导教师(签名):专业班级:学生姓名:学号:摘要操作系统是计算机系统的关键组成部分,负责管理与配置内存、决定系统资源供需的优先次序、控制输入与输出设备、操作网络与管理文件系统等基本任务。
对于不同的系统和系统目标,通常采用不同的调度算法,如在批处理系统中,为照顾为数众多的短作业,采用短作业优先调度算法;在分时系统中,为保证系统具有合理的响应时间,采用时间片轮转法进行调度。
采用算法时,则要考虑多方面因素,以便达到最佳效果。
本次课程设计采用时间片轮转调度算法来实现模拟进程调度任务的执行过程。
用Java模拟进程调度过程,可以方便地将运行结果直观地表示出来。
Java语言独有的多线程操作,可以实现许多其他语言不能实现的功能,极大地方便了程序开发人员对程序的开发。
此外,利用JavaGUI编程,可以使系统提供的界面更加友好。
实验中,应用文件I/O操作、线程、AWT、Swing、内部类、接口、异常处理等技术,开发此系统。
关键字:时间片轮转; Java编程; GUI图形用户界面;文件操作;AbstractThe operating system is a key component of the computer system, responsible for the management and configuration memory, decided to system resources supply and demand priority, control input and output equipment, operation and management of network file system, and other basic different systems and system target, computers usually use different scheduling algorithm, such as in a Batch Processing System, in order to take care of a lot of short operation, using Short Job First algorithm;In systems with time sharing, to ensure the system has reasonable response time, need time slice Round Robin algorithm for scheduling. The algorithm, we should consider various factors, in order to achieve the best Course Design uses time slice Round Robin algorithm to simulate the process scheduling task execution process.With Java simulation process scheduling process, which can be conveniently will run results intuitively said addition, the use of JavaGUI programming, can make the system to provide theinterface more , application file I/O operation, threads, AWT, Swing, internal class, interface, abnormal processing technology, the development of this system.Keywords: time slice Round Robin; Java Programming; ;File Operation;目录第一章问题分析设计目的在多道程序或多任务系统中,系统同时处于就绪态的进程有若干个。
操作系统有哪些主要调度算法

操作系统有哪些主要调度算法操作系统调度算法一、磁盘调度1.先来先服务fcfs:是按请求访问者的先后次序启动磁盘驱动器,而不考虑它们要访问的物理位置2.最短一般说来时间优先sstf:使距当前磁道最近的命令访问者启动磁盘驱动器,即是使查找时间最短的那个作业先继续执行,而不考量命令访问者到来的先后次序,这样就消除了先来先服务调度算法中磁臂移动过小的问题3.扫描算法scan或电梯调度算法:总是从磁臂当前位置开始,沿磁臂的移动方向去选择离当前磁臂最近的那个柱面的访问者。
如果沿磁臂的方向无请求访问时,就改变磁臂的移动方向。
在这种调度方法下磁臂的移动类似于电梯的调度,所以它也称为电梯调度算法。
4.循环读取算法cscan:循环读取调度算法就是在读取算法的基础上改良的。
磁臂改成单项移动,由外向里。
当前边线已经开始沿磁臂的移动方向回去挑选距当前磁臂最近的哪个柱面的访问者。
如果沿磁臂的方向并无命令出访时,再返回最外,出访柱面号最轻的作业命令。
操作系统调度算法二、进程调度算法1.先进先出算法fifo:按照进程步入准备就绪队列的先后次序去挑选。
即为每当步入进程调度,总是把准备就绪队列的队首进程资金投入运转。
2.时间片轮转算法rr:分时系统的一种调度算法。
轮转的基本思想是,将cpu的处理时间划分成一个个的时间片,就绪队列中的进程轮流运行一个时间片。
当时间片结束时,就强迫进程让出cpu,该进程进入就绪队列,等待下一次调度,同时,进程调度又去选择就绪队列中的一个进程,分配给它一个时间片,以投入运行。
