OS短作业优先调度算法C语言知识分享

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O S短作业优先调度算

法C语言

采用短作业优先调度算法调度程序

学号:

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指导老师:

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目录

一、实验题目 (3)

二、课程设计的目的 (3)

三、设计内容 (3)

四、设计要求 (3)

五、主要数据结构及其说明 (4)

六、程序运行结果 (5)

七、流程图 (7)

八、源程序文件 (9)

九、实验体会 (13)

十、参考文献 (14)

摘要

在多道程序环境下,主存中有着多个进程,其数目往往多于处理机数目。这就要求系统能按某种算法,动态地把处理机分配给就绪队列中的一个进程,使之执行。分配处理机的任务是由处理机调度程序完成的。由于处理机是最重要的计算机资源,提高处理机的利用率及改善系统性能(吞吐量、响应时间),在很大程度上取决于处理机调度性能的好坏,因而,处理机调度便成为操作系统设计的中心问题之一。

在多道程序系统中,一个作业被提交后必须经过处理机调度后,方能获得处理机执行。对于批量型作业而言,通常需要经历作业调度和进程调度两个过程后方能获得处理机。作业调度是对成批进入系统的用户作业,根据作业控制块的信息,按一定的策略选取若干个作业使它们可以去获得处理器运行的一项工作。而对每个用户来说总希望自己的作业的周转时间是最小的,短作业优先(SJF)便是其中一种调度方法。本次课程设计主要是模拟短作业优先(SJF)调度算法。

一、实验题目

采用短作业优先算法的的进程调度程序

二、课程设计的目的

●操作系统课程设计是计算机专业重要的教学环节,它为学生提供了一个既

动手又动脑,将课本上的理论知识和实际有机的结合一起,独立分析和解决实际问题的机会。

●进一步巩固和复习操作系统的基础知识。

●培养学生结构化程序、模块化程序设计的方法和能力。

●提高学生调试程序的技巧和软件设计的能力。

●提高学生分析问题、解决问题以及综合利用C语言进行程序设计的能力。

三、设计内容

设计并实现一个采用短作业优先算的进程调度算法演示程序

四、设计要求

1. 每一个进程有一个PCB,其内容可以根据具体情况设定。

2. 进程数、进入内存时间、要求服务时间、优先级等均可以在界面上设定

3. 可读取样例数据(要求存放在外部文件中)进行进程数、进入内存时间、时间片长度、进程优先级的初始化

4. 可以在运行中显示各进程的状态:就绪、执行(由于不要求设置互斥资源与进程间同步关系,故只有两种状态)

5. 采用可视化界面,可在进程调度过程中随时暂停调度,查看当前进程的状态以及相应的阻塞队列

五、主要数据结构及其说明

算法的基本概念和原理:本次课程设计主要是采用短作业优先算法进程的进程调度过程。短作业优先调度算法,是指对短作业或短进程优先调度的算法。他们可以分别用于作业调度和进程调度,短作业优先的调度算法是从后备队列中选择一个或若干个估计运行时间最短的作业,将他们调入内存运行。而短进程优先调度算法则是从就绪队列中选出一个估计运行时间最短的进程,将处理机分配给他,使它立即执行并一直执行到完成,或发生某事件而被阻塞放弃处理机时再度重新调度。本程序采用了非抢占式短作业优先调度。而非抢占式这种方式,一旦把处理机分配给某进程后,便让该进程一直执行,直至该进程完成或发生某事件而被阻塞时,才再把处理机分配给其它进程,决不允许某进程抢占已经分配出去的处理机。这种调度方式的优点是实现简单,系统开销小,适用于大多数的批处理系统环境。但它难以满足紧急任务的要求——立即执行,因而可能造成难以预料的后果。因此,在要求比较严格的实时系统中,不宜采用这种调度方式。本课程设计主要是在满足要求多道单处理机的情况下进行短作业的优先调度。

算法的简要说明:短作业(进程)优先调度算法SJ(P)F,是指对短作业或短进程优先调度的算法。它们可以分别用于作业调度和进程调度。短作业优先(SJF)的调度算法是从后备队列中选择一个或若干个估计运行时间最短的作业,将它们调入内存运行。而短进程(SPF)调度算法则是从就绪队列中选出一个估计运行时间最短的进程,将处理机分配给它,使它立即执行并一直执行到完成,或发生某事件而被阻塞放弃处理机再重新调度。优

点是SJ(P)F调度算法能有效地降低作业(进程)的平均等待时间,提高系统吞吐量。缺点是该算法对长作业不利;完全未考虑作业的紧迫程度,因而不能保证紧迫性作业(进程)长期不被调度;由于作业(进程)的长短只是根据用户所提供的估计执行时间而定的,而用户又可能会有意或无意地缩短其作业的估计运行时间,致使该算法不一定能真正做到短作业游戏那调度。

