操作系统处理器调度算法C++程序
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处理机调度实验报告处理机调度实验报告一、引言处理机调度是计算机操作系统中一个重要的概念,它涉及到如何合理地分配处理机资源以提高系统的运行效率。
本文将针对处理机调度进行实验,探讨不同调度算法对系统性能的影响。
二、实验目的本实验的目的是通过模拟不同的处理机调度算法,比较它们在不同负载下的性能表现,进而分析其优缺点,为实际操作系统的调度算法选择提供参考。
三、实验方法1. 实验环境本实验使用了一台配置较高的计算机作为实验环境,操作系统为Linux,处理器为Intel Core i7,内存为8GB。
2. 实验设置为了模拟不同的负载情况,我们使用了三个不同的测试程序:程序A、程序B和程序C。
程序A是一个计算密集型任务,程序B是一个I/O密集型任务,程序C是一个混合型任务。
3. 实验步骤首先,我们分别运行程序A、程序B和程序C,并记录它们的运行时间。
然后,我们使用不同的调度算法来调度这些任务,并记录它们的运行时间和系统资源利用率。
四、实验结果与分析1. 调度算法1:先来先服务(First-Come, First-Served,FCFS)FCFS算法按照任务到达的先后顺序进行调度,即先到先服务。
实验结果显示,在计算密集型任务下,FCFS算法表现较好,但在I/O密集型任务和混合型任务下,其性能明显下降。
这是因为在FCFS算法中,任务的执行顺序是固定的,无法根据任务的特性进行灵活调度。
2. 调度算法2:最短作业优先(Shortest Job First,SJF)SJF算法根据任务的执行时间进行调度,即执行时间最短的任务先执行。
实验结果显示,在计算密集型任务和混合型任务下,SJF算法表现较好,但在I/O密集型任务下,其性能较差。
这是因为在I/O密集型任务中,任务的执行时间不仅与计算量有关,还与I/O操作的耗时有关,因此SJF算法无法有效地进行调度。
3. 调度算法3:时间片轮转(Round Robin,RR)RR算法将处理机的运行时间划分为若干个时间片,每个任务在一个时间片内执行一定的时间,然后切换到下一个任务。
一、选择题1.操作系统和应用软件在计算机中运行时,正确的是()A. 操作系统调用应用软件功能B. 应用软件调用操作系统功能C. 操作系统运行完毕后再运行应用软件D. 两者互不相关,独立运行2.下面有关windows操作系统中多任务处理的叙述中,正确的是()A. 用户如果只启动一个应用程序工作(如使用word写作),那么该程序就可以自始至终独占CPUB. 由于计算机中有多个处理器,所以操作系统才能同时执行多个任务的处理C. 前台任务和后台任务都能得到CPU的及时响应D. 由于CPU具有多个执行部件,可同时执行多条指令,所以操作系统才能同时进行多个任务的处理3.操作系统具有存储管理功能,当内存不够时,可以自动“扩充”内存,为用户提供一个容量比实际内存大得多的存储空间,所采用的技术是()A. 缓冲区技术B. 虚拟存储器技术C. SPOOLing技术D. 进程调度技术4.下面关于中文windows操作系统中文件管理的一些叙述中,错误的是()A. 文件夹中可以存放文件,也可以存放文件夹,从而构成树状的文件夹结构B. 根目录中只能用来存放文件夹,不能用来存放文件C. 文件和文件夹的名字既可以用英文也可以用中文D. 即时文件的属性是“隐藏”,该文件也能正常打开和关闭5. 在下列关于Windows操作系统中多任务处理的叙述中,正确的是()。
A.用户如果只启动一个应用程序,则该程序就可以自始至终独占CPU资源B.由于CPU中有多个执行部件,可同时执行多条指令,所以才能同时执行多个任务的处理C.从微观上看,前台任务和后台任务能同时得到CPU响应D.Windows操作系统在执行32位应用程序时,采用的是按时间片轮转的调度方法6. 在下列关于程序设计语言及其处理系统的叙述中,错误的是()。
A.汇编语言同机器语言一样,均是面向机器指令系统的,其程序的可移植性差B.汇编程序是指由汇编语言编写的程序C.高级语言在一定程度上与机器无关D.目前大多数应用程序是用高级语言编写、由编译程序处理后生成的可执行程序7. 在下列有关程序设计语言及其处理程序的叙述中,错误的是()。
第1篇一、实验目的通过本次实验,加深对操作系统进程调度原理的理解,掌握先来先服务(FCFS)、时间片轮转(RR)和动态优先级(DP)三种常见调度算法的实现,并能够分析这些算法的优缺点,提高程序设计能力。
二、实验环境- 编程语言:C语言- 操作系统:Linux- 编译器:GCC三、实验内容本实验主要实现以下内容:1. 定义进程控制块(PCB)结构体,包含进程名、到达时间、服务时间、优先级、状态等信息。
2. 实现三种调度算法:FCFS、RR和DP。
3. 创建一个进程队列,用于存储所有进程。
4. 实现调度函数,根据所选算法选择下一个执行的进程。
5. 模拟进程执行过程,打印进程执行状态和就绪队列。