3.最低优先级算法hpf:进程调度每次将处理机分配给具备最低优先级的准备就绪进程。
最低优先级算法可以与相同的cpu方式融合构成可以抢占市场式最低优先级算法和不容抢占市场式最低优先级算法。
4.多级队列反馈法:几种调度算法的结合形式多级队列方式。
操作系统调度算法三、常用的批处理作业调度算法1.先来先服务调度算法fcfs:就是按照各个作业进入系统的自然次序来调度作业。
操作系统时间片轮转算法与优先级调度算法

操作系统时间片轮转算法与优先级调度算法操作系统作为计算机的核心,需要负责管理和分配系统资源的功能。
其中,调度算法是操作系统中非常重要的一个功能,它决定了如何分配CPU时间,因此直接影响系统的性能和响应速度。
本文将介绍两种操作系统中常用的调度算法:时间片轮转算法和优先级调度算法。
时间片轮转算法时间片轮转算法(Round Robin)是一种基本的调度算法,它是多道程序设计中常用的一种算法。
在内存中同时存放多个进程,并根据每个进程的优先级轮流分配 CPU 时间,以保证每个进程都能得到一定的CPU时间片,从而保证操作系统的公平性和系统的稳定性。
基本思想时间片轮转算法的基本思想是:将每个进程分配相同长度的CPU时间片,一旦时间片用完,立即将该进程挂起,并将 CPU 分配给下一个进程。
这样就可以保证每个进程都有相同的机会获得 CPU 时间,避免了某个进程长时间霸占CPU而导致其他进程无法运行的情况。
算法流程时间片轮转算法的具体实现过程如下:1.将所有待运行的进程加入到就绪队列中;2.从就绪队列中取出第一个进程,将其运行指定时间片长度的时间;3.如果该进程在运行时间片结束之前自己退出,那么直接将其从就绪队列中取出,释放资源;4.如果该进程在运行时间片结束之前没有自己退出,那么将其挂起放到队列的尾部,然后将 CPU 分配给下一个进程,重复2-4步骤,直到所有进程执行完毕。
算法优点时间片轮转算法的优点如下:1.公平:每个进程都能得到相同长度的时间片,避免了某个进程长时间霸占CPU的情况,从而保证了每个进程都会运行;2.适用:时间片轮转算法适用于多任务并发的环境下,可以有效地避免死锁和饥饿现象;3.高效:时间片轮转算法可以保证 CPU 的高效利用,能够最大限度地提高 CPU 的性能。
算法缺点时间片轮转算法的缺点如下:1.精度问题:时间片长度不能太长,否则会导致某些进程长时间等待CPU时间片;2.资源浪费:如果一个进程只需要很短的时间就可以完成任务,但由于时间片的限制而占用CPU的时间,这就是一种资源浪费。
几种操作系统调度算法

几种操作系统调度算法操作系统调度算法是操作系统中用于确定进程执行的顺序和优先级的一种方法。
不同的调度算法有不同的优缺点,适用于不同的场景和需求。
下面将介绍几种常见的操作系统调度算法: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、按照进程到达的顺序进行调度,首先到达的进程先执行,在CPU空闲时执行下一个进程。
这种算法实现简单,并且公平。
但是,由于没有考虑进程的执行时间,可能会导致长作业时间的进程占用CPU资源较长时间,从而影响其他进程的响应时间。
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进行排序,并按照执行时间最短的进程优先执行。
这种算法可以减少平均等待时间,提高系统的吞吐量。
然而,对于长作业时间的进程来说,等待时间会相对较长。
3.优先级调度算法:优先级调度算法是根据每个进程的优先级来决定执行顺序的。
优先级可以由用户设置或者是根据进程的重要性、紧迫程度等因素自动确定。
具有较高优先级的进程将具有更高的执行优先级。
这种算法可以根据不同情况进行灵活调度,但是如果不恰当地设置优先级,可能会导致低优先级的进程长时间等待。
4.时间片轮转(RR)调度算法:时间片轮转调度算法将一个固定的时间片分配给每个进程,当一个进程的时间片用完时,将该进程挂起,调度下一个进程运行。
这种算法可以确保每个进程获得一定的CPU时间,提高系统的公平性和响应速度。
但是,对于长时间运行的进程来说,可能会引起频繁的上下文切换,导致额外的开销。
5.多级反馈队列(MFQ)调度算法:多级反馈队列调度算法将进程队列划分为多个优先级队列,每个队列有不同的时间片大小和优先级。
新到达的进程被插入到最高优先级队列,如果进程在时间片内没有完成,则被移到下一个较低优先级队列。
这种算法可以根据进程的执行表现自动调整优先级和时间片,更好地适应动态变化的环境。
以上是几种常见的操作系统调度算法,每种算法都有其优缺点和适用场景。
高响应比优先调度和时间片轮转rr进程调度算法 -回复

高响应比优先调度和时间片轮转rr进程调度算法-回复高响应比优先调度和时间片轮转RR进程调度算法引言:进程调度算法是操作系统中的重要组成部分,它决定了进程如何被分配和调度执行的顺序。
在操作系统中,有许多不同的进程调度算法可供选择。
本文将介绍两种常用的进程调度算法,分别是高响应比优先调度(HRN)和时间片轮转(Round-Robin,简称RR)算法。
本文将逐步回答关于这两种算法的原理、特点和应用场景等问题,以全面了解它们的工作原理和优势。
一、高响应比优先调度(HRN)算法1.1 原理介绍高响应比优先调度算法是一种动态优先级进程调度算法,它以进程的响应比为优先级判定标准。
响应比定义为等待时间加服务时间除以服务时间,代表了进程对系统资源的需求程度和等待时间的综合考虑。
对于一个长时间等待的进程,其响应比会不断增加,从而提高其优先级,以便及时得到服务。