该程序定义了一个进程数据块(struct Process_),该数据块有进程名(name)、到达时间(arrivetime)、服务时间(servicetime)、开始执行时间(starttime)、完成时间(finishtime)、周转时间(zztime)、带权周转时间(dqzztime)、执行顺序(order)。用到的公式有:完成时间=到达时间+服务时间;周转时间=完成时间+到达时间;带权周转时间=周转时间/服务时间;(第一次执行的进程的完成时间=该进程的到达时间;下一个进程的开始执行时间=上一个进程的完成时间)。运行进程的顺序需要对进程的到达时间和服务时间进行比较。如果某一进程是从0时刻到达的,那么首先执行该进程;之后就比较进程的服务时间,谁的服务时间短就先执行谁(如果服务时间相同则看它们的到达时间,到达时间短的先执行);如果到达时间和服务时间相同,则按先来先服务算法执行。

六、程序运行结果

1 进入操作界面如下

2输入进程的信息

3 各时刻进程的状态

短作业优先调度算法

青岛理工大学 操作系统课程设计报告 院(系):计算机工程学院 专业:计算机科学与技术专业 学生姓名: 班级:__学号: 题目:短作业优先调度算法的进程调度程序_ 起迄日期:________ 设计地点: 指导教师: 2011—2012年度第 1 学期 完成日期: 2012 年 1 月日

一、课程设计目的 进行操作系统课程设计主要是在学习操作系统课程的基础上,在完成操作系统各部分实验的基础上,对操作系统的整体进行一个模拟,通过实践加深对各个部分的管理功能的认识,还能进一步分析各个部分之间的联系,最后达到对完整系统的理解。同时,可以提高运用操作系统知识解决实际问题的能力;锻炼实际的编程能力、开发软件的能力;还能提高调查研究、查阅技术文献、资料以及编写软件设计文档的能力。 二、课程设计内容与要求 设计目的:在多道程序和多任务系统中,系统内同时处于就绪状态的进程可能有若干个,且进程之间也存在着同步与互斥的关系,要求采用指定的调度策略,使系统中的进程有条不紊地工作,通过观察诸进程的运行过程,以巩固和加深处理机调度的概念。 2、设计要求(多道、单处理机): 1)每一个进程有一个PCB,其内容可以根据具体情况设定。 2)可以在界面设定的互斥资源(包括两种:输入设备与输出设备)的数目 3)进程数、进入内存时间、要求服务时间可以在界面上进行设定 4)进程之间存在一定的同步与互斥关系,可以通过界面进行设定,其表示方法如下: 进程的服务时间由三段组成:I2C10O5(表示进程的服务时间由2个时间片的输入,10个时间片的计算,5个时间片的输出) 进程间的同步关系用一个段表示:W2,表示该进程先要等待P2进程执行结束后才可以运行 因此,进程间的同步与互斥关系、服务时间可以统一用四段表示为:I2C10O5W2 5)可以在运行中显示各进程的状态:就绪、阻塞、执行 6)采用可视化界面,可在进程调度过程中随时暂停调度,查看当前进程的状态以及相 应的阻塞队列 7)具有一定的数据容错性 三、系统分析与设计 1、系统分析 本系统主要是采用短作业优先算法进程的进程调度过程。短作业优先调度算法,是指对短作业或短进程优先调度的算法。他们可以分别用于作业调度和进程调度,短作业优先的调度算法是从后备队列中选择一个或若干个估计运行时间最短的作业,将他们调入内存运行。而短进程优先调度算法则是从就绪队列中选出一个估计运行时间最短的进程,将处理机分配给他,,使它立即执行并一直执行到完成,或发生某事件而被阻塞放弃处理机时再度重新调度。本程序采用了非抢占式短作业优先调度。而非抢占式这种方式,一旦把处理机分配给某进程后,便让该进程一直执行,直至该进程完成或发生某事件而被阻塞时,才再把处理机分配给其它进程,决不允许某进程抢占已经分配出去的处理机。这种调度方式的优点是实现简单,系统开销小,适用于大多数的批处理系统环境。但它难以满足紧急任务的要求——立即执行,因而可能造成难以预料的后果。因此,在要求比较严格的实时系统中,不宜采用这种调度方式本系统的主要是在满足要求多道单处理机的情况下进行短作业的优先调度。 本系统在测试时输入了五个进程,按实验要求如I2C10O5(表示进程的服务时间由2个时间片的输入,10个时间片的计算,5个时间片的输出,5个时间片的计算组成)的方式输入,各进程的信息如下:(0 0 1 1 1 )(1 2 1 2 2 )(2 4 1 1 1 )

