操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)

南通大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告書實(shí)驗(yàn)名稱低級(jí)進(jìn)程調(diào)度算法班級(jí)學(xué)號(hào)姓名指導(dǎo)教師日期2019.06.03成績(jī)實(shí)驗(yàn)2低級(jí)進(jìn)程調(diào)度算法一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康哪M實(shí)現(xiàn)作業(yè)調(diào)度算法（包括先來(lái)先服務(wù)調(diào)度算法和短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法）掌握在編譯環(huán)境（VisualStudio或DEVC++或Eclipse）中調(diào)試程序。二、實(shí)驗(yàn)任務(wù)本實(shí)驗(yàn)要求用C/C++/Java語(yǔ)言編寫一個(gè)進(jìn)程調(diào)度模擬程序，使用不同算法實(shí)現(xiàn)進(jìn)程調(diào)度。具體要求如下：編寫一個(gè)進(jìn)程調(diào)度程序，允許多個(gè)進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行。采取多種進(jìn)程調(diào)度算法（先來(lái)先服務(wù)（FCFS）調(diào)度算法，短作業(yè)優(yōu)先（SJF）調(diào)度算法，分析比較各個(gè)算法的優(yōu)缺點(diǎn)。三、實(shí)驗(yàn)要求復(fù)習(xí)低級(jí)進(jìn)程調(diào)度算法的原理，做好實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)，完成算法分析和流程圖繪制。使用不同算法實(shí)現(xiàn)進(jìn)程調(diào)度（包括先來(lái)先服務(wù)調(diào)度算法和短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法），利用編程軟件編譯調(diào)試程序并測(cè)試其正確性，最后給出測(cè)試結(jié)論。實(shí)驗(yàn)完畢，寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)報(bào)告必須包含的內(nèi)容如下（可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)任務(wù)增加其他內(nèi)容）：（1）實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。?）實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)內(nèi)容：算法文字描述、流程圖、實(shí)驗(yàn)方法與實(shí)驗(yàn)步驟等。（3）在編譯環(huán)境中調(diào)試程序。（4）運(yùn)行結(jié)果的分析。（5）實(shí)驗(yàn)體會(huì)與小結(jié)。四、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)內(nèi)容1.算法分析（1）先來(lái)先服務(wù)算法（FCFS）FCFS是最簡(jiǎn)單的調(diào)度算法，既可以用作作業(yè)調(diào)度，也可以用作進(jìn)程調(diào)度。這種算法優(yōu)先考慮系統(tǒng)中等待時(shí)間最長(zhǎng)的作業(yè)（進(jìn)程），而不管作業(yè)所需執(zhí)行時(shí)間長(zhǎng)短。做法是從后備隊(duì)列中選擇幾個(gè)最先進(jìn)入該隊(duì)列的作業(yè)，將它們調(diào)入內(nèi)存，為它們分配資源和創(chuàng)建進(jìn)程，然后放入就緒隊(duì)列。進(jìn)程調(diào)度中使用此算法時(shí)，每次都從就緒的進(jìn)程隊(duì)列中選擇一個(gè)最先進(jìn)入該隊(duì)列的進(jìn)程，為之分配處理機(jī)，使之投入運(yùn)行，該進(jìn)程會(huì)一直運(yùn)行到完成或者因發(fā)生某事件而阻塞后，進(jìn)程調(diào)度程序才會(huì)把處理機(jī)分配給其他進(jìn)程。（2）短作業(yè)優(yōu)先算法（SJF）由于在實(shí)際情況中短作業(yè)（進(jìn)程）所占比例很大，為了讓它們比長(zhǎng)作業(yè)優(yōu)先執(zhí)行，就有了此算法。SJF顧名思義以作業(yè)長(zhǎng)短來(lái)確定優(yōu)先級(jí)，作業(yè)越短優(yōu)先級(jí)越高，作業(yè)的長(zhǎng)短用作業(yè)所需的運(yùn)行時(shí)間來(lái)衡量，此算法一樣也可以用做進(jìn)程調(diào)度，它將從外存的作業(yè)后備隊(duì)列中選擇若十個(gè)估計(jì)運(yùn)行時(shí)間最短的作業(yè)，優(yōu)先將它們調(diào)入內(nèi)存運(yùn)行。2.算法流程圖(1)先來(lái)先服務(wù)算法(FCFS)(2)短作業(yè)優(yōu)先算法(SJF)輸出進(jìn)程各參

數(shù)并計(jì)算平均

