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int i=0,j; int number_schedul,temp_counter; /*正在被调度执行的进程编号和已经调度完成的进程个数*/ float run_time; /*借助该局部变量可以帮助找到执行时间 run_time 最短进程*/ run_time=tasks[i].run_time; j=1; /*从到达时间最早且相同的进程中查找第一个被调度的进程*/ while ((j<counter)&&(tasks[i].come_time==tasks[j].come_time))
调用 短作 业(进 程)调 度程
序
调用 响应 比高 者优 先调 度程 序
输出调度结果
2.数据输入算法
输入进程或作业个数 对每一个进程或作业
输入进程或作业名
输入进程或作业号 输入进程或作业到达时间 输入进程或作业运行时间 输入进程或作业优先级
3.数据输出算法
学海无 涯
对每个作业执行
输出进程(或作业)号、 进程(或作业)名、 到达时间、 开始运行时间、 运行结束时间、 优先级、 运行次序、 周转时间、 带权周转时间 计算并输出平均周转时间、带权周 转时间
{ max_priority=tasks[j].priority; i=j; } j++; } /*对第一个被调度的进程求相应的参数*/ number_schedul=i; tasks[number_schedul].run_begin_time=tasks[number_schedul].come_time; tasks[number_schedul].run_end_time=tasks[number_schedul].run_begin_time+tasks[number_schedul].r un_time; tasks[number_schedul].run_flag=1; temp_time=tasks[number_schedul].run_end_time; tasks[number_schedul].order=1; temp_counter=1;
操作系统进程调度模拟(全三分合集)

实验一进程调度实验一、目的要求用高级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、例题:设计一个有 N个进程共行的进程调度程序进程调度算法: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。
调度算法的流程图如下图所示。
三.实验题:1、编写并调试一个模拟的进程调度程序,采用“最高优先数优先”调度算法对五个进程进行调度。
“最高优先数优先”调度算法的基本思想是把CPU分配给就绪队列中优先数最高的进程。
静态优先数是在创建进程时确定的,并在整个进程运行期间不再改变。
动态优先数是指进程的优先数在创建进程时可以给定一个初始值,并且可以按一定原则修改优先数。
例如:在进程获得一次CPU后就将其优先数减少1。
或者,进程等待的时间超过某一时限时增加其优先数的值,等等。
2、编写并调试一个模拟的进程调度程序,采用“轮转法”调度算法对五个进程进行调度。
轮转法可以是简单轮转法、可变时间片轮转法,或多队列轮转法。
操作系统-进程调度模拟算法(附源码)

进程调度模拟算法课程名称:计算机操作系统班级:信1501-2实验者姓名:李琛实验日期:2018年5月1日评分:教师签名:一、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,并体会和了解优先数算法和时间片轮转算法的具体实施办法。
二、实验要求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.编写两种调度算法程序:优先数调度算法程序循环轮转调度算法程序3.按要求输出结果。
三、实验过程分别用两种调度算法对伍个进程进行调度。
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/进程每次轮转的时间片数(设为常数 2)CPUTIME——进程累计占用 CPU 的时间片数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.各进程的优先数或轮转时间片数,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(三)程序说明1. 在优先数算法中,进程优先数的初值设为:50-NEEDTIME每执行一次,优先数减 1,CPU 时间片数加 1,进程还需要的时间片数减 1。
在轮转法中,采用固定时间片单位(两个时间片为一个单位),进程每轮转一次,CPU时间片数加 2,进程还需要的时间片数减 2,并退出 CPU,排到就绪队列尾,等待下一次调度。
进程调度算法模拟