四、实验步骤1. 定义PCB结构体:```ctypedef struct PCB {char processName[10];int arrivalTime;int serviceTime;int priority;int usedTime;int state; // 0: 等待,1: 运行,2: 完成} PCB;```2. 创建进程队列:```cPCB processes[MAX_PROCESSES]; // 假设最多有MAX_PROCESSES个进程int processCount = 0; // 实际进程数量```3. 实现三种调度算法:(1)FCFS调度算法:```cvoid fcfsScheduling() {int i, j;for (i = 0; i < processCount; i++) {processes[i].state = 1; // 设置为运行状态printf("正在运行进程:%s\n", processes[i].processName); processes[i].usedTime++;if (processes[i].usedTime == processes[i].serviceTime) { processes[i].state = 2; // 设置为完成状态printf("进程:%s 完成\n", processes[i].processName); }for (j = i + 1; j < processCount; j++) {processes[j].arrivalTime--;}}}```(2)RR调度算法:```cvoid rrScheduling() {int i, j, quantum = 1; // 时间片for (i = 0; i < processCount; i++) {processes[i].state = 1; // 设置为运行状态printf("正在运行进程:%s\n", processes[i].processName); processes[i].usedTime++;processes[i].serviceTime--;if (processes[i].serviceTime <= 0) {processes[i].state = 2; // 设置为完成状态printf("进程:%s 完成\n", processes[i].processName); } else {processes[i].arrivalTime++;}for (j = i + 1; j < processCount; j++) {processes[j].arrivalTime--;}}}```(3)DP调度算法:```cvoid dpScheduling() {int i, j, minPriority = MAX_PRIORITY;int minIndex = -1;for (i = 0; i < processCount; i++) {if (processes[i].arrivalTime <= 0 && processes[i].priority < minPriority) {minPriority = processes[i].priority;minIndex = i;}}if (minIndex != -1) {processes[minIndex].state = 1; // 设置为运行状态printf("正在运行进程:%s\n", processes[minIndex].processName);processes[minIndex].usedTime++;processes[minIndex].priority--;processes[minIndex].serviceTime--;if (processes[minIndex].serviceTime <= 0) {processes[minIndex].state = 2; // 设置为完成状态printf("进程:%s 完成\n", processes[minIndex].processName); }}}```4. 模拟进程执行过程:```cvoid simulateProcess() {printf("请选择调度算法(1:FCFS,2:RR,3:DP):");int choice;scanf("%d", &choice);switch (choice) {case 1:fcfsScheduling();break;case 2:rrScheduling();break;case 3:dpScheduling();break;default:printf("无效的调度算法选择。
计算机操作系统题库及答案操作系统的一些复习题,希望能够帮助大家。
1.UNI某系统中,进程调度采用的技术是(D)。
A、时间片轮转B、先来先服务C、静态优先数D、动态优先数2.UNI某系统中,文件存贮器的管理采用的是:(C)。
A、位图法B、空闲块表法C、成组连接法D、单块连接法3.处理器执行的指令被分成两类,其中有一类称为特权指令,它只允许(C)使用。
A、操作员B、联机用户C、操作系统D、目标程序4.当用户程序执行访管指令时,中断装置将使中央处理器(B)工作。
