进程调度算法模拟演示
- 1 - 进程调度算法模拟演示 一、设计目的 进程管理是操作系统中的重要功能，用来创建进程、撤消进程、实现进程状态转换，它提供了在可运行的进程之间复用CPU的方法。在进程管理中，进程调度是核心，因为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目时，就必须依照某种策略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进程调度，目的是加深对进程调度工作的理解，掌握不同调度算法的优缺点。 二、设计内容 设计一个按先来先服务，算法时间片轮转法，优先数调度算法实现处理器调度的程序。 三、开发环境
windows环境，VC6.0平台。 四、分析设计 1、实验原理 进程是程序在处理机上的执行过程。进程存在的标识是进程控制块（PCB），所谓系统创建一个进程，就是由系统为某个程序设置一个PCB，用于对该进程进行控制和管理。进程任务完成，由系统收回其PCB，该进程便消亡。每个进程可有三个状态：运行状态、就绪状态和完成状态。因此设计三个链队列，finish为完成队列的头指针，ready为就绪队列的头指针，tail为循环轮转法中的就绪队列的尾指针。因为每一时刻，CPU只能运行一个进程，所以运行队列只有一个run指针指向当前运行的进程。考虑到处理的方便，将它们设为全局变量。 （1）优先调度算法 优先调度算法要为每一个进程设一个优先数，它总是把处理机给就绪队列中具有最高优先权的进程。常用的算法有静态优先权法和动态优先权法。本程序采用了动态优先权法，使进程的优先权随时间而改变。初始的进程优先数取决于进程运行所需的时间，时间大，则优先数低，所以采取了将进程优先数定位一个较大的数（50）减去进程运行所需要的时间，随着进程的运行优先数进行调整，每次运行时都是从就绪队列中选取优先数最大的进程运行，所以将就绪队列按照优先数的大小从高到低排序，这样，每次取对头进程即可。 （2）时间片轮转算法 时间片轮转算法是将所有进程按先来先服务的规则排成一个队列，把CPU分配给就绪队列的对首进程，并规定它执行一定时间，称此时间间隔为时间片。当时间片完时，剥夺该进程的执行，将它送至就绪队列的末尾，并把处理机分配给就绪队列的新队首进程，同样也让它执行一个时间片。这样，就绪队列中的所有进程均可获得一个时间片的处理机运行，知道所有进程全部执行完毕。 （3）先来先服务算法 先来先服务调度算法是按照进程进入就绪队列的先后顺序调度并分配处理机执行。先来先服务算法是一种不可抢占的算法，先进入就绪队列的进程，先被处理机运行，一旦一个进程占有了处理机，它就一直运行下去，直到该进程完成工作或者因为等待某种事件而不能继续运行时才释放处理机。 2、程序结构 （1）进程控制块结构 typedef struct node { char name[10]; /*进程标识符*/ int prio; /*进程优先数*/ int round; /*进程时间轮转时间片*/ int cputime; /*进程占用CPU时间*/ int needtime; /*进程到完成还要的时间*/ int arrivetime; /*进程到达时间*/ int starttime; /*进程开始时间*/ int finishtime; /*进程完成时间*/ int servicetime; /*进程服务时间*/ float turnaroundtime; /*进程周转时间*/ float weightedturnaroundtime; /*进程带权周转时间*/ int count; /*计数器*/ char state; /*进程的状态*/ struct node *next; /*链指针*/ }PCB; 2.main()主函数 首先确定选用的调度算法，用switch()选择语句来实现，然后输入进程数目，根据选用的调度算法调用相应的函数创建进程和执行调度算法。 3.create1()、create2()和create3()创建进程函数 创建进程函数的功能既创建进程控制块（PCB），并将此PCB链入就绪队列中。 create1()是按照优先数调度算法创建进程，用户输入进程标识符na以及进程所需的时间time,因为是用链表，所以申请空间存放进程PCB信息，进程的初始状态设定为“W”（就绪状态），优先数为50-time（也可以是其他数），目的是所需时间短的优先数高。将每个进程的PCB调用函数insert1()按照优先数大小从高到低排到就绪队列中。 create2()是按照时间片轮转调度算法创建进程，用户输入进程标识符na以及进程所需的时间time，申请空间存放进程PCB的信息，进程的初始状态设为“W”（就绪状态），时间片数设为2，统计运行所用的时间片的计数器变量count初值为0，调用函数insret2()将每个进程PCB按照输入的先后顺序插入到就绪队列的末尾。