实验3 进程调度模拟实验
进程调度实验报告
进程调度实验报告
实验名称实验三进程调度
⼀.实验⽬的
了解进程的调度机制，掌握短作业优先算法、时间⽚轮转算法（RR）和优先数算法，并理解响应时间和周转时间的意义。
⼆.实验内容
模拟短作业优先算法、时间⽚轮转算法（RR）和优先数算法的执⾏情况，并动态画出其进程执⾏的 Gantt 图，计算以上算法的每个进程的响应时间和周转时间。
三.实验步骤和结果
1、需要模拟执⾏的进程序列如下：
进程名到达时间运⾏时间优先数
P1 0 7 5
P2 1 1 1
P3 1 3 4
P4 2 5 3
P5 4 4 2
假设：优先数越⼩优先级越⾼；所有进程都是纯 CPU 型进程。
请把上表的数据按照你⾃⼰设计的格式存为⼀个⽂本⽂件 JOB1.TXT。
2、编写⼀个模拟程序，可以读⼊⽂本⽂件 JOB1.TXT 中描述的进程序列，然后模拟短作业优先算法、时间⽚轮转算法（RR）和优先数算法的执⾏情况，并动态画出其进程执⾏的 Gantt 图，计算以上算法的每个进程的响应时间和周转时间。
3、读⼊⽂本⽂件 JOB1.TXT 中描述的进程序列，按照短作业优先算法执⾏程序。
4、按照时间⽚轮转算法执⾏程序时间⽚⼤⼩分布为 1、2 和 3。
5、按照优先数算法执⾏程序。
程序执⾏结果见下图：
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教务处制
四.实验总结
通过这次试验，我们更加深刻地理解了有关于进程调度的内容，响应时间就是进程刚开始被执⾏的时间，等待时间就是进程在就绪队列中等待的时间，周转时间就是进程被执⾏完毕的时间（包括等待进⼊内存的时间，在就绪队列中的等待时间，执⾏时间，I/O时间）。
模拟进程调度实验报告
模拟进程调度实验报告模拟进程调度实验报告引言：进程调度是操作系统中的一个重要功能，它决定了各个进程在处理器上的执行顺序。
合理的进程调度算法能够提高系统的性能和效率。
为了深入了解进程调度算法的工作原理和效果，我们进行了一系列的模拟实验。
实验目的：1. 了解不同进程调度算法的工作原理；2. 分析不同算法对系统性能的影响；3. 探索如何选择合适的进程调度算法。
实验过程：1. 实验环境的搭建我们使用了一台配置较高的计算机作为实验环境，操作系统选择了Linux。
为了模拟多个进程同时运行的情况，我们编写了一段简单的多进程程序，并通过设置不同的优先级和时间片来模拟不同的进程调度算法。
2. FCFS（先来先服务）调度算法FCFS是最简单的进程调度算法，它按照进程到达的顺序进行调度。
我们通过设置不同的进程到达时间，观察FCFS算法的运行情况。
实验结果显示，FCFS算法对于长时间运行的进程效果较好，但是对于短时间进程会出现饥饿现象。
3. SJF（短作业优先）调度算法SJF算法是根据进程的执行时间来进行调度的，执行时间短的进程优先执行。
我们通过设置不同的进程执行时间，观察SJF算法的运行情况。
实验结果显示，SJF算法能够有效地减少平均等待时间和周转时间，但是对于长时间进程会出现饥饿现象。
4. RR（时间片轮转）调度算法RR算法是按照时间片的方式进行调度的，每个进程被分配一个固定的时间片，当时间片用完后，进程被挂起，等待下一次调度。
我们通过设置不同的时间片长度，观察RR算法的运行情况。
实验结果显示，RR算法能够公平地分配CPU 时间，并且能够较好地处理长时间和短时间进程。
实验结果与讨论：通过对不同进程调度算法的模拟实验，我们得出了以下结论：1. FCFS算法适用于长时间运行的进程，但对于短时间进程容易出现饥饿现象。
2. SJF算法能够有效地减少平均等待时间和周转时间，但对于长时间进程也容易出现饥饿现象。
3. RR算法能够公平地分配CPU时间，但对于长时间进程可能会产生较大的上下文切换开销。
实验三 模拟进程调度
实验三模拟进程调度一实验目的理解操作系统进程管理中进行进程调度的过程和编程方法，掌握先来先服务调度算法和最高优先数优先的调度算法，创建进程控制块PCB。
理解进程的状态及变化，动态显示每个进程的当前状态及进程的调度情况二实验要求编写一个允许多个进程并发执行的进程调度程序。
1）进程调度算法：进程的调度采用最高优先数优先的调度算法和先来先服务调度算法相结合的算法，并且采用动态优先数策略，选择进程占用处理器后该进程仅能使用一个时间片，运行完后优先数减1。