操作系统实验报告姓名:班级:学号:指导教师:实验一进程调度算法模拟,用动态优先数及时间片轮转法实现进程调度一.实验内容:设计一个简单的进程调度算法,模拟OS中的进程调度过程二.实验要求:①进程数不少于5个;②进程调度算法任选;最好选用动态优先数法,每运行一个时间片优先数减3③用C++(或C)语言编程;④程序运行时显示进程调度过程。
三.实验步骤:①设计PCB及其数据结构:struct pcb{ /* 定义进程控制块PCB */char name[10];char state;int super;int ntime;int rtime;struct pcb* link;} *ready=NULL,*p;typedef struct pcb PCB;②设计进程就绪队列及数据结构;三个应用队列:PCB *ready=NULL,*run=NULL,*finish=NULL;③设计进程调度算法,并画出程序流程图;④设计输入数据和输出格式;结构格式:当前正运行的进程:0当前就绪队列:2,1,3,4⑤编程上机,验证结果。
源程序代码如下:#include<stdio.h>void main(){int a[4][5]={{0,1,2,3,4},{9,38,30,29,0},{0,0,0,0,0},{3,3,6,3,4}};int a1[5],a0[5],a2[5],num;printf("当前系统中有5个进程,其初始状态如下:\n\n");for(int i=0;i<4;i++){if(i==0)printf("ID ");if(i==1)printf("PRIORITY ");if(i==2)printf("CPUTIME ");if(i==3)printf("ALLTIME ");for(int j=0;j<5;j++){printf("%5d ",a[i][j]);}printf("\n");}printf("STATE ready ready ready ready ready");for(;;){for(i=0;i<5;i++){a0[i]=a[1][i];}for(i=0;i<5;i++){for(int j=0;j<5-1;j++){if(a0[j]<=a0[j+1]){num=a0[j];a0[j]=a0[j+1];a0[j+1]=num;}}}//a0数组为排列好的优先极for(int j=0;j<5;j++){a2[j]=a[1][j];}for(i=0;i<5;i++){for(int j=0;j<5;j++){if(a0[i]==a2[j]){a1[i]=j;a2[j]=-10;break;}}}a[1][a1[0]]-=3;a[2][a1[0]]+=1;a[3][a1[0]]-=1;printf("\n");if(a[3][a1[0]]<=0){a[1][a1[0]]=-3;}int ji=0;for(i=0;i<5;i++){ji+=a[3][i];}printf("\n当前运行程序为:%d\n当前就绪队列:",a1[0]);for(i=1;i<5;i++){if(a[1][a1[i]]>=0)printf("%d ",a1[i]);}if(ji<=0)break;printf("\n\n程序正在运行中...");}printf("\n\n当前程序已全部运行完毕\n");}实验结果:四.实验总结:(1)本次试验后对优先数调度算法和时间片轮转调度算法实现的过程,有了很清楚的认识、理解。
操作系统进程调度练习及答案

1 假设一个系统中有5个进程,它们的到达时间和服务时间如下表所示,忽略I/O以及其他开销,若分别按先来先服务(FCFS)、非抢占式及抢占式的短进程优先(SPF)、高响应比优先、时间片轮转、多级反馈队列和立即抢占式多级反馈队列七种调度算法,请给出各进程的完成时间、周转时间、带权周转时间、平均周转时间和平均带权周转时间。
答:
2 在银行家算法中,若出现下列资源分配情况:
请问:
(1)此状态是否安全?
(2)若进程P2提出请求Request(1,2,2,2)后,系统能否将资源分配给它?
答:(1)安全,因为存在安全序列{P0,P3,P4,P1,P2}(2)系统能分配资源,分析如下。
① Request(1,2,2,2) <= Need2(2,3,5,6);
② Request(1,2,2,2) <= Available2(1,3,5,4)改成
Available2(1,6,2,2);
③系统先假定可为P2分配资源,并修改Available2,Allocation2和Need2向量,
由此形成的资源变化情况如下图所示:
④再利用安全性算法检查此时系统是否安全。
如下图
由此进行的安全性检查得知,可以找到一个安全序列{P2,P0,P1,P3,P4}。
操作系统进程调度练习及答案

1 假设一个系统中有5个进程,它们的到达时间和服务时间如下表所示,忽略I/O以及其他开销,若分别按先来先服务(FCFS)、非抢占式及抢占式的短进程优先(SPF)、高响应比优先、时间片轮转、多级反馈队列和立即抢占式多级反馈队列七种调度算法,请给出各进程的完成时间、周转时间、带权周转时间、平均周转时间和平均带权周转时间。
答:
2 在银行家算法中,若出现下列资源分配情况:
请问:
(1)此状态是否安全?
(2)若进程P2提出请求Request(1,2,2,2)后,系统能否将资源分配给它?
答:(1)安全,因为存在安全序列{P0,P3,P4,P1,P2} (2)系统能分配资源,分析如下。
① Request(1,2,2,2) <= Need2(2,3,5,6);
② Request(1,2,2,2) <= Available2(1,3,5,4)改成
Available2(1,6,2,2);
③系统先假定可为P2分配资源,并修改Available2,Allocation2和Need2向量,
由此形成的资源变化情况如下图所示:
④再利用安全性算法检查此时系统是否安全。
如下图
由此进行的安全性检查得知,可以找到一个安全序列{P2,P0,P1,P3,P4}。
操作系统---进程调度算法的模拟