操作系统处理器调度算法C++程序

一、先来先服务算法 1.程序简介 先来先服务算法按照作业进入系统后备作业队列的先后次序挑选作业,先进入系统的作业将优先被挑选进入主存,创建用户进程,分配所需资源,然后,移入就绪队列.这是一种非剥夺式调度算法,易于实现,但效率不高.只顾及作业的等候时间,未考虑作业要求服务时间的长短,不利于短作业而优待长作业,不利于I/O繁忙型作业而有利于CPU繁忙型作业.有时为了等待场作业执行结束,短作业的周转时间和带全周转时间将变得很大,从而若干作业的平均周转时间和平均带权周转时间也变得很大。 2.分析 1.先定义一个数组代表各作业运行的时间,再定义一个数组代表各作业到达系统的时间,注意到达系统的时间以第一个作业为0基础(注意:若各程序都同时到达系统,则到达系统时间都为0)。 2.输入作业数。 3.然后运用循环结构累积作业周转时间和带权周转时间。 4.最后,作业周转时间和带权周转时间分别除以作业数即可得到平均作业周转时间和平均带权周转时间。 3.详细设计 源程序如下: #include #include using namespace std; int main() { int n,a[100],b[100]; double s[100],m[100],T=0,W=0; cout<<"请输入作业数:"<>n; cout<<"请分别输入各作业到达系统的时间:"<>b[i]; } cout<<"请分别输入各作业所运行的时间:"<>a[i];s[0]=0; s[i+1]=s[i]+a[i]; m[i+1]=(s[i+1]-b[i])/a[i]; T=T+s[i+1]-b[i]; W=W+m[i+1]; }

操作系统实验报告(进程调度算法)

操作系统实验报告(进程调度算法)

实验1 进程调度算法 一、实验内容 按优先数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。 三、实验原理 设计一个按优先数调度算法实现处理器调度的程序。 (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: 进程名 指针 要求运行时 间 优先数

状态 其中,进程名——作为进程的标识,假设五个进程的进程名分别为P1,P2,P3,P4,P5。 指针——按优先数的大小把五个进程连成队列,用指针指出下一个进程的进程控制块的首地址,最后一个进程中的指针为“0”。 要求运行时间——假设进程需要运行的单位时间数。 优先数——赋予进程的优先数,调度时总是选取优先数大的进程先执行。 状态——可假设有两种状态,“就绪”状态和“结束”状态。五个进程的初始状态都为“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) 在每次运行你所设计的处理器调度程序之前,为每个进程任意确定它的“优先数”和“要求运行时间”。 (3) 为了调度方便,把五个进程按给定的优先数从大到小连成队列。用一单元指出队首进程,用指针指出队列的连接情况。例: 队首标志 K2

1P1 K 2 P2 K 3 P3 K 4 P4 K 5 P5 0 K4K5K3K1 2 3 1 2 4 1 5 3 4 2 R R R R R PC B1 PC B2 PC B3 PC B4 PC B5 (4) 处理器调度总是选队首进程运行。采用动态改变优先数的办法,进程每运行一次优先数就减“1”。由于本实验是模拟处理器调度,所以,对被选中的进程并不实际的启动运行,而是执行: 优先数-1 要求运行时间-1 来模拟进程的一次运行。 提醒注意的是:在实际的系统中,当一个进程被选中运行时,必须恢复进程的现场,让它占有处理器运行,直到出现等待事件或运行结束。在这里省去了这些工作。

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 #include #include struct work { i nt id; i nt arrive_time;

操作系统短作业优先调度算法

课程设计 采用短作业优先调度算法调度程序 学号: 姓名: 专业: 指导老师: 日期:

目录 一、实验题目 (3) 二、课程设计的目的 (3) 三、设计内容 (3) 四、设计要求 (3) 五、主要数据结构及其说明 (4) 六、程序运行结果 (5) 七、流程图 (7) 八、源程序文件 (9) 九、实验体会 (13) 十、参考文献 (13)

摘要 在多道程序环境下,主存中有着多个进程,其数目往往多于处理机数目。这就要求系统能按某种算法,动态地把处理机分配给就绪队列中的一个进程,使之执行。分配处理机的任务是由处理机调度程序完成的。由于处理机是最重要的计算机资源,提高处理机的利用率及改善系统性能(吞吐量、响应时间),在很大程度上取决于处理机调度性能的好坏,因而,处理机调度便成为操作系统设计的中心问题之一。 在多道程序系统中,一个作业被提交后必须经过处理机调度后,方能获得处理机执行。对于批量型作业而言,通常需要经历作业调度和进程调度两个过程后方能获得处理机。作业调度是对成批进入系统的用户作业,根据作业控制块的信息,按一定的策略选取若干个作业使它们可以去获得处理器运行的一项工作。而对每个用户来说总希望自己的作业的周转时间是最小的,短作业优先(SJF)便是其中一种调度方法。本次课程设计主要是模拟短作业优先(SJF)调度算法。

一、实验题目 采用短作业优先算法的的进程调度程序 二、课程设计的目的 操作系统课程设计是计算机专业重要的教学环节,它为学生提供了一个既动手又动脑,将课本上的理论知识和实际有机的结合一起,独立分析和解决实际问题的机会。 进一步巩固和复习操作系统的基础知识。 培养学生结构化程序、模块化程序设计的方法和能力。 提高学生调试程序的技巧和软件设计的能力。 提高学生分析问题、解决问题以及综合利用C语言进行程序设计的能力。 三、设计内容 设计并实现一个采用短作业优先算的进程调度算法演示程序 四、设计要求 1. 每一个进程有一个PCB,其内容可以根据具体情况设定。 2. 进程数、进入内存时间、要求服务时间、优先级等均可以在界面上设定 3. 可读取样例数据(要求存放在外部文件中)进行进程数、进入内存时间、时间片长度、进程优先级的初始化 4. 可以在运行中显示各进程的状态:就绪、执行(由于不要求设置互斥资源与进程间同步关系,故只有两种状态) 5. 采用可视化界面,可在进程调度过程中随时暂停调度,查看当前进程的状态以及相应的阻塞队列