2）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.3）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）。
进程的到达时间为输入进程的时间。
4）进程的运行时间以时间片为单位进行计算。
5）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。
.6）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。
7）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。
8）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概要设计进程控制块：描述进程的状态信息，用结构体定义typedef struct process{ char name[10]; //进程名int priority; //优先数Time ReachTime; //到达时间Time NeedTime; //需要运行时间Time UsedTime; //已用时间char state; //进程状态}PCB; //进程控制块图1.进程调度模拟程序模块图算法思想：定义结构体PCB描述进程的进程控制块，定义数组PCB pcb[Max]存放进程。
进程调度算法模拟实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除进程调度算法模拟实验报告篇一：操作系统进程调度算法模拟实验报告进程调度算法模拟专业：xxxxx学号：xxxxx姓名：xxx实验日期：20xx年xx月xx日一、实验目的通过对进程调度算法的模拟加深对进程概念和进程调度算法的理解。
二、实验要求编写程序实现对5个进程的调度模拟，要求至少采用两种不同的调度算法分别进行模拟调度。
三、实验方法内容1.算法设计思路将每个进程抽象成一个控制块pcb，pcb用一个结构体构建一个进程调度类。
将进程调度的各种算法分装在一个类中。
类中存在三个容器，一个保存正在或未进入就绪队列的进程，一个保存就绪的进程，另一个保存已完成的进程。
还有一个pcb实例。
主要保存正在运行的进程。
类中其他方法都是围绕这三个容器可以这个运行中的pcb展开。
主要用到的技术是sTL中的vector以维护和保存进程容器、就绪容器、完成容器。
当程序启动时，用户可以选择不同的调度算法。
然后用户从控制台输入各个进程的信息，这些信息保存到进程容器中。
进程信息输入完毕后，就开始了进程调度，每调度一次判断就绪队列是否为空，若为空则系统时间加一个时间片。
判断进程容器中是否有新的进程可以加入就绪队列。
2.算法流程图主程序的框架：();//先来先服务();//最短进程优先调度//简单时间片轮转//最高优先数优先//输入进程信息();.m_waitQueue.empty()||.m_processQueue.empt() ();进程调度过程：;3.算法中用到的数据结构structfcfs{//先来先服务算法从这里开始charname[10];floatarrivetime;floatservicetime;float starttime;floatfinishtime;floatzztime;floatdqzztime;};//定义一个结构体，里面包含的有一个进程相关的信息4.主要的常量变量vector m_processQueue;//进程输入队列vector m_waitQueue;//进程就绪队列vectorm_FinishQueue;//完成队列vect(:进程调度算法模拟实验报告)or ::iteratorm_iter;//迭代器pcbm_runprocess;//运行中的进程intm_processcount;//进程数floatm_RunTime;//运行时间intm_tagIsRun;//是否在运行标志。
模拟进程调度实验报告
模拟进程调度实验报告摘要本实验主要采用C语言编写程序，模拟简单的进程调度框架，通过调度算法模拟CPU对于不同进程的调度过程，进一步深化对进程调度算法的理解和应用。
在实验过程中，我们采用了先来先服务（FCFS）、时间片轮转（RR）和优先级调度算法（PSA）三种调度算法进行模拟，并对不同算法的表现进行性能比较和分析。
实验结果表明，PSA算法和FCFS算法的平均等待时间和平均周转时间要比RR算法更小。