1.2 特点和优势高响应比优先调度算法的特点和优势主要体现在以下几个方面:- 公平性:通过动态调整进程的优先级,保证了每个进程都有机会得到系统资源的分配。
- 短进程优先:长时间等待的进程会相应地提高其优先级,从而能够更早地得到服务,减少了等待时间。
- 高吞吐量:通过合理地考虑进程的等待时间和服务时间,提高了系统的吞吐量。
- 性能良好:与其他进程调度算法相比,高响应比优先调度算法的性能较好。
1.3 应用场景高响应比优先调度算法常常应用于实时操作系统和交互式计算机系统等对响应时间有较高要求的场景。
它能够合理地分配系统资源,提高用户对系统的响应感受,从而提高系统的可用性和用户满意度。
二、时间片轮转(RR)算法2.1 原理介绍时间片轮转(RR)算法是一种公平的进程调度算法,它将系统的CPU时间划分为相等的时间片,并按照轮转的方式分配给就绪队列中的进程。
每个进程在一个时间片内执行一定的时间后,被暂停并放回就绪队列尾部,下一个进程获得执行机会。
这样,所有进程都能够被公平地调度,避免了某个进程长时间占用CPU资源的情况。
时间片轮转调度算法java可视化模拟程序

时间片轮转调度算法java可视化模拟程序如何实现一个时间片轮转调度算法的java可视化模拟程序?时间片轮转调度算法是操作系统中常用的一种调度算法,它可以确保所有进程公平并且均衡地使用CPU资源。
在时间片轮转调度算法中,每个进程被分配一个固定的时间片,在这个时间片内执行,如果时间片用完,进程将被挂起,并将CPU资源分配给下一个进程。
为了更好地理解和学习时间片轮转调度算法,我们可以通过编写一个简单的java可视化模拟程序来模拟这个过程。
下面将一步一步回答如何实现这个模拟程序。
第一步:创建一个进程类我们需要创建一个Process类来表示每个进程。
这个类应该包含以下属性:- 进程ID(唯一标识符)- 进程名称- 进程到达时间- 进程需要的总执行时间- 进程已经执行的时间同时,这个类还应该包含一些方法来获取和修改这些属性的值。
第二步:创建一个调度类我们需要创建一个Scheduler类来模拟时间片轮转调度算法。
这个类应该包含以下属性:- 调度队列(用来存放进程的队列)- 时间片大小- 当前执行的进程同时,这个类还应该包含一些方法来模拟时间片轮转调度算法的执行过程,例如:- 将进程添加到调度队列- 根据时间片大小执行当前进程- 将当前进程挂起并将CPU资源分配给下一个进程第三步:编写可视化界面我们需要创建一个可视化界面来显示进程的执行和调度过程。
我们可以使用Java的图形界面库(如Swing或JavaFX)来实现这个界面。
界面应该包含以下组件:- 一个文本框用来输入进程的信息(进程ID,到达时间,执行时间等)- 一个按钮用来添加进程到调度队列- 一个文本框用来显示当前正在执行的进程信息- 一个文本框用来显示调度队列中的进程信息- 一个文本框用来显示每个进程的执行情况(已经执行的时间,还需要执行的时间等)- 一个按钮用来开始模拟时间片轮转调度算法的执行过程第四步:实现模拟程序的逻辑在可视化界面中,当用户点击“添加进程”按钮时,应该将进程添加到调度队列中。
高响应比优先调度和时间片轮转rr进程调度算法

高响应比优先调度和时间片轮转rr进程调度算法高响应比优先调度和时间片轮转(RR)进程调度算法引言:在操作系统中,进程调度是一项重要且复杂的任务。
为了提高系统的性能和响应速度,研究人员和工程师开发了许多不同的调度算法。
本文将重点介绍高响应比优先调度(high response ratio priority scheduling)和时间片轮转(round-robin, RR)进程调度算法。
这两种算法都在实际应用中得到了广泛的运用,下面我将对其原理进行详细阐述,并比较它们的优缺点。
一、高响应比优先调度算法高响应比优先调度算法是一种根据进程的等待时间和执行时间来确定优先级的策略。
该算法认为,等待时间越长的进程应该被优先执行,以提高整体系统的响应速度。
具体而言,高响应比=(等待时间+执行时间)/执行时间。
等待时间是指进程在就绪队列中等待调度的时间,而执行时间则是进程实际执行的时间。
高响应比优先调度算法的主要步骤如下:2. 计算响应比:对于每个进程,根据上述公式计算其响应比,并赋予一个优先级。
3. 选择优先级最高的进程:从就绪队列中选择响应比最高的进程,并将其调度到CPU中执行。
4. 更新进程状态:执行完一个时间片后,更新进程的等待时间和执行时间。
5. 重复步骤3和4,直到所有进程都执行完毕。
高响应比优先调度算法的优点在于能够充分利用CPU资源,提高系统的响应速度。
然而,该算法也存在一些缺点。
首先,计算每个进程的响应比需要消耗大量的计算资源。
其次,长时间等待的进程会获得较高的优先级,可能导致一些短进程长时间得不到执行。
因此,在实际应用中需要权衡考虑。
二、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策略,它将CPU的执行时间划分为固定长度的时间片,并将每个进程分配一个时间片来执行。
当一个时间片耗尽后,进程将被重新放入就绪队列中,等待下一次调度。
时间片轮转调度算法的主要步骤如下:2. 选择当前时间片内的进程:从就绪队列中选择一个进程,并将其调度到CPU中执行。
常用的进程调度算法

常用的进程调度算法
常用的进程调度算法有:
1. 先来先服务(FCFS):按照进程到达的顺序进行调度,先
到达的进程先执行。
2. 短作业优先(SJF):按照进程执行时间的长短进行调度,
先执行执行时间短的进程。