操作系统+磁盘调度算法

目录 目录 ........................................................ 错误!未定义书签。1.课程设计目的.............................................. 错误!未定义书签。 编写目的................................................. 错误!未定义书签。2.课程设计内容.............................................. 错误!未定义书签。 设计内容................................................. 错误!未定义书签。3.课程设计方案.............................................. 错误!未定义书签。 模块划分................................................. 错误!未定义书签。 模块调用关系图........................................... 错误!未定义书签。 子模块程序流程图......................................... 错误!未定义书签。4.测试数据和结果............................................ 错误!未定义书签。 测试数据................................................. 错误!未定义书签。 测试结果................................................. 错误!未定义书签。 测试抓图................................................. 错误!未定义书签。5.参考文献.................................................. 错误!未定义书签。6.总结...................................................... 错误!未定义书签。 设计体会................................................. 错误!未定义书签。 结束语................................................... 错误!未定义书签。7.程序使用说明书............................................ 错误!未定义书签。8.程序源代码................................................ 错误!未定义书签。

先来先服务和短作业优先调度算法

《操作系统》实验一实验报告 【实验题目】:先来先服务FCFS和短作业优先SJF进程调度算法【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。 【实验内容】 问题描述: 设计程序模拟进程的先来先服务FCFS和短作业优先SJF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, … ,S n。分别采用先来先服务FCFS和短作业优先SJF 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。 程序要求如下: 1)进程个数n;每个进程的到达时间T1, …,T n和服务时间S1, … ,S n;选择算法1-FCFS,2-SJF。 2)要求采用先来先服务FCFS和短作业优先SJF分别调度进程运行,计算每个进程的周转时间,带权周转时间,并且计算所有进程的平均周转时间,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,带权平均周转时间。【实验过程】 #include using namespace std; #define MaxNum 100 int ArrivalTime[MaxNum]; double ServiceTime[MaxNum]; double FinishTime[MaxNum]; double WholeTime[MaxNum]; double A VEWholeTime[MaxNum]; double A VEWeightWholeTime[MaxNum]; double WeightWholeTime[MaxNum]; double AverageWT_FCFS,AverageWT_SJF; double AverageWWT_FCFS,AverageWWT_SJF; double AllTime,WeightAllTime; double a[MaxNum]; int b[MaxNum]; int c[MaxNum]; int d[MaxNum]; void FCFS(); void SJF();

操作系统实验-FCFS和短作业优先SJF调度算法模拟

题目先来先服务FCFS和短作业优先SJF进程调度算法 姓名: 学号: 专业: 学院: 指导教师:林若宁 二零一八年十一月

一、实验目的 模拟单处理器系统的进程调度,分别采用短作业优先和先来先服务的进程调度算法作为进程设计算法,以加深对进程的概念及进程调度算法的理解. 二、实验内容 1. 短作业优先调度算法原理 短作业优先调度算法,是指对短作业或断进程优先调度的算法。它们可以分别可以用于作业调度和进程调度。短作业优先调度算法,是从后备队列中选择一个或若干个运行时间最短的作业,将它们调入内存运行。短进程优先调度算法,是从就绪队列中选出一个估计运行时间最短的进程,将处理机分配给它使它立即执行并一直执行到完成,或发生某事件而被阻塞放弃处理机时再重新调度。 2. 先来先服务调度算法原理 先来先服务(FCFS)调度算法是一种最简单的调度算法,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,每次调度都是从后备作业队列中选择一个或多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、创建进程,然后放入就绪队列。在进程调度中采用FCFS算法时,则每次调度是从就绪队列中选择一个最先进入该队列的进程,为之分配处理机,使之投入运行。该进程一直运行到完成或发生某事件而阻塞后才放弃处理机。 三、程序设计 1.概要设计 程序包括主函数、FCFS算法函数、SJF算法函数、输出函数;主函数流程:输入文件中的数据—显示各进程数据—选择算法—调用相应算法的函数—输出结果 2.算法流程

SJF算法流程图:

3.详细设计 (1)定义一个结构体 typedef struct PCB { char job_id[10]; //作业ID float Arr_time; //到达时刻 float Fun_time; //估计运行时间 float Wait_time; //等待时间 float Start_time; //开始时刻 float Fin_time; //完成时刻 float Tur_time; //周转时间 float WTur_time; //带权周转时间 int Order; //优先标记 }list; (2)先来先服务算法函数 void fcfs(list *p,int count) //先来先服务算法 { list temp; //临时结构体变量int i; int j;