就绪队列创建好后，将队列中的第一个PCB变为运行态“R”，将run指针指向它，ready指针后移，作为就绪队列的新头指针，然后调用算法，注意每一时刻只能有一个进程处于运行态。 create3()是按照先来先服务调度算法创建进程，用户输入进程的名字、到达时间arrivetime以及进程所需的时间servicetime，申请空间存放进程PCB的信息，进程的初始状态设为“W”（就绪状态），调用函数insret3()将每个进程PCB按照输入的先后顺序插入到就绪队列的末尾。就绪队列创建好后，将队列中的第一个PCB变为运行态“R”，将run指针指向它，ready指针后移，作为就绪队列的新头指针，然后调用算法。 4.insert1()、insert2()和insert3()插入函数 这三个函数完成就绪队列的建立和管理。 insert1()的功能是将还未完成且优先数小于其他进程的PCB按进程优先数的顺序插入到就绪队列中，这个函数主要考虑插入位置。 insert2()是轮转法用的函数，功能是将执行了一个时间片且还未完成的进程的PCB插入到就绪队列的对尾，这个算法比较简单，只需改变尾指针。 insert3()函数功能是按进程进入系统的先后顺序插入到就绪队列中，先进入系统的进程先被处理机调度。 5.priority()优先调度算法 在prioyity()中，进程每执行一次，优先数减3（自定），CPU时间数加1，进程还需要的时间数减1,。如果进程所需的时间为0，说明进程运行完毕，将其状态变为完成状态“F”，将此PCB插入到完成队列中，程序设计插入在完成队列的头。此时就绪队列不空的话。调用函数firstin()，将就绪队列中的第一个PCB变为运行状态。如果进程没有完成，则将其优先数和就绪队列中第一个PCB的优先数作比较，如果小，则将其变为就绪态，调用insert1()函数按照优先数插入到就绪队列中，调用firstin()函数将就绪队列中的第一个PCB变为运行态投入运行，即将优先级别高的进程投入运行，保证优先数高的优先调用，重复上述过程，直到就绪队列为空，所有进程成为完成态为止。 6.round()时间片轮转调度算法 在round()中，采用固定的时间片，时间片数设为2，进程每执行一次，计数器加1，CPU时间片数加1，进程还需等待的时间片减1，如果进程所需要的时间为0，说明进程运行完毕，将其状态变为完成状态“F”，将此PCB插入到完成队列中，程序设计插入在完成队列的头。如果进程没有完成，而计数器等于固定时间片2，即到时间了，则将其变为就绪态插入到就绪队列的队尾，同时计数器清零，等待再次轮转到时调用。此时如果就绪队列不空的话，调用函数firstin()，将就绪队列的第一个PCB变为运行态，重复上述过程，知道就绪队列为空，所有进程成为完成态为止。 7、FIFO先来先服务算法 调用insert3()函数将就绪队列按照到达系统时间的大小进行排列，先到达系统的进程排在队列的前面，等待服务。此外，需要计算进程的周转时间turnaroundtime和带权周转时间weightedturnaroundtime，周转时间是指进程进入后备状态到该进程执行完毕这一时间间隔，带权周转时间是指该进程的周转时间与其服务（运行）时间的比值。 8、firstin()CPU分配 将就绪队列中的第一个进程投入运行 9、prt()输出函数 输出没执行一次后的所有PCB信息，查看进程状态和优先数或时间片的变化，顺序依次是运行进程、就绪进程、完成进程。prt1()是显示标题函数，prt2()是输出进程控制块数据。 三、程序框图 - 8 - 四、实验结果 1、优先级调度算法演示 - 9 -
2、时间片轮转算法模拟 3、先来先服务算法模拟 - 10 - 五、心得与体会
在本次实习中，我对进程调度的理解再次加深了，这是在平常学习的基础上，与程序相结合的过程，让我再次感受到编程给我们带来的无穷魅力，只要自己有兴趣，其实编程也是一件有趣的事，为了达到一定的要求，我们必须多次尝试用不同的方法去实现它，比如，进程调度有先来先服务算法，对于这个算法，可以用数组实现，也可以用链表实现，但是到底哪个更好哪个更灵活呢，相信学过C语言的人都知道肯定是用链表实现最好了。总之，这次实习我学到了许多，也对自己所学的是知识有了更深的理解。 六、源程序 #include #include #include #include typedef struct node {
先来先服务和优先数调度算法c语言
先来先服务和优先数调度算法c语言先来先服务和优先数调度算法c语言一、前言操作系统中的进程调度是指在多道程序环境下，按照一定的规则从就绪队列中选择一个进程，将CPU分配给它运行。
常用的进程调度算法有先来先服务（FCFS）、最短作业优先（SJF）、时间片轮转（RR）等。
本文将介绍两种常见的进程调度算法：先来先服务和优先数调度算法，并给出相应的C语言实现。
