进程模拟调度实验

一．课程概述

1.1.设计构想

程序能够完成以下操作：创建进程：先输入进程的数目，再一次输入每个进程的进程名、运行总时间和优先级，先到达的先输入；进程调度：进程创建完成后就选择进程调度算法，并单步执行，每次执行的结果都从屏幕上输出来。

1.2.需求分析

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，要使这多个进程能够并发地执行，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必（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。本次实验在VC++6.0环境下实现先来先服务调度算法，短作业优先调度算法，高优先权调度算法，时间片轮转调度算法和多级反馈队列调度算法。

1.3.理论依据

为了描述和管制进程的运行，系统为每个进程定义了一个数据结构——进程控制块PCB(Process Control Block),PCB中记录了操作系统所需的、用于描述进程的当前情况以及控制进程运行的全部信息，系统总是通过PCB对进程进行控制，

一．课程概述

1.1.设计构想

程序能够完成以下操作：创建进程：先输入进程的数目，再一次输入每个进程的进程名、运行总时间和优先级，先到达的先输入；进程调度：进程创建完成后就选择进程调度算法，并单步执行，每次执行的结果都从屏幕上输出来。

1.2.需求分析

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，要使这多个进程能够并发地执行，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必（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。本次实验在VC++6.0环境下实现先来先服务调度算法，短作业优先调度算法，高优先权调度算法，时间片轮转调度算法和多级反馈队列调度算法。

1.3.理论依据

为了描述和管制进程的运行，系统为每个进程定义了一个数据结构——进程控制块PCB(Process Control Block),PCB中记录了操作系统所需的、用于描述进程的当前情况以及控制进程运行的全部信息，系统总是通过PCB对进程进行控制，

实 验 报 告

课程名称

实验名称 专业班级 学生姓名 指导教师

实验一 进程调度算法模拟，

1．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；

2．要求：

① 进程数不少于5个；

② 进程调度算法任选；

可以用动态优先数加时间片轮转法实现进程调度，每运行一个时间片优先数减3； ③ 用C语言编程；

④ 程序运行时显示进程调度过程。

3．步骤：

① 设计PCB及其数据结构：

进程标识数：ID

进程优先数：PRIORITY（优先数越大，优先级越高）

进程已占用时间片：CPUTIME，每得到一次调度，值加1；

进程还需占用时间片：ALLTIME，每得到一次调度，该值减1，一旦运行完毕，

ALLTIME为0）

进程队列指针：NEXT，用来将PCB排成队列

进程状态：STATE（一般为就绪，可以不用）

② 设计进程就绪队列及数据结构；

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：2，1，3，4

⑤ 编程上机，验证结果。

4．提示：

假设调度前，系统中有5个进程，其初始状态如下：

ID 0 1 2 3 4 PRIORITY 9 38 30 29 0 可否考虑用CPUTIME 0

预习要求：

1、事先编好程序；

2、准备好需要输入的中间数据； 3、估计可能出现的问题； 4、预计可能得到的运行结果。

实验三 进程调度实验

实验目的要求：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。 实验内容：

1、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）或先来先服务算法。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（假设优先数的值越大优先级别越高）、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

实验三 进程调度

（一）教学要求

了解单处理器情况下进程调度的过程。 （二）知识点提示

各种进程调度算法。 （三）教学内容

运行下面的程序，回答问题。 public class ProgressData { public int arrived; //进程到达时间 public int server; //进程服务时间 public int finished; //进程完成时间 public int working; //进程周转时间 public float powerWorking; //带权周转时间 public ProgressData(){}; public ProgressData(int arr,int ser){ arrived=arr; server=ser; } public String toString(){ return arrived+\+server+\+\ +working+\+String.format(\ }

操作系统实验 报告

实验项目： 进程调度 学 院： 计算机学院 专 业： 班 级： 学 号： 姓 名：

操作系统实验设计报告

1. 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机数时，就必须依照某种策略来决定哪些进程优先占用处理机。本实验模拟在单处理机情况下的进程调度，加深了解进程调度的工作。