几种操作系统调度算法

保证调度算法 基本思想:向用户做出明确的性能保证,然后去实现它.如你工作时有n个用户的登录,则你将获得cpu处理能力的1/n 算法实现:跟踪计算各个进程已经使用的cpu时间和应该获得的cpu时间,调度将转向两者之比最低的进程 五,保证调度算法 思想:向用户做出明确的性能保证,然后去实现它. 算法:容易实现的一种保证是:当工作时己有n个用户登录在系统,则将获得CPU处理能力的1/n.类似的,如果在一个有n个进程运行的用户系统中,每个进程将获得CPU处理能力的1/n. 实现方法:OS应记录及计算,各个进程在一定时间段内,已经使用的CPU时间和应该得到的CPU时间,二者之比小者优先级高. 5. 保证调度 一种完全不同的调度算法是向用户作出明确的性能保证,然后去实现它。一种很实际并很容易实现的保证是:若用户工作时有n个用户登录,则用户将获得CPU处理能力的1/n。类似地,在一个有n个进程运行的单用户系统中,若所有的进程都等价,则每个进程将获得1/n的CPU时间。看上去足够公平了。 为了实现所做的保证,系统必须跟踪各个进程自创建以来已使用了多少CPU时间。然后它计算各个进程应获得的CPU时间,即自创建以来的时间除以n。由于各个进程实际获得的CPU时间是已知的,所以很容易计算出真正获得的CPU时间和应获得的CPU时间之比。比率为0.5说明一个进程只获得了应得时间的一半,而比率为2.0则说明它获得了应得时间的2倍。于是该算法随后转向比率最低的进程,直到该进程的比率超过它的最接近竞争者为止。 彩票调度算法 基本思想:为进程发放针对系统各种资源(如cpu时间)的彩票;当调度程序需要做出决策时,随机选择一张彩票,持有该彩票的进程将获得系统资源 合作进程之间的彩票交换 六,彩票调度算法 彩票调度算法: 为进程发放针对各种资源(如CPU时间)的彩票.调度程序随机选择一张彩票,持有该彩票的进程获得系统资源. 彩票调度算法的特点: 平等且体现优先级:进程都是平等的,有相同的运行机会.如果某些进程需要更多的机会,可被给予更多彩票,增加其中奖机会. 易计算CPU的占有几率:某进程占用CPU的几率,与所持有的彩票数成正比例.该算法可实现各进程占用CPU的几率. 响应迅速 各个进程可以合作,相互交换彩票. 容易实现按比例分配如图象传输率,10帧/s,15帧/s,25帧/s

短作业优先算法

短作业(进程)优先调度算法 1.短作业(进程)优先调度算法SJ(P)F,是指对短作业或 短进程优先调度的算法。它们可以分别用于作业调度和进程调度。短作业优先(SJF)的调度算法是从后备队列中选择一个或若干个估计运行时间最短的作业,将它们调入内存运行。而短进程(SPF)调度算法则是从就绪队列中选出一个估计运行时间最短的进程,将处理机分配给它,使它立即执行并一直执行到完成,或发生某事件而被阻塞放弃处理机再重新调度。SJ(P)F 调度算法能有效地降低作业(进程)的平均等待时间,提高系统吞吐量。该算法对长作业不利,完全未考虑作业的紧迫程度。 2.流程图 3.代码

#include<> #include<> #include<> struct sjf{ char name[10]; float arrivetime; float servicetime; float starttime; float finishtime; float zztime; float dqzztime; }; sjf a[100]; void input(sjf *p,int N) { int i; printf("intput the process's name & arrivetime & servicetime:\nfor exmple: a 0 100\n"); for(i=0;i<=N-1;i++) { printf("input the %dth process's information:\n",i+1); scanf("%s%f%f",&p[i].name,&p[i].arrivetime,&p[i].servicetim e);

优先级调度算法实验报告

优 先 级 调 度 算 法 实 验 报 告 院系:****************学院班级:*********** 姓名:*** 学号:************

一、实验题目:优先级调度算法 二、实验目的 进程调度是处理机管理的核心内容。本实验要求用高级语言编写模拟进程调度程序,以便加深理解有关进程控制快、进程队列等概念,并体会和了解优先级算法的具体实施办法。 三、实验内容 1.设计进程控制块PCB的结构,通常应包括如下信息: 进程名、进程优先数(或轮转时间片数)、进程已占用的CPU时间、进程到完成还需要的时间、进程的状态、当前队列指针等。 2.编写优先级调度算法程序 3.按要求输出结果。 四、实验要求 每个进程可有三种状态;执行状态(RUN)、就绪状态(READY,包括等待状态)和完成状态(FINISH),并假定初始状态为就绪状态。(一)进程控制块结构如下: NAME——进程标示符 PRIO/ROUND——进程优先数 NEEDTIME——进程到完成还需要的时间片数 STATE——进程状态 NEXT——链指针 注: 1.为了便于处理,程序中进程的的运行时间以时间片为单位进行