void blockQueueUpdate()
///查看阻塞队列中的进程信息
void blockQueueWalk()
⑤模拟动态优先权进程调度函数定义:
///初始化进程PCB数据,返回PCB头指针
PCB * initData()
///模拟CPU执行1个时间片的操作
if(cpuProcess->allTime == 0){ ///若当前执行进程还需CPU时间片为0
cpuProcess->state = Finish; ///设置当前进程状态为终止
free(cpuProcess); ///释放该进程的PCB内存空间
cpuBusy = 0; ///CPU状态设置为空闲
进程每运行一个时间片,优先数减3。
(4)为了清楚地观察每个进程的调度过程,程序应将每个时间片内的进程的情况显示出来,包括正在运行的进程,处于就绪队列中的进程和处于阻塞队列中的进程。
(5)分析程序运行的结果,谈一下自己的认识。
四、实验结果及分析
(1)实验关键代码
①模拟PCB数据结构定义:
///枚举进程的状态:新建、就绪、执行、阻塞、终止
⑪第11个时间片后:
⑫第12个时间片后:
⑬第13个时间片后:
⑭第14个时间片后:
⑮第15个时间片后:
⑯第16个时间片后:
⑰第17个时间片后:
⑱第18个时间片后:
⑲第19个时间片后:
⑳第20个时间片后:
(3)实验结果分析
①调度算法开始之前进程PCB信息为:
②调度算法结束之后进程PCB信息为:
③调度算法分析:
}///end if
///更新就绪队列和阻塞队列中的进程信息
操作系统进程调度算法模拟实验

