操作系统实验1_作业调度
作业调度实验报告
作业调度实验报告一、实验目的1.掌握作业调度的概念和基本原则；2.理解作业调度算法的原理和实现方式；3.熟悉作业调度过程中的各种参数和指标；4.进一步了解操作系统中的进程调度机制。
二、实验环境本次实验使用的操作系统环境为Windows平台。
三、实验内容1.实现一个简单的作业调度算法，根据作业的重要性和执行时间进行优先级排序；2.设计一个作业队列，模拟一系列作业的到达和执行过程；3.根据作业调度算法，将作业分配给CPU执行，并统计作业的等待时间、完成时间等指标；4.进行多次实验，比较不同调度算法之间的性能差异。
四、实验步骤1.首先，设计一个作业类，包括作业的名称、重要性、到达时间和执行时间等属性；2.定义一个作业队列，用于存储到达的作业，并按照到达时间进行排序；3.实现一个简单的作业调度算法，根据作业的重要性和执行时间进行优先级排序；4.设计一个CPU类，用于执行作业队列中的作业，并记录作业的等待时间、完成时间等指标；5.模拟一系列作业的到达和执行过程，将作业调度给CPU执行，并记录相关指标；6.分别使用不同的调度算法进行多次实验，比较各自的性能差异。
五、实验结果与分析通过多次实验，得到了不同调度算法下的作业等待时间、完成时间等指标，并进行了比较。
结果发现，在作业执行时间相同时，按照作业的重要性进行优先级排序的算法，能够使得较重要的作业尽早执行，因而整体的作业等待时间和完成时间较短。
而对于作业执行时间不一致的情况，采用短作业优先算法，可以使作业平均等待时间较短，但在一些较长的作业上可能会存在饥饿现象。
综合考虑作业的重要性和执行时间，采用带权重的优先级队列算法可以获得较好的调度效果。
六、实验总结通过本次实验，我深入了解了作业调度的概念、原理和实现方式。
通过对比不同调度算法的性能差异，对于实际的作业调度过程具有一定的指导意义。
此外，通过实验设计和代码实现，我也提高了编程和分析问题的能力。
总体而言，本次实验使我对操作系统中的作业调度有了更为深刻的理解，并提高了我的实践能力。
操作系统作业调度算法实验
操作系统作业调度算法实验
操作系统作业调度算法实验可以让你更深入地理解作业调度的概念和方法，以下是实验的基本步骤和内容：
一、实验目的
掌握作业调度的基本概念和算法原理。
理解不同作业调度算法的特点和优缺点。
通过实验验证作业调度算法的正确性和性能。
二、实验内容
实验准备：准备一台计算机或模拟器，安装操作系统，并准备好实验所需的作业。
实验步骤：
（1）编写作业描述文件，包括作业的名称、到达时间、所需资源等信息。
（2）实现先来先服务（FCFS）、最短作业优先（SJF）、最高响应比优先（HRN）等作业调度算法，并编写相应的调度程序。
（3）将作业按照一定的顺序输入到调度程序中，并记录每个作业的执行时间、等待时间等参数。
（4）根据记录的数据计算平均周转时间、平均带权周转时间等指标，分析不同调度算法的性能差异。
（5）根据实验结果，分析不同调度算法的优缺点，并给出改进建议。
实验报告：整理实验数据和结果，撰写实验报告，包括实验目的、实验内容、实验步骤、实验结果、分析和结论等部分。
三、实验注意事项
在实验过程中，要注意保证作业的公平性，避免某些作业一直得不到执行的情况发生。
在实验过程中，要注意观察和记录每个作业的执行时间和等待时间等参数，以便后续的分析和比较。
在实验过程中，要注意保证系统的稳定性和可靠性，避免出现意外情况导致实验结果不准确。
在实验过程中，要注意遵守实验室规定和操作规程，确保实验过程的安全和顺利进行。
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——作业调度
操作系统——作业调度实验⼆作业调度模拟程序⼀、⽬的和要求 1. 实验⽬的 （1）加深对作业调度算法的理解； （2）进⾏程序设计的训练。
2．实验要求 ⽤⾼级语⾔编写⼀个或多个作业调度的模拟程序。
单道批处理系统的作业调度程序。
作业⼀投⼊运⾏，它就占有计算机的⼀切资源直到作业完成为⽌，因此调度作业时不必考虑它所需要的资源是否得到满⾜，它所运⾏的时间等因素。
作业调度算法： 1) 采⽤先来先服务（FCFS）调度算法，即按作业到达的先后次序进⾏调度。
总是⾸先调度在系统中等待时间最长的作业。
2) 短作业优先 (SJF) 调度算法，优先调度要求运⾏时间最短的作业。
3) 响应⽐⾼者优先(HRRN)调度算法，为每个作业设置⼀个优先权(响应⽐)，调度之前先计算各作业的优先权，优先数⾼者优先调度。
RP (响应⽐)＝作业周转时间 / 作业运⾏时间=1+作业等待时间/作业运⾏时间每个作业由⼀个作业控制块JCB表⽰，JCB可以包含以下信息：作业名、提交（到达）时间、所需的运⾏时间、所需的资源、作业状态、链指针等等。
作业的状态可以是等待W（Wait）、运⾏R（Run）和完成F（Finish）三种之⼀。
每个作业的最初状态都是等待W。
⼀、模拟数据的⽣成 1．允许⽤户指定作业的个数（2-24），默认值为5。
2. 允许⽤户选择输⼊每个作业的到达时间和所需运⾏时间。
3.（**）从⽂件中读⼊以上数据。
4.（**）也允许⽤户选择通过伪随机数指定每个作业的到达时间（0-30）和所需运⾏时间（1-8）。