计算; 2.各进程的优先数或,以及进程运行时间片数的初值,均由用户在程序运行时给定。 (二)进程的就绪态和等待态均为链表结构,共有四个指针如下:RUN——当前运行进程指针 READY——就需队列头指针 TAIL——就需队列尾指针 FINISH——完成队列头指针 五、实验结果:

六、实验总结: 首先这次实验的难度不小,它必须在熟悉掌握数据结构的链表和队列的前提下才能完成,这次实验中用了三个队列,就绪队列,执行队列和完成队列,就绪队列中的优先级数是有序插入的,当进行进程调度的时候,需要先把就绪队列的队首节点(优先级数最大的节点)移入执行队列中,当执行进程结束后,判断该进程是否已经完成,如果已经完成则移入完成队列,如果没有完成,重新有序插入就绪队列中,这就是这次实验算法的思想。 附录(算法代码):

短作业优先调度

实验一进程调度 一、实验目的 编写并调试一个模拟的进程调度程序,以加深对进程的概念及进程调度算法的理解. 二、实验内容 1.采用“短进程优先”调度算法对五个进程进行调度。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、到达 时间、需要运行时间、已用CPU时间、进程状态等等。 2.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。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、实现思路 主函数-输入函数-短作业优先调度函数-输出函数。 这是一条最基础的思路。输入函数使用文本导入完成数据输入,输出函数输出调度结果,主函数完成各子函数连接,最主要的是短作业优先的调度函数。我想到的方法就是排序,不断选择需要运行时间最短的作业,接着进行数据输入计算输出等,遍历全部数据并完成调度。 四、主要的数据结构 struct Process_struct{ char name[MaxNum]; //进程名称 int arrivetime; //到达时间 int servertime; //开始运行时间 int finishtime; //运行结束时间 int runtime; //运行时间 int runflag; //调度标志 int order; //运行次序

double weightwholetime; //周转时间 double averagewt_FCFS,averagewt_SJF; //平均周转时间 double averagewwt_FCFS,averagewwt_SJF; //平均带权周转时间 }pro[MaxNum]; 五、算法流程图 六、运行与测试 用书上数据对程序进行测试,结果如下:

操作系统之调度算法和死锁中的银行家算法

操作系统之调度算法和死锁中的银行家算法习题答案

1. 有三个批处理作业,第一个作业 10:00 到达,需要执行 2 小时;第二个作业在 10:10 到达,需要执行 1 小时;第三个作业在 10:25 到达,需要执行 25 分钟。分别采用先来先服务,短作业优先和最高响应比优先三种调度算法,各自的平均周转时间是多少? 解: 先来先服务: (结束时间=上一个作业的结束时间+执行时间周转时间=结束时间-到达时间=等待时间+执行时间) 按到达先后,执行顺序:1->2->3 作业到达 时间 结束 时间 等待 时间 执行 时间 周转 时间 平均周 转时间 1 10:00 12:00 0m 120m 120m 156.7m 2 10:10 13:00 110m 60m 170m 3 10:25 13:25 155m 25m 180m 短作业优先: 1)初始只有作业1,所以先执行作业1,结束时 间是12:00,此时有作业2和3; 2)作业3需要时间短,所以先执行;

3)最后执行作业2 作业到达 时间 结束 时间 等待 时间 执行 时间 周转 时间 平均周 转时间 1 10:00 12:00 0m 120m 120m 145m 3 10:25 12:25 95m 25m 120m 2 10:10 13:25 135m 60m 195m 最高响应比优先: 高响应比优先调度算法既考虑作业的执行时间也考虑作业的等待时间,综合了先来先服务和最短作业优先两种算法的特点。 1)10:00只有作业1到达,所以先执行作业1; 2)12:00时有作业2和3, 作业2:等待时间=12:00-10:10=110m;响应比=1+110/60=2.8; 作业3:等待时间=12:00-10:25=95m,响应比=1+95/25=4.8; 所以先执行作业3 3)执行作业2 作业到达 时间 结束 时间 等待 时间 执行 时间 周转 时间 平均周 转时间 1 10:00 12:00 0m 120m 120m

短作业优先调度算法 (1)

短作业优先调度算法 学院计算机科学与技术 专业 学号 学生姓名 指导教师姓名 2014-3-18目录

九参考文献……………………………………………………………………………………………………… 实验题目 采用短作业优先算法的进程调度程序 课程设计的目的 操作系统课程设计是计算机专业重要的教学环节,它为学生提供了一个既动手又动脑,将课本上的理论知识和实际有机的结合一起,独立分析和解决实际问题的机会。 进一步巩固和复习操作系统的基础知识。 培养学生结构化程序、模块化程序设计的方法和能力。 提高学生调试程序的技巧和软件设计的能力。 提高学生分析问题、解决问题以及综合利用C语言进行程序设计的能力。 设计内容 设计并实现一个采用短作业优先算的进程调度算法演示程序 设计要求 1. 每一个进程有一个PCB,其内容可以根据具体情况设定。 2. 进程数、进入内存时间、要求服务时间、优先级等均可以在界面上设定