2. 实验内容

设计一个按时间片轮转法实现进程调度的程序。

(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：

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Q1，Q2，Q3，Q4，Q5。

指针——进程按顺序排成循环队列，用指针指出下一个进程的进程控制块的首地址，最后一个进程的指针指出第一个进程的进程控制块首地址。

要求运行时间——假设进程需要运行的单位时间数。

已运行时间——假设进程已经运行的单位时间数，初始值为“0”。

状态——有两种状态，“就绪”和“结束”，初始状态都为“就绪”，用“R”表示。当一个进程运行结束后，

实验二、进程调度实验

【实验目的及要求】

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。要求选做实验内容中的一题。

【实验环境】

编程环境：Visual C++6.0环境下的C语言 操作系统软件：windows XP

【预习要求】

按照实验要求事先编好程序； 准备好需要输入的中间数据； 估计可能出现的问题； 预计可能得到的运行结果。

【实验内容】 实验题目：（3选一）

1、 设计一个先来先服务调度的算法。 提示：

（1） 假设系统有5个进程，每个进程有一个进程控制块

来标示。进程控制块内容有：

进程名 连接指针 到达时间 估计运行时间 进程状态 进程明：进程表识

链接指针：按照进程到达系统的时间将处于就绪状态的进程连接成一个就绪队列。指针指出下一个到达进程的进程控制块首地址。最后一个进程的连接指针为NULL。

估计运行时间：可由设计者任意指定一个时间值。

到达时间：进程创建时的系统是进或由用户指定。调度时，总是选择到达时间最早的进程。

进程状态：为简单起见，这里假定进程有两种状态：就绪和完成。并假定进程一创建就处于就绪状态，用 R表示。当一个进程运行结束时，就将其置成完成态，用C表示。

（2） 设置一个对手

江南大学理学院学院实验报告课程名称_操作系统__ 班级： 姓名：1.实验目的

进程调度

实验日期 ____ 学号：4.运行过程 5..实验调试及分析 6.实验总结

实验报告要求

2.实验要求 3 实验流程图

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。 实验内容与要求： 二. 实验内容与要求： 1.优先权法、时间片轮转法、FCFS 简化假设 1)进程为计算型的(无 I/O) 2)进程状态：ready、running、finish 3)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)时间片轮转法 当前运行进程运行一块时间片 3)FCFS 进程按顺序运行，直到当前进程运行完成，运行下一进步 3.实验要求 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 三.实验流程图： 实验流程

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用一个结构体描述。

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

操作系统实验

实验三 进程调度

学号 姓名 班级

华侨大学电子工程系

一、实验目的

1、理解有关进程控制块、进程队列的概念。

2、掌握进程优先权调度算法和时间片轮转调度算法的处理逻辑。

二、实验内容与基本要求

1、设计进程控制块PCB的结构，分别适用于优先权调度算法和时间片轮转

调度算法。 2、建立进程就绪队列。

3、编制两种进程调度算法：优先权调度算法和时间片轮转调度算法。

三、 优先权调度算法和时间片轮转调度算法原理

优先级调度算法细分成如下两种方式：

非抢占式优先级算法：

在这种调度方式下，系统一旦把处理机分配给就绪队列中优先级最高的进程后，该进程就能一直执行下去，直至完成；或因等待某事件的发生使该进程不得不放弃处理机时，系统才能将处理机分配给另一个优先级高的就绪进程。

抢占式优先级调度算法

在这种调度方式下，进程调度程序把处理机分配给当时优先级最高的就绪进程，使之执行。一旦出现了另一个优先级更高的就绪进程时，进程调度程序就停止正在执行的进程，将处理机分配给新出现的优先级最高的就绪进程。

在早期的时间片轮转法中,系统将所有的就绪进程按先来先服务的原则,排成一