⼆、模拟程序的功能 1．按照模拟数据的到达时间和所需运⾏时间，执⾏FCFS, SJF和HRRN调度算法，程序计算各作业的开始执⾏时间，各作业的完成时间，周转时间和带权周转时间（周转系数）。
2. 动态演⽰每调度⼀次，更新现在系统时刻，处于运⾏状态和等待各作业的相应信息（作业名、到达时间、所需的运⾏时间等）对于HRRN算法，能在每次调度时显⽰各作业的响应⽐R情况。
操作系统原理实验教学大纲(本科)-2013
《操作系统原理》实验教学大纲一、实验教学内容与基本要求实验一 批处理系统的作业调度1 目的要求1.加深对作业概念的理解；2.深入了解批处理系统如何组织作业、管理作业和调度作业。
2 实验内容编写程序完成批处理系统中的作业调度，要求采用响应比高者优先的作业调度算法。
实验具体包括：首先确定作业控制块的内容，作业控制块的组成方式；然后完成作业调度；最后编写主函数对所做工作进行测试。
3 所需实验设施设备PC、windows操作系统4 教学形式及过程演示、学生独立完成实验二 进程管理1 目的要求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器调度。
2 实验内容编写程序完成单处理机系统中的进程调度，要求采用时间片轮转调度算法。
实验具体包括：首先确定进程控制块的内容，进程控制块的组成方式；然后完成进程创建原语和进程调度原语；最后编写主函数对所做工作进行测试。
3 所需实验设施设备PC、windows操作系统4 教学形式及过程演示、学生独立完成实验三 动态分区存储管理方式的主存分配回收1 目的要求深入了解动态分区存储管理方式主存分配回收的实现。
2 实验内容编写程序完成动态分区存储管理方式的主存分配回收的实现。
实验具体包括：首先确定主存空间分配表；然后采用最优适应算法完成主存空间的分配和回收；最后编写主函数对所做工作进行测试。
3 所需实验设施设备PC、windows操作系统4 教学形式及过程演示、学生独立完成实验四 页式虚拟存储管理中地址转换和缺页中断1 目的要求1．深入了解页式存储管理如何实现地址转换；2．进一步认识页式虚拟存储管理中如何处理缺页中断。
2 实验内容编写程序完成页式存储管理中地址转换过程和模拟缺页中断的处理。
实验具体包括：首先对给定的地址进行地址转换工作，若发生缺页则先进行缺页中断处理，然后再进行地址转换；最后编写主函数对所做工作进行测试。
作业调度实验报告
作业调度实验报告一、实验目的本次作业调度实验的主要目的是深入理解和掌握作业调度的基本原理和算法，通过实际编程和模拟实验，分析不同调度策略对系统性能的影响，从而为优化作业调度提供理论依据和实践经验。
二、实验环境本次实验在 Windows 10 操作系统下进行，使用 Python 语言作为主要的编程工具。
实验中所需的相关库包括｀numpy`、｀matplotlib` 等。
三、实验原理作业调度是操作系统中的一个重要组成部分，其主要任务是根据一定的调度策略，从就绪队列中选择作业并分配处理机资源，以实现系统资源的高效利用和作业的快速执行。
常见的作业调度算法包括先来先服务（FCFS）、短作业优先（SJF）、优先级调度、高响应比优先调度等。
先来先服务算法按照作业到达的先后顺序进行调度，先到达的作业先执行。
这种算法简单直观，但可能导致长作业长时间等待，影响系统的平均周转时间。
短作业优先算法优先调度执行时间短的作业，能够有效地减少作业的平均等待时间，但可能会导致长作业饥饿。
优先级调度根据作业的优先级来决定执行顺序，优先级高的作业先执行。
然而，确定合理的优先级是一个复杂的问题。
高响应比优先调度综合考虑了作业的等待时间和执行时间，通过计算响应比来决定作业的执行顺序，在一定程度上避免了长作业饥饿的问题。
四、实验内容（一）算法实现1、先来先服务算法｀｀｀pythondef fcfs_scheduling(jobs)：start_time ＝ 0 len(jobs)finish_time ＝ 0 len(jobs)waiting_time ＝ 0 len(jobs)turnaround_time ＝ 0 len(jobs)current_time ＝ 0for i in range(len(jobs)）：start_timei ＝ current_timefinish_timei ＝ current_time ＋ jobsiturnaround_timei ＝ finish_timei 0current_time ＝ finish_timeireturn waiting_time, turnaround_time｀｀｀2、短作业优先算法｀｀｀pythondef sjf_scheduling(jobs)：sorted_jobs ＝ sorted(jobsitems(）， key=lambda x: x1) start_time ＝ 0 len(sorted_jobs)finish_time ＝ 0 len(sorted_jobs)waiting_time ＝ 0 len(sorted_jobs)turnaround_time ＝ 0 len(sorted_jobs)current_time ＝ 0for i in range(len(sorted_jobs)）：start_timei ＝ current_timefinish_timei ＝ current_time ＋ sorted_jobsi1turnaround_timei ＝ finish_timei 0current_time ＝ finish_timeireturn waiting_time, turnaround_time｀｀｀3、优先级调度算法｀｀｀pythondef priority_scheduling(jobs)：sorted_jobs ＝ sorted(jobsitems(）， key=lambda x: x2, reverse=True) start_time ＝ 0 len(sorted_jobs)finish_time ＝ 0 len(sorted_jobs)waiting_time ＝ 0 len(sorted_jobs)turnaround_time ＝ 0 len(sorted_jobs)current_time ＝ 0for i in range(len(sorted_jobs)）：start_timei ＝ current_timefinish_timei ＝ current_time ＋ sorted_jobsi1turnaround_timei ＝ finish_timei 0current_time ＝ finish_timeireturn waiting_time, turnaround_time｀｀｀4、高响应比优先调度算法｀｀｀pythondef hrrn_scheduling(jobs)：response_ratio ＝for i in range(len(jobs)）：waiting_time ＝ 0for j in range(i)：waiting_time ＋＝ jobsjresponse_ratioappend(（waiting_time ＋ jobsi) ／ jobsi)sorted_jobs ＝ job for ＿, job in sorted(zip(response_ratio, jobs)，reverse=True)start_time ＝ 0 len(sorted_jobs)finish_time ＝ 0 len(sorted_jobs)waiting_time ＝ 0 len(sorted_jobs)turnaround_time ＝ 0 len(sorted_jobs)current_time ＝ 0for i in range(len(sorted_jobs)）：start_timei ＝ current_timefinish_timei ＝ current_time ＋ sorted_jobsiwaiting_timei ＝ current_timeturnaround_timei ＝ finish_timei 0current_time ＝ finish_timeireturn waiting_time, turnaround_time｀｀｀（二）实验数据生成为了模拟不同的作业情况，生成了三组具有不同特点的作业数据，分别是：1、作业执行时间均匀分布的数据。
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。
作业调度实验报告
作业调度实验报告作业调度实验报告引言：作业调度是计算机操作系统中的一个重要概念，它涉及到如何合理地安排和管理计算机系统中的各个作业的执行顺序，以提高计算机系统的效率和资源利用率。
本实验旨在通过模拟不同的作业调度算法，探究它们在不同场景下的性能表现。
实验目的：1. 了解作业调度的基本概念和原理；2. 掌握作业调度算法的实现方法；3. 分析不同作业调度算法在不同场景下的优缺点。
实验过程：1. 实验环境的搭建在实验开始前，我们需要搭建一个适合进行作业调度实验的环境。
我们选择了一台配置较高的计算机，并安装了操作系统和相关的开发工具。
2. 实验数据的准备为了模拟真实的作业调度场景，我们需要准备一些作业数据。
这些数据包括作业的到达时间、执行时间、优先级等信息。
我们通过编写程序生成了一批随机的作业数据，并将其保存在文件中。
3. 实验算法的实现根据实验要求，我们实现了三种常见的作业调度算法：先来先服务（FCFS）、最短作业优先（SJF）和优先级调度算法（Priority Scheduling）。
我们使用C语言编写了相应的代码，并对其进行了测试和调试。
4. 实验结果的分析我们将不同作业调度算法在相同作业数据下的运行结果进行了比较和分析。
通过观察和统计，我们得到了各个算法的平均周转时间、平均等待时间等性能指标。
同时，我们还通过绘制图表的方式直观地展示了这些数据。
实验结果与讨论：1. 先来先服务算法（FCFS）先来先服务算法是最简单的作业调度算法之一，它按照作业到达的顺序依次执行。
在实验中，我们发现该算法对于短作业来说表现较好，但对于长作业来说会导致平均等待时间较长。
2. 最短作业优先算法（SJF）最短作业优先算法是一种非抢占式的调度算法，它优先执行执行时间最短的作业。
在实验中，我们发现该算法能够有效减少平均等待时间，但对于长作业来说可能会导致饥饿现象。
3. 优先级调度算法（Priority Scheduling）优先级调度算法根据作业的优先级来安排执行顺序。
操作系统实验_先来先服务的调度算法及短作业优先