3. 可读取样例数据(要求存放在外部文件中)进行进程数、进入内存时间、时间片长度、进程优先级的初始化 4. 可以在运行中显示各进程的状态:就绪、执行(由于不要求设置互斥资源与进程间同步关系,故只有两种状态) 5. 具有一定的数据容错性 主要数据结构及其说明 算法的简要说明:短作业(进程)优先调度算法SJ(P)F,是指对短作业或短进程优先调度的算法。它们可以分别用于作业调度和进程调度。短作业优先(SJF)的调度算法是从后备队列中选择一个或若干个估计运行时间最短的作业,将它们调入内存运行。而短进程(SPF)调度算法则是从就绪队列中选出一个估计运行时间最短的进程,将处理机分配给它,使它立即执行并一直执行到完成,或发生某事件而被阻塞放弃处理机再重新调度。优点是SJ(P)F调度算法能有效地降低作业(进程)的平均等待时间,提高系统吞吐量。缺点是该算法对长作业不利;完全未考虑作业的紧迫程度,因而不能保证紧迫性作业(进程)长期不被调度;由于作业(进程)的长短只是根据用户所提供的估计执行时间而定的,而用户又可能会有意或无意地缩短其作业的估计运行时间,致使该算法不一定能真正做到短作业游戏那调度。 该程序定义了一个进程数据块(struct spf),该数据块有进程名(name)、到达时间(arrivetime)、服务时间(servicetime)、开始执行时间(starttime)、完成时间 (finishtime)、周转时间(zztime)、带权周转时间(dqzztime)。用到的公式有:完成时间=到达时间+服务时间;周转时间=完成时间-到达时间;带权周转时间=周转时间/服务时间;(第一次执行的进程的完成时间=该进程的到达时间;下一个进程的开始执行时间=上一个进程的完成时间)。运行进程的顺序需要对进程的到达时间和服务时间进行比较。如果某一进程是从0时刻到达的,那么首先执行该进程;之后就比较进程的服务时间,谁的服务时间短就先执行谁(如果服务时间相同则看它们的到达时间,到达时间短的先执行);如果到达时间和服务时间相同,则按先来先服务算法执行。

操作系统作业调度算法

操作系统上机测试作业调度算法算法 一、实验目的和要求(供参考) 1.掌握作业调度功能和调度程序常用算法。 2.掌握利用C语言设计实现不同调度策略的作业调度算法。 3.验证不同作业调度算法对性能的影响。 二、实验环境(供参考) 1.知识准备:学过进程管理、作业管理、处理机调度等章节的内容。 2.开发环境与工具: 硬件平台——个人计算机。 软件平台——C语言开发环境。 三、实验内容 用“先来先服务(FCFS)”算法和“最短作业优先(SJF)”算法模拟作业调度。 要求:按作业的到达顺序输入各作业需要的运行时间,按算法调度输出平均周转时间。 例如(FCFS),输入:8(到达时间0),5(到达时间2),7(到达时间3),1(到达时间6)J1 J2 J3 J4 0 8 13 20 21 输出:aver=(8+(13-2)+(20-3)+(21-6))/4=51/4 例如(SJF),输入:8(到达时间0),5(到达时间2),7(到达时间3),1(到达时间6)J1 J4 J2 J3 0 8 9 14 21 输出:aver=(8+(9-6)+(14-2)+(21-3))/4=42/4 注:输入的格式任意,只要输出平均周转时间即可。

四、代码(带注释) 1、先来先服务 实验结果(截图呈现) 代码: #include using namespace std; class Fcfs { private: int num[10]; //作业编号 double arriveTime[10]; //到达时间 double startTime[10]; //开始时间,进内存时间 double workTime[10]; //工作时间 double finishTime[10]; //完成时间 double cirTime[10]; //存放每一个作业的周转时间 //double freeTime[10]; //上一个作业已结束,但下一个作业还未到,存放这一段空闲时间 public: Fcfs(int n) //n为作业数目 { cout<<"默认第一个作业的到达时间为0。"<

OS短作业优先调度算法C语言知识分享

O S短作业优先调度算 法C语言

采用短作业优先调度算法调度程序 学号: 姓名: 专业: 指导老师: 日期:

目录 一、实验题目 (3) 二、课程设计的目的 (3) 三、设计内容 (3) 四、设计要求 (3) 五、主要数据结构及其说明 (4) 六、程序运行结果 (5) 七、流程图 (7) 八、源程序文件 (9) 九、实验体会 (13) 十、参考文献 (14)

