实验二 进程调度
操作系统实验二:进程管理

操作系统实验二:进程管理操作系统实验二:进程管理篇一:操作系统实验报告实验一进程管理一、目的进程调度是处理机管理的核心内容。
本实验要求编写和调试一个简单的进程调度程序。
通过本实验加深理解有关进程控制块、进程队列的概念,并体会和了解进程调度算法的具体实施办法。
二、实验内容及要求1、设计进程控制块PCB的结构(PCB结构通常包括以下信息:进程名(进程ID)、进程优先数、轮转时间片、进程所占用的CPU时间、进程的状态、当前队列指针等。
可根据实验的不同,PCB结构的内容可以作适当的增删)。
为了便于处理,程序中的某进程运行时间以时间片为单位计算。
各进程的轮转时间数以及进程需运行的时间片数的初始值均由用户给定。
2、系统资源(r1…rw),共有w类,每类数目为r1…rw。
随机产生n进程Pi(id,s(j,k)t),0<=i<=n,0<=j<=m,0<=k<=dt为总运行时间,在运行过程中,会随机申请新的资源。
3、每个进程可有三个状态(即就绪状态W、运行状态R、等待或阻塞状态B),并假设初始状态为就绪状态。
建立进程就绪队列。
4、编制进程调度算法:时间片轮转调度算法本程序用该算法对n个进程进行调度,进程每执行一次,CPU时间片数加1,进程还需要的时间片数减1。
在调度算法中,采用固定时间片(即:每执行一次进程,该进程的执行时间片数为已执行了1个单位),这时,CPU时间片数加1,进程还需要的时间片数减1,并排列到就绪队列的尾上。
三、实验环境操作系统环境:Windows系统。
编程语言:C#。
四、实验思路和设计1、程序流程图2、主要程序代码//PCB结构体struct pcb{public int id; //进程IDpublic int ra; //所需资源A的数量public int rb; //所需资源B的数量public int rc; //所需资源C的数量public int ntime; //所需的时间片个数public int rtime; //已经运行的时间片个数public char state; //进程状态,W(等待)、R(运行)、B(阻塞)//public int next;}ArrayList hready = new ArrayList();ArrayList hblock = new ArrayList();Random random = new Random();//ArrayList p = new ArrayList();int m, n, r, a,a1, b,b1, c,c1, h = 0, i = 1, time1Inteval;//m为要模拟的进程个数,n为初始化进程个数//r为可随机产生的进程数(r=m-n)//a,b,c分别为A,B,C三类资源的总量//i为进城计数,i=1…n//h为运行的时间片次数,time1Inteval为时间片大小(毫秒)//对进程进行初始化,建立就绪数组、阻塞数组。
操作系统实验报告(进程调度)

华中师范大学计算机科学系《操作系统》实验报告实验题目:进程调度学生姓名:日期:2011-12-9实验2进程调度进程完成,撤消该进程就绪队列首进程投入运行 时间片到,运行进程已占用CPU 时间+1 运行进程已占用CPU 时间已达到所需的运行时间 把运行进程插入到下一个队列的队尾插入新的进程开始 初始化PCB,输入进程信息 所有队列都为空 各进程按FCFS 原则排队等待调度 【实验目的】(1)通过编写程序实现进程或作业先来先服务、高优先权、按时间片轮转调度算法,使学生进一步掌握进程调度的概念和算法,加深对处理机分配的理解。
(2)了解Windows2000/XP 中进程(线程)的调度机制。
(3)学习使用Windows2000/XP 中进程(线程)调度算法,掌握相应的与调度有关的Win32 API 函数。
【实验内容】在Windows XP 、Windows 2000等操作系统下,使用的VC 、VB 、java 或C 等编程语言,利用相应的WIN32 API 函数,编写程序实现进程或作业先来先服务、高优先权、按时间片轮转调度算法。
【实验步骤、过程】(含原理图、流程图、关键代码,或实验过程中的记录、数据等)1、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。
2、实验步骤:(1)按先来先服务算法将进程排成就绪队列。
(2)检查所有队列是否为空,若空则退出,否则将队首进程调入执行。
(3)检查该运行进程是否运行完毕,若运行完毕,则撤消进程,否则,将该进程插入到下一个逻辑队列的队尾。
(4)是否再插入新的进程,若是则把它放到第一逻辑队列的列尾。
(5)重复步骤(2)、(3)、(4),直到就绪队列为空。
实验二带优先级的时间片轮换的进程调度算法的实现

•
struct pcb *p;
•
for (i=0;i<MAXPIOR;i++)
•
{p=array[i];
•
while (p!=NULL)
•
{printf("id:%d,state:%d,pior:%d,life:%d\n",p->ident,p->state,p->pior,p->life);
•
p=p->next;
• {int i=0,ii=0;
• for (i=0;i<7;i++)
•
if (stricmp(str,command[i])==0)
•
break;
• switch(i)
•
{case 0:printf("thank you for using the program!\n");exit(0);
•