3. 优先级调度:每个进程都有一个优先级,按照优先级进行调度,优先级高的先执行。
4. 轮转调度(RR):按照进程到达的顺序进行调度,每个进
程执行一个时间片(时间片大小可以设定),然后进行切换。
5. 多级反馈队列调度:将进程分为多个队列,每个队列具有不同的优先级,每个队列都按照先来先服务的原则进行调度,当一个进程运行时间超过一个时间片时,将其放入下一个优先级更低的队列中。
6. 最短剩余时间优先(SRTF):在短作业优先算法的基础上,每次发生进程切换时,都会比较剩余运行时间,优先执行剩余时间最短的进程。
7. 最高响应比优先(HRRN):按照响应比(等待时间+执行
时间/执行时间)进行调度,响应比越高,优先级越高。
8. 最早截止时间优先(EDF):按照进程的截止时间进行调度,优先执行截止时间最早的进程。
这些算法适用于不同的场景和需求,可以根据具体的情况选择合适的调度算法来提高系统性能。
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实验二间片轮转RR 进程调度算法1、实验目的通过这次实验,加深对进程概念的理解,进一步掌握进程状态的转变、进程调度的策略及对系统性能的评价方法。
2、试验内容问题描述: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, ⋯,T n 时刻到达系统,它们需要的服务时间分别为S1, ⋯,n S。
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。
3、程序要求:1)进程个数n;每个进程的到达时间T1, ⋯,T n 和服务时间S1, ⋯,n S;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和带权周转时间,并且计算所有进程的平均周转时间和带权平均周转时间;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以及带权平均周转时间。
4、需求分析(1)输入的形式和输入值的范围时间片真实进程数各进程的到达时间各进程的服务时间(2)输出的形式模拟整个调度过程、周转时间、带权周转时间、所有进程的平均周转时间以及带权平均周转时间。
(3)测试用例由于自己自编写代码方面与他人有一定的差距,因此在做实验的过程中我在网上搜了很多相关的资料,了解实现该算法的原理及各部分实现的代码,同时参考了几个别人写好的源代码,然后自己在理解的基础上不断的根据要求修改写程序,不过其中碰见的很多的问题。
我已经自己调了好多错误,在一遍遍的调试和修改中,发现自己的经验在快速增长,这个感觉真的很不错。
然而,实验的运行结果还不是很完美,每个进程在最后一个时间片的运行过程中,进程列表的更新总是修改错误。
不过在在本次试验中学到了不少东西,一点点的在进6、测试结果输入时间片,进程数,进程到达时间,服务时间输出输入时间片,进程数,进程到达时间,服务时间输出7、附录(java)package experiment;import java.io.BufferedInputStream;import java.io.FileInputStream;import java.io.FileNotFoundException;import java.util.Scanner;public class B_RR {// 声明变量// 时间片public static int q = 0;// 允许的最大进程数public static int MaxNum = 100;// 真正的进程数public static int realNum;// order 数组的一个下标public static int number;// 当前时间public static int NowTime;// 各进程的达到时间public static int ArrivalTime[] = new int[MaxNum]; // 各进程的服务时间int all_add = 1; //就绪队列中的进程个数public static int ServiceTime[] = new int[MaxNum];// 各进程的服务时间 ( 用于记录进程服务时间随时间片轮转减少的过程 )public static int PServiceTime[] = new int[MaxNum]; // 各进程的完成时间public static int FinishTime[] = new int[MaxNum]; // 各进程的周转时间public static int WholeTime[] = new int[MaxNum];// 进程调度队列(存放的是各个进程的数字代号,如进程 A 数字代号为 1)public static int order[] = new int[MaxNum]; // 各进程的带权周转时间public static double WeightWholeTime[] = new double[MaxNum]; // 平均周转时间、平均带权周转时间public static double AverageWT, AverageWWT; // 周转时间总和public static int SumWT = 0; // 带权周转时间总和public static double SumWWT = 0; // 进程是否已经结束的标志public static boolean Finished[] = new boolean[MaxNum]; public