RR算法通过时间片的切换，能够较好地解决短进程优先的问题，但对于长进程来说仍然存在较大的等待时间。
在进行进程调度算法的选择时，需根据具体需求和系统特性综合考虑，选择合适的算法以达到最佳性能。
关键词：进程调度、先来先服务、时间片轮转、优先级调度算法、等待时间、周转时间Abstract一、引言进程调度是操作系统的核心概念之一，是操作系统对计算机硬件资源的有效管理机制。
操作系统需要根据一定的策略对进程进行调度，分配CPU时间片、内存等资源，使多个进程在同时执行的情况下，能高效地共享计算机硬件资源。
进程调度算法的优化和改进对操作系统的性能和运行效率至关重要。
本实验主要针对常用的三种进程调度算法，即先来先服务（FCFS）、时间片轮转（RR）和优先级调度算法（PSA），通过程序模拟这些算法的调度过程，进一步深入理解和应用进程调度算法，对进程调度算法进行性能比较和分析。
二、实验设计1.先来先服务算法（FCFS）我们通过先来先服务算法（FCFS）进行模拟。
FCFS算法即按照进程到达时间的先后顺序进行调度，当前一个进程执行完成后，才调度下一个进程，并按照到达的先后顺序不断地运行进程，直到所有进程执行完成。
在程序中，我们首先对进程进行排序，按照到达的先后顺序排列，模拟进程的到达过程。
然后，我们采用循环语句和判断语句模拟CPU对进程的调度过程，记录每个进程的等待时间和周转时间，并计算出平均等待时间（AWT）和平均周转时间（ATT）。
操作系统进程调度算法模拟实验报告
操作系统进程调度算法模拟实验报告一、实验目的本实验旨在深入理解操作系统的进程调度算法，并通过模拟实验来探究不同调度算法之间的差异和优劣。
二、实验原理操作系统的进程调度算法是决定进程执行顺序的重要依据。
常见的调度算法有先来先服务（FCFS）、最短作业优先（SJF）、优先级调度（Priority Scheduling）、轮转法（Round Robin）和多级反馈队列调度（Multilevel Feedback Queue Scheduling）等。
1.先来先服务（FCFS）算法：按照进程到达的先后顺序进行调度，被调度的进程一直执行直到结束或主动阻塞。
2.最短作业优先（SJF）算法：按照进程需要的执行时间的短长程度进行调度，执行时间越短的进程越优先被调度。
3. 优先级调度（Priority Scheduling）算法：为每个进程分配一个优先级，按照优先级从高到低进行调度。
4. 轮转法（Round Robin）算法：将进程按照到达顺序排列成一个队列，每个进程被分配一个时间片（时间量度），当时间片结束时，将进程从队列头取出放置到队列尾。
5.多级反馈队列调度算法：将进程队列分为多个优先级队列，每个队列时间片大小依次递减。
当一个队列中的进程全部执行完毕或者发生阻塞时，将其转移到下一个优先级队列。
三、实验步骤与结果1.实验环境：- 操作系统：Windows 10- 编译器：gcc2.实验过程：（1）首先，设计一组测试数据，包括进程到达时间、需要的执行时间和优先级等参数。
（2）根据不同的调度算法编写相应的调度函数，实现对测试数据的调度操作。
（3）通过模拟实验，观察不同调度算法之间的区别，比较平均等待时间、完成时间和响应时间的差异。
（4）将实验过程和结果进行记录整理，撰写实验报告。
3.实验结果：这里列举了一组测试数据和不同调度算法的结果，以便对比分析：进程，到达时间，执行时间，优先------，----------，----------，-------P1，0，10，P2，1，1，P3，2，2，P4，3，1，P5，4，5，a.先来先服务（FCFS）算法：平均等待时间：3.8完成时间：15b.最短作业优先（SJF）算法：平均等待时间：1.6完成时间：11c. 优先级调度（Priority Scheduling）算法：平均等待时间：2.8完成时间：14d. 轮转法（Round Robin）算法：时间片大小：2平均等待时间：4.8完成时间：17e.多级反馈队列调度算法：第一级队列时间片大小：2第二级队列时间片大小：4平均等待时间：3.8完成时间：17四、实验总结通过上述的实验结果可以得出以下结论：1.在上述测试数据中，最短作业优先（SJF）算法的平均等待时间最短，说明该算法在短作业的情况下能够有效地减少等待时间。
【精品】进程调度算法模拟实验报告
【精品】进程调度算法模拟实验报告一、实验目的本实验通过模拟进程的调度算法，使学生掌握多种进程调度算法的实现过程及其优缺点。