二、先来先服务算法1. 算法原理FCFS即First Come First Served，也称为FIFO（First In First Out），是一种非抢占式的进程调度算法。
按照任务到达时间的顺序进行处理，即谁先到达谁就被处理。
2. 算法流程（1）按照任务到达时间排序；（2）依次执行每个任务，直至所有任务都完成。
3. C语言实现下面是一个简单的FCFS程序：```c#include <stdio.h>struct process {int pid; // 进程IDint arrival_time; // 到达时间int burst_time; // 执行时间int waiting_time; // 等待时间};int main() {struct process p[10];int n, i, j;float avg_waiting_time = 0;printf("请输入进程数：");scanf("%d", &n);for (i = 0; i < n; i++) {printf("请输入第%d个进程的信息：\n", i + 1); printf("进程ID：");scanf("%d", &p[i].pid);printf("到达时间：");scanf("%d", &p[i].arrival_time);printf("执行时间：");scanf("%d", &p[i].burst_time);}for (i = 0; i < n; i++) {for (j = 0; j < i; j++) {if (p[j].arrival_time > p[j + 1].arrival_time) { struct process temp = p[j];p[j] = p[j + 1];p[j + 1] = temp;}}}int current_time = p[0].arrival_time;for (i = 0; i < n; i++) {if (current_time < p[i].arrival_time) {current_time = p[i].arrival_time;}p[i].waiting_time = current_time - p[i].arrival_time;current_time += p[i].burst_time;}printf("进程ID\t到达时间\t执行时间\t等待时间\n");for (i = 0; i < n; i++) {printf("%d\t%d\t%d\t%d\n", p[i].pid, p[i].arrival_time, p[i].burst_time, p[i].waiting_time);avg_waiting_time += (float)p[i].waiting_time / n;}printf("平均等待时间：%f\n", avg_waiting_time);return 0;}```三、优先数调度算法1. 算法原理优先数调度算法是一种非抢占式的进程调度算法。
操作系统原理-进程调度
6.3.1 进程调度的功能
6.3.1 进程调度的功能
进程调度的功能 根据一定的调度策略或指标遍历所有的就绪进程， 从中选择一个最合适的进程。 选择该进程的过程实际是用户按特定指标对所有进 程进行排队的过程。
6.3.2 进程调度的时机
6.3.2 进程调度的时机
1．时钟中断 时钟中断是最频繁且周期性地引发进程调度的事件之一。
作业
大小 进入时刻 开始时刻 结束时刻
周转 时间
带权周 转时间
平均周 转时间
平均带权周 转时间
A 20
0
0
20
20 1.00
B 40
10
50
90
80 2.00
C 30
15
20
50
35 1.17 43.75
2.04
D 10
60
90
100
40 4.00
6.4.3 响应比高者优先调度算法
6.4.3 响应比高者优先调度算法
6.3.3 进程调度的方式
进程调度的方式
非抢占方式又称非剥夺式调度
它是指进程调度程序一旦把CPU分配给某进程后，该进程 可以一直运行下去，在它的时间片用完之前，或任务完成 之前，或因为I/O请求被阻塞之前，决不允许其他进程抢走 它的CPU。
抢占方式又称剥夺式调度
抢占方式允许进程调度程序根据某种策略终止当前正在运 行的进程，将其移入就绪队列，再根据某种调度算法选择 另一个进程投入运行。
6.4.1 先来先服务调度算法
先来先服务（First Come First Service，FCFS）
例子：假设系统中有4个作业先后投入，它们的作业 大小和进入时间如表（作业大小和时间单位分钟）
进程调度
Linux调度程序提高交互式程序的优先级，让它们运行更频繁。因此， 调度程序提供较长的默认时间片给交互式程序。此外，调度程序还能根 据进程的优先级动态调整分配给它的时间片，从而保证了优先级高的进 程，执行的频率高，执行时间长。通过动态掉正优先级和时间片的长度 机制，Linux调度性能不但非常稳定而且也很强健。