操作系统实验_先来先服务的调度算法及短作业优先先来先服务调度算法是一种非抢占式的调度算法，它按照作业到达的先后顺序将作业分配给CPU。
具体来说，当一个作业进入就绪队列时，调度程序将把它放在队列的末尾，然后从队列的头部选择一个作业执行。
只有当一个作业执行完成后，作业队列的头部才会选择下一个作业执行。
先来先服务调度算法的优点是简单易实现，没有复杂的排序操作，适用于短作业和长作业混合的场景。
其缺点是没有考虑作业的执行时间，导致长作业会占用CPU很长时间，影响其他作业的响应时间。
短作业优先调度算法是一种抢占式的调度算法，它根据作业的执行时间选择优先级。
具体来说，当一个作业进入就绪队列时，调度程序会比较该作业的执行时间和其他就绪作业的执行时间，并选择执行时间最短的作业执行。
如果有一个新的作业到达，且其执行时间比当前执行的作业要短，那么调度程序会中断当前作业的执行并切换到新的作业执行。
短作业优先调度算法的优点是能够最大程度上减少作业的等待时间和响应时间，提高系统的吞吐量。
其缺点是需要对作业的执行时间有较准确的估计，否则可能导致长作业陷入饥饿状态。
此外，由于需要频繁进行作业的切换，短作业优先调度算法在实现上相对复杂。
在实际应用中，先来先服务调度算法适用于短作业和长作业混合的场景，或者作业的执行时间无法估计准确的情况下。
例如，在批处理系统中，作业的执行时间往往是固定的，先来先服务调度算法可以保证公平性，并且能够有效利用CPU资源。
而短作业优先调度算法适用于多任务环境下，作业的执行时间可以估计准确的情况下。
例如，在交互式系统中，用户的操作往往是短暂的，短作业优先调度算法可以最大限度地减少用户的等待时间，提高系统的响应速度。
总之，先来先服务调度算法和短作业优先调度算法是操作系统中常用的两种调度算法。
它们分别适用于不同的应用场景，在实际应用中可以根据具体需求选择不同的调度算法。
作业调度算法(先来先服务算法,短作业算法)
《操作系统》实验报告题目：作业调度算法班级：网络工程姓名：朱锦涛学号：E31314037一、实验目的用代码实现页面调度算法，即先来先服务（FCFS）调度算法、短作业优先算法、高响应比优先调度算法。
通过代码的具体实现，加深对算法的核心的理解。
二、实验原理1.先来先服务（FCFS）调度算法FCFS是最简单的调度算法，该算法既可用于作业调度，也可用于进程调度。
当在作业调度中采用该算法时，系统将按照作业到达的先后次序来进行调度，或者说它是优先考虑在系统中等待时间最长的作业，而不管该作业所需执行的时间的长短，从后备作业队列中选择几个最先进入该队列的作业，将它们调入内存，为它们分配资源和创建进程。
然后把它放入就绪队列。
2.短作业优先算法SJF算法是以作业的长短来计算优先级，作业越短，其优先级越高。
作业的长短是以作业所要求的运行时间来衡量的。
SJF算法可以分别用于作业和进程调度。
在把短作业优先调度算法用于作业调度时，它将从外存的作业后备队列中选择若干个估计运行时间最短的作业，优先将它们调入内存。
3、高响应比优先调度算法高响应比优先调度算法则是既考虑了作业的等待时间，又考虑了作业的运行时间的算法，因此既照顾了短作业，又不致使长作业等待的时间过长，从而改善了处理机调度的性能。
如果我们引入一个动态优先级，即优先级是可以改变的令它随等待的时间的延长而增加，这将使长作业的优先级在等待期间不断地增加，等到足够的时间后，必然有机会获得处理机。
该优先级的变化规律可以描述为：优先权 = （等待时间 + 要求服务时间）/要求服务时间三、实验内容源程序：#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<time.h>struct work{i nt id;i nt arrive_time;i nt work_time;i nt wait;f loat priority;};typedef struct sjf_work{s truct work s_work; //数据域s truct sjf_work * pNext; //指针域}NODE,*PNODE;void FCFS();void SJF();void showmenu();bool Is_empty(PNODE pHead);int cnt_work(PNODE pHead);PNODE do_work(PNODE pHead,int *w_finish_time,int i);void show(int *w_finish_time,int i,PNODE q,int*w_rel_time);void HRRN();PNODE priorit(PNODE pHead);void do_work_1(PNODE pHead,int *w_finish_time,int i);int main(){i nt choice; //设置选择数s howmenu(); //显示菜单s canf("%d",&choice);w hile(choice != 0) //选择算法{switch(choice){case 1 :printf("您选择的是先来先服务算法:\n");FCFS();break;case 2 :printf("您选择的是短作业优先算法:\n");SJF();break;case 3 :printf("您选择的是高响应比优先调度算法\n");HRRN();break;default:printf("请重新选择！");break;}printf("\n");printf("下面是菜单，请继续，或者按‘0’退出"); showmenu();scanf("%d",&choice);}p rintf("感谢您使用本系统，再见！");r eturn 0;}void FCFS(){i nt j,k;i nt w_rel_time[5];i nt w_finish_time[5];f loat rel_time = 0;struct work temp;i nt i;s truct work w[5];s rand(time(0));f or(i=0;i<5;i++){w[i].id = rand()%10;w[i].arrive_time = rand()%10;w[i].work_time = rand()%10+1;}f or(j=0;j<5;j++){printf("第%d个作业的编号是：%d\t",j+1,w[j].id);printf("第%d个作业到达时间：%d\t",j+1,w[j].arrive_time);printf("第%d个作业服务时间：%d\t",j+1,w[j].work_time);printf("\n");}for(j=1;j<5;j++)for(k=0;k<5-j;k++){if(w[k].arrive_time > w[k+1].arrive_time){temp = w[k];w[k] = w[k+1];w[k+1] = temp;}}printf("\n");w_finish_time[0] = w[0].arrive_time + w[0].work_time;for(j=0;j<5;j++){if(w_finish_time[j] < w[j+1].arrive_time){w_finish_time[j+1] = w[j+1].arrive_time + w[j+1].work_time;}elsew_finish_time[j+1] = w_finish_time[j] +w[j+1].work_time;}for(j=0;j<5;j++)w_rel_time[j] = w_finish_time[j] -w[j].arrive_time;for(j=0;j<5;j++){rel_time += w_rel_time[j];}for(j=0;j<5;j++){printf("第%d个系统执行的作业到达时间：%d ",j+1,w[j].arrive_time);printf("编号是：%d ",w[j].id);printf("服务时间是：%d ",w[j].work_time);printf("完成时间是：%d ",w_finish_time[j]);printf("周转时间是：%d ",w_rel_time[j]);printf("\n");}printf("平均周转时间：%f\n",rel_time/5);}void SJF(){i nt w_rel_time[10];i nt w_finish_time[10];f loat rel_time = 0;s rand(time(0));i nt i;i nt j = 0;P NODE pHead = (PNODE)malloc(sizeof(NODE));i f (NULL == pHead){printf("分配失败, 程序终止!\n");exit(-1);}P NODE pTail = pHead;p Tail->pNext = NULL; //定义该链表有头结点，且第一个节点初始化为空f or(i=0;i<10;i++){PNODE pNew = (PNODE)malloc(sizeof(NODE));if (NULL == pNew){printf("分配失败, 程序终止!\n");exit(-1);}pNew->s_work.id = rand()%100;pNew->s_work.arrive_time = rand()%10;pNew->s_work.work_time = rand()%10+1;pTail->pNext = pNew;pNew->pNext = NULL;pTail = pNew;}P NODE p = pHead->pNext; //p指向第一个节点w hile (NULL != p){printf("第%d个作业的编号是：%d\t",j+1,p->s_work.id);printf("第%d个作业到达时间：%d\t",j+1,p->s_work.arrive_time);printf("第%d个作业服务时间：%d\t",j+1,p->s_work.work_time);printf("\n");p = p->pNext;printf("\n");j++;}p = pHead->pNext;P NODE q = p; //p,q都指向第一个节点p = p->pNext;w hile(p != NULL){if(p->s_work.arrive_time < q->s_work.arrive_time)q = p;p = p->pNext;}P NODE r = pHead->pNext; //r也指向第一个节点i nt cnt = 0; //记录所有节点数据域中到达时间最短且相等的个数w hile(r!