操作系统进程调度算法模拟实验进程调度是操作系统中一个重要的功能,它决定了哪些进程能够获得处理器资源以及如何按照一定的策略来分配这些资源。
为了更好地理解进程调度算法的工作原理,我们可以进行一个模拟实验来观察不同算法的表现效果。
实验设想:我们设想有5个进程要运行在一个单核处理器上,每个进程有不同的运行时间和优先级。
进程信息如下:进程A:运行时间10ms,优先级4进程B:运行时间8ms,优先级3进程C:运行时间6ms,优先级2进程D:运行时间4ms,优先级1进程E:运行时间2ms,优先级5实验步骤:1.先来先服务(FCFS)调度算法实验:将上述进程按照先来先服务的原则排序,运行对应的模拟程序,观察每个进程的运行时间、完成时间和等待时间。
2.最短作业优先(SJF)调度算法实验:将上述进程按照运行时间的大小排序,运行对应的模拟程序,观察每个进程的运行时间、完成时间和等待时间。
3.优先级调度算法实验:将上述进程按照优先级的大小排序,运行对应的模拟程序,观察每个进程的运行时间、完成时间和等待时间。
4.时间片轮转(RR)调度算法实验:设置一个时间片大小,将上述进程按照先来先服务的原则排序,运行对应的模拟程序,观察每个进程的运行时间、完成时间和等待时间。
实验结果:通过模拟实验,我们可以得到每个进程的运行时间、完成时间和等待时间。
对于FCFS算法,进程的运行顺序是按照先来先服务的原则,因此进程A首先得到处理器资源并完成运行,其它进程依次按照到达顺序得到资源。
因此,对于进程A、B、C、D、E,它们的完成时间分别是10ms、18ms、24ms、28ms和30ms,等待时间分别是0ms、10ms、18ms、24ms和28ms。
对于SJF算法,进程的运行顺序是按照运行时间的大小,即短作业优先。
因此,进程E首先得到处理器资源并完成运行,其它进程依次按照运行时间的大小得到资源。
对于进程E、D、C、B、A,它们的完成时间分别是2ms、6ms、12ms、20ms和30ms,等待时间分别是0ms、2ms、6ms、12ms和20ms。
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学海无涯
max_priority=0; for(j=0;j<counter;j++) { if((tasks[j].come_time<=temp_time)&&(!tasks[j].run_flag))
printf("对进程按短作业优先调度。\n\n"); sjf();
poutput(); break; case 4:
printf("对进程按响应比高优先调度。\n\n"); hrrn();
poutput(); break; } } int fcfs() /*非抢占式先来先服务,该程序段默认进程已经按到达先后顺序排成了队列,如果考虑输 入为乱序,还需要根据 come_time 对进程进行排队,形成一个先来后到的队列。*/ { float time_temp=0; int i; int number_schedul; time_temp=tasks[0].come_time;
5. 实验环境(硬件环境、软件环境):
(1) 硬件环境:Intel Pentium III 以上 CPU,128MB 以上内存,2GB 以上硬盘。 (2) 软件环境:linux 操作系统 gcc 编译器或 windows 操作系统 vc++集成开发环境。
6. 实验内容
设定一组作业或进程,给定相关参数,对这组进程或作业按调度算法实施调度,输出调度次 序,并计算平均周转时间和带权平均周转时间。使用的调度算法有:
{ if (tasks[j].run_time<tasks[i].run_time) { run_time=tasks[j].run_time; i=j; } j++;
} /*对第一个被调度的进程求相应的参数*/ number_schedul=i; tasks[number_schedul].run_begin_time=tasks[number_schedul].come_time;
if (tasks[j].priority>tasks[i].priority) { max_priority=tasks[j].priority; i=j; }
j++; } /*对第一个被调度的进程求相应的参数*/ number_schedul=i; tasks[number_schedul].run_begin_time=tasks[number_schedul].come_time; tasks[number_schedul].run_end_time=tasks[number_schedul].run_begin_time+tasks[number_schedul].r un_time; tasks[number_schedul].run_flag=1; temp_time=tasks[number_schedul].run_end_time; tasks[number_schedul].order=1; temp_counter=1;
调用输出程序输出结果
先来先服务调度算法
学海无涯
5.优先级调度算法
系统中有未运行的作业
把运行次序填入数组相应位置; 分别计算出该作业进入输入井时 间、开始运行时间、运行结束时 间、周转时间、带权周转时间, 并填入数组相应位置。
调用数据输Leabharlann 程序输出结果优先级调度算法
在数组中找第一个未运行的作业
未找到
找到
学海无涯
实验二 进程管理
2.5 作业(进程)调度算法模拟
1.实验目的与要求
本实验的目的是通过作业或进程调度算法模拟设计,进一步加深对作业或进程调度算法的理 解,通过计算平均周转时间和带权平均周转时间,进一步加深对算法的评价方法的理解。
2. 实验类型:验证型
3. 实验学时:4
4. 实验原理和知识点
(1) 掌握作业或进程调度算法。 (2) 平均周转时间和带权平均周转时间计算。
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);
3.数据输出算法
学海无涯
对每个作业执行
输出进程(或作业)号、 进程(或作业)名、 到达时间、 开始运行时间、 运行结束时间、 优先级、 运行次序、 周转时间、 带权周转时间 计算并输出平均周转时间、带权周 转时间 平均
4.先来先服务调度算法描述
系统中有未运行的作业
在未运行的作业中选择一个提 交时间最早的作业 把运行次序填入数组相应位置; 分别计算出该作业进入输入井时 间、开始运行时间、运行结束时 间、周转时间、带权周转时间, 并填入数组相应位置。
学海无涯
for(i=0;i<counter;i++) {
tasks[i].run_begin_time=time_temp; tasks[i].run_end_time=tasks[i].run_begin_time+tasks[i].run_time; tasks[i].run_flag=1; time_temp=tasks[i].run_end_time; number_schedul=i; tasks[number_schedul].order=i+1; } return 0; } /*非抢占式优先级调度,默认 tasks[0]是最早到达的进程,进程已按到达先后顺序排成了队列。*/ int ps() { float temp_time=0; int i=0,j; int number_schedul,temp_counter; /*正在被调度执行的进程编号和已经调度完成的进程个数*/ int max_priority; max_priority=tasks[i].priority; j=1; /* 从从到达时间最早且相同的进程中遍历,查找第一个被调度的进程*/ while ((j<counter)&&(tasks[i].come_time==tasks[j].come_time))/*寻找到达时间相同优先级最高的 进程。*/ {
int fcfs(); int ps();
/*先来先服务*/ /*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*/
学海无涯
void main() { int option;
/*到达时间*/ /*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*/
选择运行时间最短作业的算法
学海无涯
7.响应比高优先调度算法
系统中有未运行的作业
在未运行的作业中选择一个响应比最 高的作业运行 (响应比相同按先来先服务进行选择)
把运行次序填入数组相应位置; 分别计算出该作业进入输入井时 间、开始运行时间、运行结束时 间、周转时间、带权周转时间, 并填入数组相应位置。
int sjf() /*非抢占式短作业优先,默认 tasks[0]是最早到达的进程,进程已按到达先后顺序排成了队 列。*/ { float temp_time=0;
int i=0,j; int number_schedul,temp_counter; /*正在被调度执行的进程编号和已经调度完成的进程个数*/ float run_time; /*借助该局部变量可以帮助找到执行时间 run_time 最短进程*/ run_time=tasks[i].run_time; j=1; /*从到达时间最早且相同的进程中查找第一个被调度的进程*/ while ((j<counter)&&(tasks[i].come_time==tasks[j].come_time))
if (tasks[j].priority>max_priority) { max_priority=tasks[j].priority; number_schedul=j; }
}
/*对找到的下一个被调度的进程求相应的参数*/ tasks[number_schedul].run_begin_time=temp_time; tasks[number_schedul].run_end_time=tasks[number_schedul].run_begin_time+tasks[number_schedul].r un_time; tasks[number_schedul].run_flag=1; temp_time=tasks[number_schedul].run_end_time; temp_counter++; tasks[number_schedul].order=temp_counter; } return 0; }
Pmin该作业的优先数 (当前最小的) k该作业的在数组中的下标
有未运行的作业