计算优先级和时间片
进程拥有一个初始的nice值(优先级)，范围是-20~19，默认 是0，进程task_struct的static_prio域存放这个值，因为它 从一开始由用户指定，不能修改，所以是静态优先级。 调度程序用到的动态优先级存放在prio域里，动态优先级 是通过一个关于静态和进程交互性的函数关系计算而来。 effective_prio()函数返回一个进程的动态优先级。 调度程序通过一些推断来获取准确反映进程时I/O消耗型还 是处理器消耗型。 为了支持这种推断，Linux记录了一个进程用于休眠和用于 执行的时间。该值存放在task_struct的sleep_avg域中，范 围是从0到MAX_SLEEP_AVG。默认值是10毫秒， sleep_avg会根据它的休眠时间的长短而增长，直到最大值 为止，进程没运行一个节拍，sleep_avg就相应减少，直到 0为止。
可运行队列
调度程序中最基本的数据结构是运行队列。 可执行队列定义于kernel/sched.c中，由结构runqueue 表示，可执行队列是给定处理器上可执行进程的链表 ，每个处理器一个。每一个可投入运行的进程都惟一 的归属于一个可执行队列。此外，可执行队列中还包 含每个处理器的调度信息。因此，可执行队列是每一 个处理器最重要的数据结构。
重新计算时间片
操作系统在所有的进程的时间片都用完时，会重新计 算每个进程的时间片。 典型的实现是循环访问每个进程： for(系统中的每个人物){ 重新计算优先级 重新计算时间片 }
进程调度算法
一、实验目的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、实验内容与步骤（1）进程调度程序要求进程调度算法：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的指定（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，直到所有进程都完成为止。
（2）调度算法流程图（3）参考源代码（修改后代码如下：）jingchendiaodu.cpp#include "stdio.h"#include <stdlib.h>#include <conio.h>#include<windows.h>#define getpch(type) (type*)malloc(sizeof(type)) #define NULL 0struct 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;void sort() /* 建立对进程进行优先级排列函数*/{PCB *first, *second;int insert=0;if((ready==NULL)||((p->super)>(ready->super))) /*优先级最大者,插入队首*/{p->link=ready;ready=p;}else /* 进程比较优先级,插入适当的位置中*/{first=ready;second=first->link;while(second!=NULL){if((p->super)>(second->super)) /*若插入进程比当前进程优先数大,*/{ /*插入到当前进程前面*/p->link=second;first->link=p;second=NULL;insert=1;}else /*向后移动指针*/{first=first->link;second=second->link;}}/* 插入进程优先数最低,则插入到队尾*/if(insert==0) first->link=p;}}void input() /* 建立进程控制块函数*/{int i,num;//clrscr(); /*清屏*///system("cls");printf("\n 请输入进程号?");scanf("%d",&num);for(i=0;i<num;i++){printf("\n 进程号No.%d:\n",i);p=getpch(PCB);printf("\n 输入进程名:");scanf("%s",p->name);printf("\n 输入进程优先数:");scanf("%d",&p->super);printf("\n 输入进程运行时间:");scanf("%d",&p->ntime);printf("\n");p->rtime=0;p->state='w';p->link=NULL;sort(); /* 调用sort函数*/}}int space(){int l=0; PCB* pr=ready;while(pr!