二、实验内容本实验实现了三种进程调度算法：先来先服务（First Come First Served，FCFS）、最短作业优先（Shortest Job First，SJF）、时间片轮转（Round Robin，RR）。
（一）FCFS算法FCFS算法是一种非抢占式的进程调度算法，按照进程到达的先后顺序进行执行，即先到达的进程先被执行，后到达的进程后被执行。
当一个进程在执行过程中发生等待时，其他新到达的进程会继续执行。
等待时间长的进程会长时间等待，造成了响应时间长的问题。
SJF算法是一种动态优先级的进程调度算法，按照进程预计运行时间的大小来决定其优先级，预计运行时间短的进程具有高优先级。
当一个新进程到达时，如果其预计运行时间比当前正在运行的所有进程都短，那么这个新进程就可以立即执行。
该算法在保证短作业优先的同时，可能会导致长作业饥饿的问题。
（三）RR算法RR算法是一种抢占式的进程调度算法，每个进程被分配一个时间片，当一个进程的时间片用完时，就被剥夺CPU，然后排到队列的末尾，等待下一次调度。
该算法能够保证每个进程的响应时间比较短，但可能会导致CPU利用率较低。
三、实验步骤（一）编写程序框架首先，根据实验要求，编写完整的程序框架，包括进程类Process和调度器类Scheduler。
Process类中包含了进程需要的属性和方法，如进程ID、进程到达时间、进程执行时间、进程状态等。
Scheduler类中包含了进程调度所需要的方法，如FCFS、SJF、RR 调度算法等。
（二）实现进程调度算法FCFS算法较为简单，只需要按照进程到达时间排序即可。
```pythondef FCFS(self):queue = Queue()process_time = 0while not self.is_finished():ready_process = self.get_arrived_process(process_time)if ready_process:queue.put(ready_process)if not queue.empty():current_process = queue.get()current_process.status = 'running'current_process.start_time = process_timecurrent_process.end_time = current_process.start_time + current_process.run_timeself.finished_processes.append(current_process)process_time += 1```2. SJF算法SJF算法需要进行进程预计运行时间的排序，然后按照排序后的顺序进行执行。
实验进程调度的实验报告
一、实验目的1. 加深对进程概念和进程调度算法的理解。
2. 掌握进程调度算法的基本原理和实现方法。
3. 培养编程能力和系统分析能力。
二、实验环境1. 操作系统：Windows 102. 编程语言：C++3. 开发工具：Visual Studio 2019三、实验内容1. 实现进程调度算法2. 创建进程控制块（PCB）3. 模拟进程调度过程四、实验原理进程调度是操作系统核心功能之一，负责将CPU分配给就绪队列中的进程。
常见的进程调度算法有先来先服务（FCFS）、短作业优先（SJF）、优先级调度、时间片轮转（RR）等。
1. 先来先服务（FCFS）算法：按照进程到达就绪队列的顺序进行调度。
2. 短作业优先（SJF）算法：优先调度运行时间最短的进程。
3. 优先级调度算法：根据进程的优先级进行调度，优先级高的进程优先执行。
4. 时间片轮转（RR）算法：每个进程分配一个时间片，按顺序轮流执行，时间片结束后进行调度。
五、实验步骤1. 定义进程控制块（PCB）结构体，包含进程名、到达时间、运行时间、优先级、状态等信息。
2. 创建进程队列，用于存储就绪队列、等待队列和完成队列。
3. 实现进程调度算法：a. FCFS算法：按照进程到达就绪队列的顺序进行调度。
b. SJF算法：优先调度运行时间最短的进程。
c. 优先级调度算法：根据进程的优先级进行调度。
d. 时间片轮转（RR）算法：每个进程分配一个时间片，按顺序轮流执行。
4. 模拟进程调度过程：a. 初始化进程队列，将进程添加到就绪队列。
b. 循环执行调度算法，将CPU分配给就绪队列中的进程。
c. 更新进程状态，统计进程执行时间、等待时间等指标。