static Scanner stdin;public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException {// 从文件中输入数据BufferedInputStream in = new BufferedInputStream(new FileInputStream( "./file/02")); System.setIn(in);stdin = new Scanner(System.in); q = stdin.nextInt(); //时间片 qrealNum = stdin.nextInt(); // 真实进程数转减少的过程Finished[j] = false; } stdin.close();order[0] = 0; // 进程调度队列(存放的是各个进程的数字代号,如进程号为 1) number = 1;NowTime = 0; // 现在时间 while (order[0] != 100) { //order[0] 为 100,是认为规定进程调度结束的标志// 调度程序for (int i = 0; i < realNum; i++) { //ArrivalTime[i] = stdin.nextInt();}for (int j = 0; j < realNum; j++) { //ServiceTime[j] = stdin.nextInt(); PServiceTime[j] = ServiceTime[j]; //各进程的服务时间各进程的服务时间用于记录进程服务时间随时间片轮A 数字代char w = 'A';System.out.println(" 时刻" + NowTime + " :进程" + (char)(w + order[0]) + " 开始运行;");if (PServiceTime[order[0]] > q) { // 进程还未完成PServiceTime[order[0]] = PServiceTime[order[0]] - q; // 对应的进程的服务时间减去一个时间片NowTime += q; // 现在时刻增加一个时间片System.out.println(" 时刻" + NowTime + ":进程" + (char)(w + order[0]) + "停止运行,加入就绪序列尾;");} else { // 进程剩一个时间片后结束NowTime += PServiceTime[order[0]]; // 现在时间增加一个时间片PServiceTime[order[0]] = 0; // 对应进程的服务时间归零System.out.println(" 时刻" + NowTime + ":进程" + (char)(w + order[0]) + " 运行结束;");FinishTime[order[0]] = NowTime;WholeTime[order[0]] = NowTime - ArrivalTime[order[0]];WeightWholeTime[order[0]] = 1.0 * WholeTime[order[0]] / ServiceTime[order[0]];}// 将到达的程序加入序列尾if (all_add < realNum) {for (int i = 1; i < realNum; i++) { if (NowTime >= ArrivalTime[i] && Finished[i] == false) { // 判断该进程是否已经在就绪队列中order[number++] = i; all_add++; Finished[i] = true;}}}// 将序列首程序调到序列尾int temp = order[0];for (int i = 0; i < number - 1; i++){ // 将order 中的每个数前移一位order[i] = order[i + 1];}if (PServiceTime[temp] == 0){ // 进程已将全部调度结束,通过将order 的第一个数标记为100,来结束进程调度order[--number] = 100;}else{ // 进程还未调度结束order[number - 1] = temp;}}double all = 0, all1 = 0;for (int i = 0; i < realNum; i++) {// 计算总周转时间和总带权周转时间all += WholeTime[i];all1 += WeightWholeTime[i];}System.out.println("\n 进程名\t 到达时间\t 服务时间\t 完成时间\t 周转时间\t 带权周转时间");for (int i = 0; i < realNum; i++) {System.out.println((char)(i + 'A') + "\t" + ArrivalTime[i] + "\t"+ ServiceTime[i] + "\t" + FinishTime[i] + "\t"+ WholeTime[i] + "\t" + WeightWholeTime[i]);}AverageWT = all / realNum;System.out.println(" 平均周转时间:" + AverageWT); AverageWWT = all1 / realNum;System.out.println(" 平均带权周转时间: " + AverageWWT);}。