=NULL){l++;pr=pr->link;}return(l);}void disp(PCB * pr) /*建立进程显示函数,用于显示当前进程*/{printf("\n qname \t state \t super \t ndtime \t runtime \n");printf("|%s\t",pr->name);printf("|%c\t",pr->state);printf("|%d\t",pr->super);printf("|%d\t",pr->ntime);printf("|%d\t",pr->rtime);printf("\n");}void check() /* 建立进程查看函数*/{PCB* pr;printf("\n **** 当前正在运行的进程是:%s",p->name); /*显示当前运行进程*/disp(p);pr=ready;printf("\n ****当前就绪队列状态为:\n"); /*显示就绪队列状态*/while(pr!=NULL){disp(pr);pr=pr->link;}}void destroy() /*建立进程撤消函数(进程运行结束,撤消进程)*/{printf("\n 进程[%s] 已完成.\n",p->name);free(p);}void running() /* 建立进程就绪函数(进程运行时间到,置就绪状态*/{(p->rtime)++;if(p->rtime==p->ntime)destroy(); /* 调用destroy函数*/else{(p->super)--;p->state='w';sort(); /*调用sort函数*/}}void main() /*主函数*/{int len, h=0;char ch;input();len=space();while((len!=0)&&(ready!=NULL)){ch=getchar();h++;printf("\n The execute number:%d \n",h);p=ready;ready=p->link;p->link=NULL;p->state='R';check();running();printf("\n 按任一键继续......");ch=getchar();}printf("\n\n 进程已经完成.\n");ch=getchar();}3.1.3 参考题目（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。
时间片轮转调度算法例题详解
时间片轮转调度算法例题详解操作系统是计算机系统中的一个重要组成部分，它负责管理计算机系统的各种资源，协调各种应用程序的运行，保证计算机系统的高效稳定运行。
操作系统中的进程调度是其中的一个重要内容，它决定了进程在CPU上的运行顺序，直接影响到计算机系统的性能。
本文将详细介绍时间片轮转调度算法，并通过例题进行详解。
一、时间片轮转调度算法时间片轮转调度算法是一种基于时间片的进程调度算法，它将CPU时间片分配给各个正在运行的进程，每个进程在一个时间片内运行一定的时间，然后被挂起，等待下一次调度。
如果进程在一个时间片内没有完成运行，那么它将被挂起，等待下一次调度。
这种调度算法适用于多道程序并发执行的情况，可以避免进程长时间占用CPU，保证进程的公平性和响应性。
时间片轮转调度算法的基本思想是将所有就绪进程按照先来先服务的原则排队，每个进程在一个时间片内运行一定的时间，然后被挂起，等待下一次调度。
时间片的大小可以根据系统的负载情况进行调整，一般情况下，时间片的大小为10ms~100ms之间。
当一个进程在一个时间片内运行完成，它将被移到队列的末尾，等待下一次调度。
如果进程在一个时间片内没有完成运行，那么它将被挂起，等待下一次调度。
这样，所有进程都有机会获得CPU时间，避免了某个进程长时间占用CPU的情况。
时间片轮转调度算法的优点是简单易懂，易于实现，可以保证进程的公平性和响应性。
缺点是时间片的大小对系统的性能有较大影响，时间片过小会导致进程切换频繁，影响系统性能；时间片过大会导致进程响应时间增加，影响用户体验。
二、时间片轮转调度算法例题下面通过一个例题来详细介绍时间片轮转调度算法的实现过程。
题目描述：有3个进程P1、P2、P3，它们的运行时间分别为24ms、3ms、3ms，它们的到达时间分别为0ms、0ms、0ms。
时间片大小为4ms。
请计算它们的平均等待时间和平均周转时间。
解题思路：首先，按照到达时间的先后顺序将进程排队。
时间片轮转调度算法例题详解
时间片轮转调度算法例题详解在计算机操作系统中，调度算法是非常重要的一部分。
调度算法的作用是决定哪个进程可以获得 CPU 的使用权。
其中，时间片轮转调度算法是一种常见的调度算法，它可以保证每个进程都能够获得一定的 CPU 时间，从而避免了某个进程长时间占用 CPU 的情况。