= NULL){if( r->s_work.arrive_time == q->s_work.arrive_time ) cnt++;r = r->pNext;}p = pHead->pNext;w hile(p != NULL) //在相等到达时间的作业中找服务时间最短的作业{if(cnt > 1){if( p->s_work.arrive_time ==q->s_work.arrive_time )if( p->s_work.work_time < q->s_work.work_time )q = p;p = p->pNext;}elsep =NULL;} //确定q所指作业最先到达且服务时间最短w_finish_time[0] = q->s_work.arrive_time +q->s_work.work_time;w_rel_time[0] = w_finish_time[0] -q->s_work.arrive_time;p rintf("第1个系统执行的作业到达时间：%d",q->s_work.arrive_time);p rintf("编号是：%d ",q->s_work.id);p rintf("服务时间是：%d \n",q->s_work.work_time); p rintf("完成时间是：%d ",w_finish_time[0]);p rintf("周转时间是：%d \n",w_rel_time[0]);p = pHead; //寻找q的前一个节点，方便删掉q节点w hile( p->pNext != q ){p = p->pNext;}p->pNext = q->pNext;f ree(q);q = NULL;f or(i=0;i<9&&!Is_empty(pHead);i++){printf("现在系统还剩%d个作业！\n",cnt_work(pHead));q = do_work(pHead,w_finish_time,i);show(w_finish_time,i,q,w_rel_time);p = pHead; //寻找q的前一个节点，方便删掉q节点while( p->pNext != q ){p = p->pNext;}p->pNext = q->pNext;free(q);q = NULL;}f or(j=0;j<10;j++)rel_time += w_rel_time[j];}printf("平均周转时间：%f\n",rel_time/10);}bool Is_empty(PNODE pHead) //判断作业是否做完{P NODE p;p = pHead->pNext;i nt len = 0;w hile(p != NULL){len++;p = p->pNext;}i f(len == 0)return true; //当没有作业时，返回为真e lsereturn false;}int cnt_work(PNODE pHead) //计算当前还剩多少作业{P NODE p;p = pHead->pNext;i nt len = 0;w hile(p != NULL){len++;p = p->pNext;}r eturn len;}PNODE do_work(PNODE pHead,int *w_finish_time,int i) {P NODE p,q;i nt cnt = 0; //计数器清0，计算当前作业完成时，系统中有多少个作业已经到达p = pHead->pNext;q = p;w hile(p != NULL){if( p->s_work.arrive_time <= w_finish_time[i] ){cnt ++;q = p;p = p->pNext;}else{p = p->pNext;}} //q指向当前到达时间小于刚刚完成的作业，但不一定是服务时间最短的(如果有的话)p rintf("系统中有%d个作业在当前作业完成时已经到达！\n",cnt);p = pHead->pNext;w hile(p != NULL){if(cnt>1) //执行此次判断后，q现在指向所有条件都满足的作业（如果有的话）{if( p->s_work.arrive_time <= w_finish_time[i] ){if( p->s_work.work_time < q->s_work.work_time ){q = p;p = p->pNext;}elsep = p->pNext;}elsep = p->pNext;}else //当前作业完成时，没有作业到达的情况{p = p->pNext; //用q来接收最先到达的，用p来遍历while( p != NULL ){if( p->s_work.arrive_time<q->s_work.arrive_time )q = p;p = p->pNext;}w_finish_time[i+1] = q->s_work.arrive_time + q->s_work.work_time;}}w_finish_time[i+1] = w_finish_time[i] +q->s_work.work_time;r eturn