摘要 在多道程序环境下,主存中有着多个进程,其数目往往多于处理机数目。这就要求系统能按某种算法,动态地把处理机分配给就绪队列中的一个进程,使之执行。分配处理机的任务是由处理机调度程序完成的。由于处理机是最重要的计算机资源,提高处理机的利用率及改善系统性能(吞吐量、响应时间),在很大程度上取决于处理机调度性能的好坏,因而,处理机调度便成为操作系统设计的中心问题之一。 在多道程序系统中,一个作业被提交后必须经过处理机调度后,方能获得处理机执行。对于批量型作业而言,通常需要经历作业调度和进程调度两个过程后方能获得处理机。作业调度是对成批进入系统的用户作业,根据作业控制块的信息,按一定的策略选取若干个作业使它们可以去获得处理器运行的一项工作。而对每个用户来说总希望自己的作业的周转时间是最小的,短作业优先(SJF)便是其中一种调度方法。本次课程设计主要是模拟短作业优先(SJF)调度算法。

一、实验题目 采用短作业优先算法的的进程调度程序 二、课程设计的目的 ●操作系统课程设计是计算机专业重要的教学环节,它为学生提供了一个既 动手又动脑,将课本上的理论知识和实际有机的结合一起,独立分析和解决实际问题的机会。 ●进一步巩固和复习操作系统的基础知识。 ●培养学生结构化程序、模块化程序设计的方法和能力。 ●提高学生调试程序的技巧和软件设计的能力。 ●提高学生分析问题、解决问题以及综合利用C语言进行程序设计的能力。 三、设计内容 设计并实现一个采用短作业优先算的进程调度算法演示程序 四、设计要求 1. 每一个进程有一个PCB,其内容可以根据具体情况设定。 2. 进程数、进入内存时间、要求服务时间、优先级等均可以在界面上设定

设计一个按优先数调度算法实现处理器调度的程序 改

题目:设计一个按优先数调度算法实现处理器调度的程序 提示: (1)假定系统有5个进程,每个进程用一个PCB来代表。PCB的格式为: 进程名、指针、要求运行时间、优先数、状态。 进程名——P1~P5。 指针——按优先数的大小把5个进程连成队列,用指针指出下一个进程PCB的首地址。 要求运行时间——假设进程需要运行的单位时间数。 优先数——赋予进程的优先数,调度时总是选取优先数大的进程先执行。 状态——假设两种状态,就绪,用R表示,和结束,用E表示。初始状态都为就绪状态。 (2) 每次运行之前,为每个进程任意确定它的“优先数”和“要求运行时间”。 (3) 处理器总是选队首进程运行。采用动态改变优先数的办法,进程每运行1次,优先 数减1,要求运行时间减1。 (4) 进程运行一次后,若要求运行时间不等于0,则将它加入队列,否则,将状态改为“结 束”,退出队列。 (5) 若就绪队列为空,结束,否则,重复(3)。 2.程序中使用的数据结构及符号说明: #define num 5//假定系统中进程个数为5 struct 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 3.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:

先来先服务和短作业优先调度算法

操作系统》实验一实验报告 【实验题目】:先来先服务FCFS 和短作业优先SJF进程调度算法【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。 【实验内容】 问题描述: 设计程序模拟进程的先来先服务FCFS 和短作业优先SJF 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, ?,S n。分别采用先来先服务FCFS和短作业优先SJF 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。 程序要求如下: 1)进程个数n;每个进程的到达时间T1, ?,T n 和服务时间S1, ?,S n;选择算法1-FCFS,2-SJF。 2)要求采用先来先服务FCFS 和短作业优先SJF分别调度进程运行,计算每个进程的周转时间,带权周转时间,并且计算所有进程的平均周转时间,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,带权平均周转时间 【实验过程】 #include using namespace std; #define MaxNum 100 int ArrivalTime[MaxNum]; double ServiceTime[MaxNum]; double FinishTime[MaxNum]; double WholeTime[MaxNum]; double AVEWholeTime[MaxNum]; double AVEWeightWholeTime[MaxNum]; double WeightWholeTime[MaxNum]; double AverageWT_FCFS,AverageWT_SJF; double AverageWWT_FCFS,AverageWWT_SJF; double AllTime,WeightAllTime; double a[MaxNum]; int b[MaxNum]; int c[MaxNum]; int d[MaxNum]; void FCFS(); void SJF(); void FCFS() { int ProcessNum; cout<<" --------- 先来先服务算法"<

操作系统磁盘调度算法(C++)

#include #include #include using namespace std; const int MaxNumber=100; int TrackOrder[MaxNumber]; int MoveDistance[MaxNumber]; //----移动距离; int FindOrder[MaxNumber]; //-----寻好序列。 double AverageDistance; //-----平均寻道长度 bool direction; //-----方向true时为向外,false为向里 int BeginNum; //----开始磁道号。 int M; //----磁道数。 int N; //-----提出磁盘I/O申请的进程数 int SortOrder[MaxNumber]; //----排序后的序列 bool Finished[MaxNumber]; void Inith() { cout<<"请输入磁道数:"; cin>>M;

cout<<"请输入提出磁盘I/O申请的进程数:"; cin>>N; cout<<"请依次输入要访问的磁道号:"; for(int i=0;i>TrackOrder[i]; for(int j=0;j>BeginNum; for(int k=0;k=0;i--) for(int j=0;j

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