本文将对时间片轮转调度算法进行详细的介绍，并通过实例来说明如何使用该算法进行进程调度。
一、时间片轮转调度算法的原理时间片轮转调度算法是一种抢占式的调度算法，它将 CPU 的使用时间划分为若干个时间片，每个进程在一个时间片内可以占用CPU 的时间是固定的。
当一个进程占用 CPU 的时间超过了一个时间片，系统会将该进程挂起，并将 CPU 分配给下一个进程。
时间片轮转调度算法的优点在于可以保证公平性，每个进程都能够获得一定的 CPU 时间，从而避免了某个进程长时间占用 CPU 的情况。
另外，该算法的实现比较简单，适用于多任务环境下的进程调度。
二、时间片轮转调度算法的实现时间片轮转调度算法的实现需要使用一个队列来保存所有等待CPU 时间的进程。
每个进程在队列中占据一个时间片的位置，当轮到该进程时，系统会将该进程从队列头部取出，并将其放到队列尾部。
如果一个进程占用 CPU 的时间超过了一个时间片，系统会将该进程挂起，并将其放到队列尾部。
下面是时间片轮转调度算法的具体实现步骤：1. 将所有等待 CPU 时间的进程放入一个队列中。
2. 设置一个时间片的长度，例如 10 毫秒。
3. 从队列头部取出一个进程，并将其放到 CPU 中执行。
4. 如果该进程在一个时间片内没有执行完毕，将其挂起，并将其放到队列尾部。
5. 从队列头部取出下一个进程，并将其放到 CPU 中执行。
6. 重复步骤 4 和步骤 5，直到所有进程都执行完毕。
三、时间片轮转调度算法的实例下面通过一个实例来说明如何使用时间片轮转调度算法进行进程调度。
假设有三个进程 P1、P2、P3，它们需要使用 CPU 的时间如下表所示：| 进程 | 到达时间 | 需要 CPU 时间 ||------|----------|---------------|| P1 | 0 | 20 || P2 | 0 | 25 || P3 | 0 | 10 |假设时间片的长度为 5 毫秒，现在需要使用时间片轮转调度算法对这三个进程进行调度。
hrrn调度算法
hrrn调度算法HRRN调度算法是一种基于响应比的进程调度算法，全称为Highest Response Ratio Next。
它是一种非抢占式调度算法，即一个进程被分配到CPU后，直到完成或等待IO操作时才会被剥夺CPU的使用权。
HRRN调度算法的核心思想是根据进程等待时间和服务时间的比值来计算响应比，响应比越高的进程将会被先执行。
这样可以保证长时间等待的进程能够得到更多的CPU时间片，并且不会出现饥饿现象。
具体来说，每个进程都有一个等待时间和服务时间，等待时间表示该进程已经在就绪队列中等待了多长时间，服务时间表示该进程需要执行多长时间才能完成。
那么响应比R=(W+T)/T，其中W表示等待时间，T表示服务时间。
当一个新的进程加入就绪队列时，系统首先计算每个就绪进程的响应比，并选择响应比最高的那个进程执行。
HRRN调度算法有以下优点：1. 公平性强：HRRN调度算法能够保证每个就绪进程都有机会得到CPU资源，并且长期等待的进程能够得到更多资源。
2. 响应速度快：由于HRRN调度算法考虑了等待时间和服务时间的比值，因此能够更快地响应进程请求，减少进程等待时间。
3. 避免饥饿现象：HRRN调度算法能够避免短作业优先算法中的饥饿现象，保证每个就绪进程都有机会得到CPU资源。
但是HRRN调度算法也存在一些缺点：1. 计算量大：由于需要计算每个就绪进程的响应比，因此需要进行大量的计算，导致系统开销较大。
2. 无法处理长作业：如果有一个长时间运行的进程占用了CPU资源，那么其他短作业将会被迫等待很长时间才能得到CPU资源。
总之，HRRN调度算法是一种高效、公平、避免饥饿现象的进程调度算法。
它能够更好地满足多任务操作系统中对于公平性和响应速度的要求。
进程调度模拟设计——时间片轮转、优先级法
学号：课程设计课程名字系统软件开发实训A题目进程调度模拟设计——时间片轮转、优先级法学院专业班级姓名指导教师2014 年01 月17 日课程设计任务书学生姓名：专业班级：指导教师：工作单位：题目: 进程调度模拟设计——时间片轮转、优先级法初始条件：1．预备内容：阅读操作系统的处理机管理章节内容，对进程调度的功能以及进程调度算法有深入的理解。
2．实践准备：掌握一种计算机高级语言的使用。
要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）1．模拟进程调度，能够处理以下的情形：⑴能够选择不同的调度算法（要求中给出的调度算法）；⑵能够输入进程的基本信息，如进程名、优先级、到达时间和运行时间等；⑶根据选择的调度算法显示进程调度队列；⑷根据选择的调度算法计算平均周转时间和平均带权周转时间。
2．设计报告内容应说明：⑴课程设计目的与功能；⑵需求分析，数据结构或模块说明(功能与框图)；⑶源程序的主要部分；⑷测试用例，运行结果与运行情况分析；⑸自我评价与总结。