q;}void show(int *w_finish_time,int i,PNODE q,int*w_rel_time){w_finish_time[i+1] = w_finish_time[i] +q->s_work.work_time;w_rel_time[i+1] = w_finish_time[i+1] -q->s_work.arrive_time;p rintf("第%d个系统执行的作业到达时间：%d",i+2,q->s_work.arrive_time);p rintf("编号是：%d ",q->s_work.id);p rintf("服务时间是：%d\n",q->s_work.work_time);p rintf("完成时间是：%d ",w_finish_time[i+1]);p rintf("周转时间是：%d \n",w_rel_time[i+1]);}void showmenu(){printf("**********************************\n"); p rintf("请选择你要执行的命令~: \n");p rintf("1：先来先服务算法\n");p rintf("2：短作业优先算法\n");p rintf("3: 高响应比优先算法\n");p rintf("0: 退出菜单\n");p rintf("**********************************\n"); }void HRRN(){i nt w_rel_time[10];i nt w_finish_time[10];f loat rel_time = 0;f loat priority; //计算优先权s rand(time(0));i nt i;i nt j = 0;P NODE pHead = (PNODE)malloc(sizeof(NODE));i f (NULL == pHead){printf("分配失败, 程序终止!\n");exit(-1);}P NODE pTail = pHead;p Tail->pNext = NULL; //定义该链表有头结点，且第一个节点初始化为空f or(i=0;i<10;i++) //定义了十个进程{PNODE pNew = (PNODE)malloc(sizeof(NODE));if (NULL == pNew){printf("分配失败, 程序终止!\n");exit(-1);}pNew->s_work.id = rand()%100;pNew->s_work.arrive_time = rand()%10;pNew->s_work.work_time = rand()%10+1;pTail->pNext = pNew;pNew->pNext = NULL;pTail = pNew;}P NODE p = pHead->pNext; //p指向第一个节点w hile (NULL != p){printf("第%d个作业的编号是：%d\t",j+1,p->s_work.id);printf("第%d个作业到达时间：%d\t",j+1,p->s_work.arrive_time);printf("第%d个作业服务时间：%d\t",j+1,p->s_work.work_time);printf("\n");p = p->pNext;printf("\n");j++;}p = pHead->pNext;P NODE q = p; //p,q都指向第一个节点p = p->pNext;w hile(p != NULL){if(p->s_work.arrive_time < q->s_work.arrive_time) q = p;p = p->pNext;}P NODE r = pHead->pNext; //r也指向第一个节点i nt cnt = 0; //记录所有节点数据域中到达时间最短且相等的个数w hile(r!= NULL){if( r->s_work.arrive_time == q->s_work.arrive_time ) cnt++;r = r->pNext;}p = pHead->pNext;w hile(p != NULL) //在相等到达时间的作业中找服务时间最短的作业{if(cnt > 1){if( p->s_work.arrive_time ==q->s_work.arrive_time )if( p->s_work.work_time < q->s_work.work_time )q = p;p = p->pNext;}elsep =NULL;} //确定q所指作业最先到达且服务时间最短w_finish_time[0] = q->s_work.arrive_time +q->s_work.work_time;w_rel_time[0] = w_finish_time[0] -q->s_work.arrive_time;p rintf("第1个系统执行的作业到达时间：%d",q->s_work.arrive_time);p rintf("编号是：%d ",q->s_work.id);p rintf("服务时间是：%d \n",q->s_work.work_time); p rintf("完成时间是：%d ",w_finish_time[0]);p rintf("周转时间是：%d \n",w_rel_time[0]);p = pHead; //寻找q的前一个节点，方便删掉q节点w hile( p->pNext != q ){p = p->pNext;}p->pNext = q->pNext;f ree(q);q = NULL; //已经找到并执行第一个进程，执行完之后又将其删除了f or(i=0;i<9&&!Is_empty(pHead);i++){printf("现在系统还剩%d个作业！