d. 当进程完成时，将其移至完成队列。
六、实验结果与分析1. FCFS算法：按照进程到达就绪队列的顺序进行调度，简单易实现，但可能导致短作业等待时间过长。
2. SJF算法：优先调度运行时间最短的进程，能提高系统吞吐量，但可能导致进程饥饿。
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实验三进程调度模拟程序
1. 目的和要求
1.1.实验目的
用高级语言完成一个进程调度程序，以加深对进程的概念及进程调度算法的理解。
1.2.实验要求
1.2.1例题：设计一个有 N个进程并发执行的进程调度模拟程序。
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（若优先数相同）算法。
(1). 每个进程有一个进程控制块（PCB）表示。
进程控制块包含如
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。
(2). 进程的优先数及需要的运行时间可以事先人为地指定，进程
的运行时间以时间片为单位进行计算。
(3). 每个进程的状态可以是就绪 r（ready）、运行R（Running）、
或完成F（Finished）三种状态之一。
(4). 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。
(5). 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
等待调度。
(6). 每进行一次调度程序都打印一次运行进程、就绪队列中各个
进程的 PCB，以便进行检查。
(7). 重复以上过程，直到所要进程都完成为止。
1.2.2实验题A：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N（N不小于5）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。
(1). 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。
(2). 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，并且可以按一定规则修改优先数。
例如：在进程获得一次CPU后就将其优先数减少1，并且进程等待的时间超过某一时限（2个时间片时间）时增加其优先数等。
(3). （**）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）。
(4). （**）在进行模拟调度过程可以创建（增加）进程，其到达时间为进程输入的时间。
1.2.3实验题B：编写并调试一个模拟的进程调度程序，采用“基于时间片轮转法”调度算法对N（N不小于5）个进程进行调度。
“轮转法”有简单轮转法、多级反馈队列调度算法。
(1). 简单轮转法的基本思想是：所有就绪进程按 FCFS排成一个队列，总是把处理机分配给队首的进程，各进程占用CPU的时间片长度相同。
如果运行进程用完它的时间片后还未完成，就把它送回到就绪队列的末尾，把处理机重新分配给队首的进程。
直至所有
的进程运行完毕。
（此调度算法是否有优先数？）
(2). 多级反馈队列调度算法的基本思想是：
将就绪队列分为N级（N＝3～5），每个就绪队列优先数不同并且分配给不同的时间片：队列级别越高，优先数越低，时间片越长；
级别越小，优先数越高，时间片越短。
系统从第一级调度，当第一级为空时，系统转向第二级队列，.....当处于运行态的进程用完一个时间片，若未完成则放弃
CPU，进入下一级队列。
当进程第一次就绪时，进入第一级队列。
(3). （**）考虑进程的阻塞状态B（Blocked）增加阻塞队列。
进程的是否阻塞和阻塞的时间由产生的“随机数”确定（阻塞的频
率和时间长度要较为合理）。
注意进程只有处于运行状态才可能转换
成阻塞状态，进程只有处于就绪状态才可以转换成运行状态。
2. 实验内容
根据指定的实验课题：A（1），A（2），B（1）和B（2）
完成设计、编码和调试工作，完成实验报告。
注：带**号的条目表示选做内容。
3. 实验环境
可以选用Turbo C作为开发环境。
也可以选用Windows下的VB，CB等可视化环境，利用各种控件较为方便。
自主选择实验环境。
4. 实验原理及核心算法参考程序段
动态优先数（优先数只减不加）：。