I周籬M間I實(shí)驗(yàn)核心代碼#include<iostream>usingnamespacestd;intArrivalTime[20];doubleServiceTime[20],FinishTime[20],WholeTime[20],AveWholeTime[20],AveWeightWholeTime[20],WeightWholeTime[20],FCFS_AverageT,SJF_AverageT,FCFS_AverageWT,SJF_AverageWT,AllTime,WeightAllTime;doublea[20];intb[20],c[20],d[20];voidFCFS()(intProcessNum;cout<<"先來(lái)先服務(wù)算法"<<endl;cout<<"請(qǐng)輸入進(jìn)程個(gè)數(shù)：";cin>>ProcessNum;cout<<"輸入進(jìn)程到達(dá)時(shí)間："<<endl;for(inti=0;i<ProcessNum;i++){cin>>ArrivalTime[i];}cout<<"請(qǐng)輸入進(jìn)程服務(wù)時(shí)間："<<endl;for(inti=0;i<ProcessNum;i++){cin>>ServiceTime[i];}cout<<endl;for(inti=0;i<ProcessNum;i++){FinishTime[i]=ServiceTime[i];}for(inti=0;i<ProcessNum;i++){FinishTime[i+1]=FinishTime[i]+FinishTime[i+1];}for(inti=0;i<ProcessNum-1;i++){cout<<"時(shí)刻"<<FinishTime[i]<<":第”<<i+2<<”個(gè)進(jìn)程開始運(yùn)行。"<<endl;}cout<<endl;cout<<"FCFS完成時(shí)間：”；for(inti=0;i<ProcessNum;i++){cout<<FinishTime[i]<<"";}cout<<endl;cout<<"FCFS周轉(zhuǎn)時(shí)間：”；for(inti=0;i<ProcessNum;i++){WholeTime[i]=FinishTime[i]-ArrivalTime[i];}for(inti=0;i<ProcessNum;i++){cout<<WholeTime[i]<<"";}cout<<endl;for(inti=0;i<ProcessNum;i++){AveWholeTime[i]=WholeTime[i];}for(inti=0;i<ProcessNum;i++){AveWholeTime[i+1]=AveWholeTime[i]+AveWholeTime[i+1];AllTime=AveWholeTime[i+1];}FCFS_AverageT=AllTime/ProcessNum;cout<<"FCFS平均周轉(zhuǎn)時(shí)間："<<FCFS_AverageT<<endl;for(inti=0;i<ProcessNum;i++){WeightWholeTime[i]=WholeTime[i]/ServiceTime[i];}for(inti=0;i<ProcessNum;i++){AveWeightWholeTime[i]=WeightWholeTime[i];}for(inti=0;i<ProcessNum;i++){AveWeightWholeTime[i+1]=AveWeightWholeTime[i]+AveWeightWholeTime[i+1];WeightAllTime=AveWeightWholeTime[i+1];}FCFS_AverageWT=WeightAllTime/ProcessNum;cout<<"FCFS平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間:"<<FCFS_AverageWT<<endl;}voidSJF(){intProcessNum;cout<<"短作業(yè)優(yōu)先算法"<<endl;cout<<"請(qǐng)輸入進(jìn)程個(gè)數(shù)："<<endl;cin>>ProcessNum;cout<<"輸入進(jìn)程到達(dá)時(shí)間："<<endl;for(inti=0;i<ProcessNum;i++){cin>>ArrivalTime[i];}cout<<endl;cout<<"請(qǐng)輸入進(jìn)程服務(wù)時(shí)間："<<endl;for(inti=0;i<ProcessNum;i++){cin>>ServiceTime[i];cout<<endl;for(inti=0;i<ProcessNum;i++){a[i]=ServiceTime[i];}for(inti=1;i<ProcessNum-1;i++){doublet;for(intj=i+1;j<ProcessNum;j++){if(a[i]>a[j]){t=a[i];a[i]=a[j];a[j]=t;}}}FinishTime[0]=ServiceTime[0];for(inti=1;i<ProcessNum;i++){for(intj=1;j<ProcessNum;j++){if(a[i]==ServiceTime[j]){b[i]=j;break;}}}for(inti=1;i<ProcessNum;i++){if(FinishTime[b[i-1]]<ArrivalTime[b[i]]){inttemp;temp=b[i];b[i]=b[i+1];b[i+1]=temp;}a[i]=ServiceTime[b[i]];a[i]=a[i-1]+a[i];FinishTime[b[i]]=a[i];}for(inti=0;i<ProcessNum-1;i++){cout<<"時(shí)刻"<<FinishTime[i]<<":第”<<i+2<<”個(gè)進(jìn)程開始運(yùn)行。"