break;
•{
•
int i=MAXPIOR-1,pior=0,t;
•
struct pcb *pp,*qq,*pr,*r;
•
do
•
{
•
while (i>=0 && array[i]==NUf (i<0)
•
{
•
printf("NO process,please create it! \n");
第1个,再降低其优先级,插入到相应的队列中。 C)ps 查看当前进程状态 D)sleep 命令将进程挂起 E)awake 命令唤醒1个被挂起的进程 F)kill 命令杀死进程 G)quit命令退出 (4)选用面向对象的编程方法。
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。
实验项目二 进程调度

实验项目二进程调度一、实验内容、目标及要求(一)实验内容1、设计可用于该实验的进程控制块,进程控制块至少包括进程号、状态和要求服务时间;2、动态或静态创建多个进程;3、模拟操作系统四种进程调度算法中的任意一种。
4、调度所创建的进程并显示调度结果。
(二)实验目标1、加深进程概念的理解;2、掌握进程状态转变;3、掌握进程调度策略。
(三)实验要求1、编写程序完成实验内容;2、在实验报告中画出程序流程图;3、撰写实验报告。
二、实验准备(一)运行环境说明计算机、Windows95/98/Me/2000/XP操作系统(需要能够上网)、Microsoft Visual C++、“记事本”程序。
(二)基础数据设置及说明计算机、Windows95/98/Me/2000/XP操作系统(需要能够上网)、Microsoft Visual C++6.0、“记事本”程序,均能正常运行。
三、实验原理(一)进程概念:1、进程是程序的一次执行。
2、进程是一个程序及其数据在处理机上顺序执行时所发生的活动。
3、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。
(二)进程状态:进程执行时的间断性决定了进程可能具有多种状态。
事实上,运行中的进程可能具有以下三种基本状态。
1、就绪状态当进程已分配到除CPU以外的所有必要资源后,只要再获得CPU,便可立即执行,进程这时的状态称为就绪状态。
在一个系统中处于就绪状态的进程可能有多个,通常将它们排成一个队列,称为就绪队列。
2、执行状态进程已获得CPU,其程序正在执行。
在单处理机系统中,只有一个进程处于执行状态;在多处理机系统中,则有多个进程处于执行状态。
3、阻塞状态正在执行的进程由于发生某事件而暂时无法继续执行时,便放弃处理机而处于暂停状态,亦即进程的执行受到阻塞,把这种暂停状态称为阻塞状态,有时也称为等待状态或封锁状态。
致使进程阻塞的典型事件有:请求I/O,申请缓冲空间等。
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。
操作系统实验二进程调度

实验二:进程调度一、目的要求:用C或C++语言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.二、进程调度算法:采用最高优先数优先的调度算法(即把处理机分配给优先数最高的进程)和先来先服务算法。
每个进程有一个进程控制块( PCB)表示。
进程控制块可以包含如下信息:进程名、优先数、到达时间、需要运行时间、已用CPU时间、进程状态等等。
进程的优先数及需要的运行时间可以事先人为地指定(也可以由随机数产生)。
进程的到达时间为进程输入的时间。
进程的运行时间以时间片为单位进行计算。
每个进程的状态可以是就绪 W(Wait)、运行R(Run)、或完成F(Finish)三种状态之一。
就绪进程获得 CPU后都只能运行一个时间片。
用已占用CPU时间加1来表示。
如果运行一个时间片后,进程的已占用 CPU时间已达到所需要的运行时间,则撤消该进程,如果运行一个时间片后进程的已占用CPU时间还未达所需要的运行时间,也就是进程还需要继续运行,此时应将进程的优先数减1(即降低一级),然后把它插入就绪队列等待CPU。
每进行一次调度程序都打印一次运行进程、就绪队列、以及各个进程的 PCB,以便进行检查。
重复以上过程,直到所要进程都完成为止。
三调度算法的流程图如下 :四、程序代码:#include<iostream>using namespace std;#define MAX 10struct task_struct{char name[10]; /*进程名称*/ int number; /*进程编号*/ float come_time; /*到达时间*/float run_begin_time; /*开始运行时间*/ float run_time; /*运行时间*/float run_end_time; /*运行结束时间*/ int priority; /*优先级*/int order; /*运行次序*/int run_flag; /*调度标志*/}tasks[MAX];int counter; /*实际进程个数*/int fcfs(); /*先来先服务*/int ps(); /*优先级调度*/int sjf(); /*短作业优先*/int hrrn(); /*响应比高优先*/int pinput(); /*进程参数输入*/int poutput(); /*调度结果输出*/void main(){int option;pinput();printf("请选择调度算法(0~4):\n");printf("1.先来先服务\n");printf("2.优先级调度\n");printf(" 3.短作业优先\n");printf(" 4.响应比高优先\n");printf(" 0.退出\n");scanf("%d",&option);switch (option){ case 0:printf("运行结束。