时间安排：设计安排3周：查阅、分析资料 1天系统软件的分析与建模 4天系统软件的设计 5天系统软件的实现 3天撰写文档 1天课程设计验收答辩 1天设计验收安排：设计周的第三周的指定时间到实验室进行上机验收。
设计报告书收取时间：课程设计验收答辩完结时。
（注意事项：严禁抄袭，一旦发现，抄与被抄的一律按0分记）指导教师签名： 2013 年 12 月 10日系主任（或责任教师）签名： 2013 年 12 月 10日进程调度模拟设计——时间片轮转、优先级法1设计目的1.1 阅读操作系统的处理机管理章节内容，对进程调度的功能以及进程调度算法有深入的理解，能够使用其中的方法来进行进程调度模拟设计。
1.2 练掌握并运用时间片轮转和优先级法，掌握一种计算机高级语言的使用。
2 设计要求2.1 能够选择不同的调度算法（要求中给出的调度算法）；2.2 能够输入进程的基本信息，如进程名、优先级、到达时间和运行时间等；2.3 根据选择的调度算法显示进程调度队列；2.4 根据选择的调度算法计算平均周转时间和平均带权周转时间。
进程调度模拟设计.时间片轮转、优先级法
学号：课程设计进程调度模拟设计——题目时间片轮转、优先级法学院计算机科学与技术学院专业班级姓名指导教师吴利君2013 年 1 月16 日课程设计任务书学生姓名：指导教师：吴利君工作单位：计算机科学与技术学院题目: 进程调度模拟设计——时间片轮转、优先级法初始条件：1．预备内容：阅读操作系统的处理机管理章节内容，对进程调度的功能以及进程调度算法有深入的理解。
2．实践准备：掌握一种计算机高级语言的使用。
要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）1．模拟进程调度，能够处理以下的情形：⑴能够选择不同的调度算法（要求中给出的调度算法）；⑵能够输入进程的基本信息，如进程名、优先级、到达时间和运行时间等；⑶根据选择的调度算法显示进程调度队列；⑷根据选择的调度算法计算平均周转时间和平均带权周转时间。
2．设计报告内容应说明：⑴需求分析；⑵功能设计（数据结构及模块说明）；⑶开发平台及源程序的主要部分；⑷测试用例，运行结果与运行情况分析；⑸自我评价与总结：i）你认为你完成的设计哪些地方做得比较好或比较出色；ii）什么地方做得不太好，以后如何改正；iii）从本设计得到的收获（在编写，调试，执行过程中的经验和教训）；iv）完成本题是否有其他方法（如果有，简要说明该方法）；时间安排：设计安排一周：周1、周2：完成程序分析及设计。
周2、周3：完成程序调试及测试。
周4、周5：验收、撰写课程设计报告。
（注意事项：严禁抄袭，一旦发现，一律按0分记）指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日进程调度模拟设计——时间片轮转、优先级法一、需求分析无论是批处理系统、分时系统还是实时系统，用户进程数目一般都多余处理机数，这将直接导致用户进程相互争夺处理机。
另外，系统进程也同样需要使用处理机。
进程调度虽然是系统内部的低级调度，但进程调度算法的优劣直接影响作业调度的性能，因此一个好的调度策略对处理机的处理速度是至关重要的。
先来先服务和短作业优先调度算法
先来先服务调度算法和短作业优先调度算法
作业
提交 时间
运行 时间
开始 时间
1 8.00 2.00 8.00
1 8.00 2.00 8.00
2 8.50 0.50 10.00
2 8.50 0.50 10.30
3 9.00 0.10 10.50
3 9.00 0.10 10.00
4 9.50 0.20 10.60
可有效降低作业/进程的平均等待时间。 4
SJ(P)F缺点：
(1) 该算法对长作业不利，如作业C的周转时间由10增 至16，其带权周转时间由2增至3.1。更严重的是，如果有 一长作业(进程)进入系统的后备队列(就绪队列)，由于调度 程序总是优先调度那些(即使是后进来的)短作业(进程)，将 导致长作业(进程)长期不被调度。（不利长作业）
(2) 该算法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)会被及时处理。（不及时）
(3) 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 优先调度。（不完全可靠）
5
调度算法练习题
6
4 9.50 0.20 10.10
先来先服务调度算法
平均周转时间
t = 1.725
平均带权周转时间 w = 6.875
完成 周转 带权周转 执行 时间 时间 时间 顺序
10.00 2.00
1
1
10.00 2.00
1
1
10.50 2.00
4
2
10.80 2.30 4.6
4
10.60 1.60 16
3
10.10 1.10 11