<<endl;}cout<<endl;cout<<"SJF完成時(shí)間：";for(inti=0;i<ProcessNum;i++){cout<<FinishTime[i]<<"";}cout<<endl;cout<<"SJF周轉(zhuǎn)時(shí)間：";for(inti=0;i<ProcessNum;i++){WholeTime[i]=FinishTime[i]-ArrivalTime[i];for(inti=0;i<ProcessNum;i++){cout<<WholeTime[i]<<"";}cout<<endl;for(inti=0;i<ProcessNum;i++){AveWholeTime[i]=WholeTime[i];}for(inti=0;i<ProcessNum;i++){AveWholeTime[i+1]=AveWholeTime[i]+AveWholeTime[i+1];AllTime=AveWholeTime[i+1];}SJF_AverageT=AllTime/ProcessNum;cout<<"SJF平均周轉(zhuǎn)時(shí)間:"<<SJF_AverageT<<endl;for(inti=0;i<ProcessNum;i++){WeightWholeTime[i]=WholeTime[i]/ServiceTime[i];}for(inti=0;i<ProcessNum;i++){AveWeightWholeTime[i]=WeightWholeTime[i];}for(inti=0;i<ProcessNum;i++){AveWeightWholeTime[i+1]=AveWeightWholeTime[i]+AveWeightWholeTime[i+1];WeightAllTime=AveWeightWholeTime[i+1];}SJF_AverageWT=WeightAllTime/ProcessNum;cout<<"SJF平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間："<<SJF_AverageWT<<endl;}intmain(){charn;cout<<”1、先來(lái)先服務(wù)FCFS算法."<<endl;cout<<"2、短作業(yè)優(yōu)先SJF算法.”<<endl;cout<<"請(qǐng)選擇算法的序號(hào)："<<endl;cin>>n;switch(n){case'1':FCFS();break;case'2':SJF();break;default:cout<<endl;cout<<"您輸出有誤!”<<endl;break;}cout<<endl;

return0;}六?實(shí)驗(yàn)結(jié)果:47:46時(shí)間：9.周禺時(shí)間12102:2.714111915(1)先來(lái)先服務(wù)算法運(yùn)行結(jié)果::47:46時(shí)間：9.周禺時(shí)間12102:2.714111915(1)先來(lái)先服務(wù)算法運(yùn)行結(jié)果:到燙Jl刻成唇均(2)短作業(yè)優(yōu)先算法運(yùn)行結(jié)果:UwtfMdinin\De-&ktQp\111\bin\Debug\111,ewegsA口A口時(shí)時(shí)開開乎牙口王口口王口王5g2g3第第----.?.??■「???】4ix7It—It—IC:\IJsers\adeinVDesktap\111\bim\Debug\111.exeL2、it2_蕾輸入進(jìn)程個(gè)數(shù)：5輸入進(jìn)程到達(dá)時(shí)間:01234七.實(shí)驗(yàn)小結(jié)通過(guò)這次實(shí)現(xiàn)低級(jí)調(diào)度算法的模擬實(shí)驗(yàn)，讓我更加深刻的理解了低級(jí)調(diào)度算法的內(nèi)容和運(yùn)行原理，讓我對(duì)之前忽略的內(nèi)容有了補(bǔ)充，其中的一些模糊的知識(shí)也明晰起來(lái)了。以下是對(duì)進(jìn)程的調(diào)度算法的總結(jié)。進(jìn)程調(diào)度的原因：在操作系統(tǒng)中，由于進(jìn)程綜述多于處理機(jī)，它們必然競(jìng)爭(zhēng)處理機(jī)，為了充分利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的CPU資源，讓計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能夠多快好省的完成我們讓它做的各種任務(wù)，所以需要進(jìn)程調(diào)度。進(jìn)程的調(diào)度的概念：進(jìn)程調(diào)度也稱為低級(jí)調(diào)度（CPU調(diào)度），是按照某種調(diào)度算法（或原則）從就緒隊(duì)列中選取進(jìn)程分配CPU,主要是協(xié)調(diào)對(duì)CPU的爭(zhēng)奪使用。通常有以下兩種調(diào)度方式：1）非剝奪調(diào)度方式，又稱非搶占方式是指當(dāng)一個(gè)進(jìn)程正在處理機(jī)上執(zhí)行時(shí)，即使有某個(gè)更