\n",cnt_work(pHead));do_work_1(pHead,w_finish_time,i);q = priorit(pHead);show(w_finish_time,i,q,w_rel_time);p = pHead; //寻找q的前一个节点，方便删掉q节点while( p->pNext != q ){p = p->pNext;}p->pNext = q->pNext;free(q);q = NULL;}f or(j=0;j<10;j++){rel_time += w_rel_time[j];}printf("平均周转时间：%f\n",rel_time/10);}void do_work_1(PNODE pHead,int *w_finish_time,int i) {P NODE p,q;i nt cnt = 0; //计数器清0，计算当前作业完成时，系统中有多少个作业已经到达p = pHead->pNext;q = p;w hile(p != NULL){if( p->s_work.arrive_time <= w_finish_time[i] ){cnt ++;q = p;p = p->pNext;}else{p = p->pNext;}} //q指向当前到达时间小于刚刚完成的作业，但有可能有另外几个进程也已经到达了，所以要进行下面的判断p rintf("系统中有%d个作业在当前作业完成时已经到达！\n",cnt);p = pHead->pNext;w hile(p != NULL){if(cnt>1) //说明此时有好几个都已经到达了{if(p->s_work.arrive_time <= w_finish_time[i]){p->s_work.wait = w_finish_time[i] -p->s_work.arrive_time;p = p->pNext;}else{p->s_work.wait = 0;p = p->pNext;}}else //当前作业完成时，没有作业到达的情况{p = p->pNext; //此时p指向第一个节点，q指向第二个节点，还是找最先到达的while( p != NULL ){if( p->s_work.arrive_time <q->s_work.arrive_time )q = p;p = p->pNext;}w_finish_time[i+1] = q->s_work.arrive_time +q->s_work.work_time;return;}}w_finish_time[i+1] = w_finish_time[i] +q->s_work.work_time;}PNODE priorit(PNODE pHead){P NODE p = pHead->pNext;w hile(p != NULL){if(p->s_work.wait > 0){p->s_work.priority = (p->s_work.wait +p->s_work.work_time) / p->s_work.work_time; //计算每一个已经等待的进程的优先等级p = p->pNext;}elsep = p->pNext;}p = pHead->pNext;P NODE q;q = p;p = p->pNext; //p已经指向第二个节点w hile(p != NULL){if(p->s_work.wait > 0){if(p->s_work.priority > q->s_work.priority){q = p;p = p->pNext;}elsep = p->pNext;}elsep = p->pNext;}p rintf("该进程优先级最高，为：%f\n",q->s_work.priority);return q;}实验结果：系统自动为每个算法模拟分配五个作业，同时随机生成作业的编号，作业的到达时间，作业估计运行的时间。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
课程实验报告
专业年级2014级网络工程
课程名称操作系统
指导教师王晓琼
学生姓名陈爱
学号20142205051025
实验日期2016年4月25日
实验地点笃行楼B栋203
实验成绩
教务处制
2016年4月25日
实验分析和总结：
1）测试的数据必须是符合JCB模块中相同类型的，如在源码中式int类型的，而在测试的时候输入float类型就出错。
2）各个库函数的运用需要掌握相应的功能，否则会照成代码冗余、繁杂、不优化等各种问题。
3）通常在dos下运用的都是英文，而想要用汉字提示就必须考虑一些问题。
在源码中我们用制表符（\t）来控制提示，输出的数字是不能与之对齐的，所以我们要将“。