实验二时间片轮转RR进程调度算法

实验二时间片轮转RR进程调度算法一: 需求分析(1)程序的设计的任务和目的: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。
(2)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。
(3)输入的形式和输入值的范围为避免测试时频繁输入数据, 将测试数据放在txt文件中采用读文件方法读取数据。
在同目录下的txt文件中输入数据, 第一行为进程到达时间, 中间用空格隔开, 第二行为进程服务时间, 不同进程的服务时间之间用空格隔开。
(2) 输出的形式输出每个时刻的进程运行状态, 并且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。
(详见运行截图)(3) 程序所能达到的功能;详见运行结果截图2、概要设计使用链表创建队列, 用链表方法实现时间片轮转调度。
主要有主函数, 时间片轮转调度函数void RR(int*ArrivalTime,int*ServiceTime,int n,int q,LinkQueue &Q)和输出函数voidprint(int n,int array[]), void print(int n,double array[]);三: 详细设计时间片轮转算法流程图:程序主要设计思想:(1)创建进程, 使用链表的方法, 链表中的每个结点相当于一个进程。
(2)读入文件中进程数据(进程的到达时间和服务时间)。
(3)创建一个进程单链表, 作为进程队列。
(4)请用户输入时间片大小。
(5)创建执行队列。
(6)定义时间轴, 初始化时间轴和执行队列。
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实验一 进程调度一、 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、 实验要求1. 设计进程调度算法,进程数不定2. 包含几种调度算法,并加以实现3. 输出进程的调度过程——进程的状态、链表等。
三、 参考例1.题目——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) 轮转法四、 实验流程图 开始 键盘输入进程数n ,和调度方法的选择 优先权法? 轮转法产生n 个进程,对每个进程产生一个PCB ,并用随机数产生进程的优先权及进程所需的CPU 时间按优先权大小,把n 个进程拉成一个就绪队列撤销进程就绪队列为空?结束 N YY注意:1.产生的各种随机数的取值范围加以限制,如所需的CPU 时间限制在1~20之间。
2.进程数n 不要太大通常取4~8个3.使用动态数据结构4.独立编程5.至少三种调度算法6.若有可能请在图形方式下,将PCB 的调度用图形成动画显示。
五.实验过程:(1)输入:进程流文件(1.txt ),其中存储的是一系列要执行的进程, 每个作业包括四个数据项:进程名 进程状态(1就绪 2等待 3运行) 所需时间 优先数(0级最高)进程0 1 50 2进程1 2 10 4进程2 1 15 0进程3 3 28 5进程4 2 19 1进程5 3 8 7输出: 进程执行流等待时间,平均等待时间本程序包括:FIFO 算法,优先数调度算法,时间片轮转调度算法产生n需的时间片数,已占用CPU 的时间片数置为0按进程产生的先后次序拉成就绪队列链=0? 撤销该进程就绪队列为空吗? =轮转时间片数?NY YY 结束 N(2)程序代码#include<stdio.h>#include<string.h>#include<iostream.h>const int block_time=10; //定义时间片的长度为10秒const int MAXPCB=100; //定义最大进程数//定义进程结构体typedef struct node{char name[20];int status;int time;int privilege;int finished;int wait_time; }pcb;pcb pcbs[MAXPCB];int quantity;//初始化函数void initial(){int i;for(i=0;i<MAXPCB;i++){strcpy(pcbs[i].name,"");pcbs[i].status=0;pcbs[i].time=0;pcbs[i].privilege=0;pcbs[i].finished=0;pcbs[i].wait_time=0;}quantity=0;}//读数据函数int readData(){FILE *fp;char fname[20];int i;cout<<"请输入进程流文件名:";cin>>fname;if((fp=fopen(fname,"r"))==NULL){cout<<"错误,文件打不开,请检查文件名"<<endl;}else{while(!feof(fp)){fscanf(fp,"%s %d %d %d",pcbs[quantity].name,&pcbs[quantity].status,&pcbs[quantity].time,&pcbs[quantity].privilege);quantity++;} //输出所读入的数据cout<<"输出所读入的数据"<<endl;cout<<"进程名进程状态所需时间优先数"<<endl;for(i=0;i<quantity;i++){cout<<" "<<pcbs[i].name<<" "<<pcbs[i].status<<" "<<pcbs[i].time<<" "<<pcbs[i].privilege<<endl;}return(1);}return(0);}//重置数据,以供另一个算法使用void init(){int i;for(i=0;i<MAXPCB;i++){pcbs[i].finished=0; pcbs[i].wait_time=0;}}//先进先出算法void FIFO(){int i,j; int total;//输出FIFO算法执行流cout<<endl<<"*****************************************************"<<endl;cout<<"FIFO算法执行流:"<<endl; cout<<"进程名等待时间"<<endl;for(i=0;i<quantity;i++){cout<<" "<<pcbs[i].name<<" "<<pcbs[i].wait_time<<endl;for(j=i+1;j<quantity;j++){ pcbs[j].wait_time+=pcbs[i].time; }}total=0;for(i=0;i<quantity;i++){ total+=pcbs[i].wait_time; }cout<<"总等待时间:"<<total<<" 平均等待时间:"<<total/quantity<<endl;}//优先数调度算法void privilege(){int i,j,p;int passed_time=0;int total;int queue[MAXPCB];int current_privilege=1000;for(i=0;i<quantity;i++){current_privilege=1000;for(j=0;j<quantity;j++){if((pcbs[j].finished==0)&&(pcbs[j].privilege<current_privilege)){ p=j;current_privilege=pcbs[j].privilege;}}queue[i]=p;pcbs[p].finished=1;pcbs[p].wait_time+=passed_time;passed_time+=pcbs[p].time;}//输出优先数调度执行流cout<<endl<<"***********************************************************"<< endl;cout<<"优先数调度执行流:"<<endl;cout<<"进程名等待时间"<<endl;for(i=0;i<quantity;i++){cout<<" "<<pcbs[queue[i]].name<<" "<<pcbs[queue[i]].wait_time<<endl;}total=0;for(i=0;i<quantity;i++){ total+=pcbs[i].wait_time; }cout<<"总等待时间:"<<total<<" 平均等待时间:"<<total/quantity<<endl;}//时间片轮转调度算法void timer(){int i,j,number,flag=1;int passed_time=0;int max_time=0;int round=0;int queue[1000];int total=0;while(flag==1){flag=0;number=0;for(i=0;i<quantity;i++){if(pcbs[i].finished==0){ number++; j=i; }}if(number==1){ queue[total]=j; total++; pcbs[j].finished=1; }if(number>1){for(i=0;i<quantity;i++){if(pcbs[i].finished==0){ flag=1;queue[total]=i;total++;if(pcbs[i].time<=block_time*(round+1)){pcbs[i].finished=1;}}}}round++;}if(queue[total-1]==queue[total-2]){ total--; }cout<<endl<<"*******************************************************"<<endl;cout<<"时间片轮转调度执行流:"<<endl;for(i=0;i<total;i++){cout<<pcbs[queue[i]].name<<" ";cout<<endl;}}//显示void version(){cout<<" /********************* 进程调度********************/";cout<<endl<<endl; }//主函数void main(){int flag;version();initial();flag=readData();if(flag==1){ FIFO();init();privilege();init();timer();}}(3)运行结果:输入进程流文件名1.txt即可得出以下输出结果:。