A、维持在目态B、从目态转换到管态C、维持在管态D、从管态转换到目态5.进程所请求的一次打印输出结束后,将使进程状态从(D)A、运行态变为就绪态B、运行态变为等待态C、就绪态变为运行态D、等待态变为就绪态6.采用动态重定位方式装入的作业,在执行中允许(C)将其移动。
A、用户有条件地B、用户无条件地C、操作系统有条件地D、操作系统无条件地操作系统的一些复习题,希望能够帮助大家。
7.分页式存储管理中,地址转换工作是由(A)完成的。
A、硬件B、地址转换程序C、用户程序D、装入程序8.如果允许不同用户的文件可以具有相同的文件名,通常采用(D)来保证按名存取的安全。
A、重名翻译机构B、建立索引表C、建立指针D、多级目录结构9.对记录式文件,操作系统为用户存取文件信息的最小单位是(C)。
A、字符B、数据项C、记录D、文件10.为了提高设备分配的灵活性,用户申请设备时应指定(A)号。
A、设备类相对B、设备类绝对C、相对D、绝对11.通常把通道程序的执行情况记录在(D)中。
A、PSWB、PCBC、CAWD、CSW12.作业调度是从输入井中处于(B)状态的作业中选取作业调入主存运行。
A、运行B、收容C、输入D、就绪13.一作业进入内存后,则所属该作业的进程初始时处于(C)状态。
A、运行B、等待C、就绪D、收容操作系统的一些复习题,希望能够帮助大家。
14.共享变量是指(D)访问的变量。
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。
第四章处理机调度一、选择题:1、()调度主要涉及内存管理与扩充。
A、作业B、交换C、进程D、线程2、()调度在作业执行完毕时还负责回收系统资源。
A、作业B、交换C、进程D、线程3、以下哪种调度又称为宏观调度或高级调度()。
A、作业B、交换C、进程D、线程4、()调度又称为微观或低级调度。
A、作业B、交换C、进程D、线程5、下面哪中调度一般不存在于分时系统和实时系统中()。
A、作业B、交换C、进程D、线程6、()调度的主要任务是按照某种策略和方法选取一个处于就绪状态的进程占有处理机。
A、作业B、交换C、进程D、线程7、当作业运行完毕,但它所占有的资源尚未全部被系统回收时,该作业处于()状态。
A、提交B、收容C、执行D、完成8、一个作业在其处于从输入设备进入外部存储设备的过程称为()状态。
A、提交B、收容C、执行D、完成9、当一个作业的全部信息已全部被输入进输入井但还未被调度去执行,此时该作业处于()状态。
A、提交B、收容C、执行D、完成10、()状态也称为后备状态。
A、提交B、收容C、执行D、完成11、一种既有利于短小作业又兼顾到长作业的作业调度算法是()A、先来先服务 B 、轮转C、最高响应比优先D、均衡调度12、作业调度程序是从处于()状态的作业中选取一个作业并把它装入主存。
A、输入B、收容C、执行D、完成13、下列选项中哪一个不属于作业调度算法的评价因素()A、单位时间内运行尽可能多的作业B、使各种I/O设备得以充分利用C 、对所有的作业都是公平合理的 D、使处理机尽可能保持“空闲”。
14、下列选项中哪一项不属于JCB的主要内容()A 作业名B 作业类型C 资源要求D 作业完成时间15、作业调度程序为选中作业建立进程并为这些进程分配的系统资源不包括下列哪一项()A、内存B、外存C、外设D、虚拟内存16、在操作系统中,JCB是指()。
A、作业控制块B、进程控制块C、文件控制块 D 程序控制块17、作业调度算法包括下列选项中的那些种()。
第四章处理机调度4.3 习题4.3.1 选择最合适的答案1.某系统采用了银行家算法,则下列叙述正确的是()。
A.系统处于不安全状态时一定会发生死锁B.系统处于不安全状态时可能会发生死锁C.系统处于安全状态时可能会发生死锁D.系统处于安全状态时一定会发生死锁2.银行家算法中的数据结构包括有可利用资源向量Available、最大需求矩阵Max、分配矩阵Allocation、需求矩阵Need,下列选项正确的是()。
A.Max[i,j]=Allocation[i,j]+Need[i,j]B.Need[i,j]= Allocation[i,j]+ Max[i,j]C.Max[i,j]= Available[i,j]+Need[i,j]D.Need[i,j]= Available[i,j]+ Max[i,j]3.下列进程调度算法中,()可能会出现进程长期得不到调度的情况。
A.非抢占式静态优先权法B.抢占式静态优先权法C.时间片轮转调度算法D.非抢占式动态优先权法4.在下列选项中,属于预防死锁的方法是()。
A.剥夺资源法B.资源分配图简化法C.资源随意分配D.银行家算法5.在下列选项中,属于检测死锁的方法是()。
A.银行家算法B.消进程法C.资源静态分配法D.资源分配图简化法6.在下列选项中,属于解除死锁的方法是()。
A.剥夺资源法 B.资源分配图简化法C.银行家算法 D.资源静态分配法7.为了照顾紧迫型作业,应采用()。
A.先来服务调度算法B.短作业优先调度算法C.时间片轮转调度算法D.优先权调度算法8.在采用动态优先权的优先权调度算法中,如果所有进程都具有相同优先权初值,则此时的优先权调度算法实际上和()相同。
A.先来先服务调度算法B.短作业优先调度算法C.时间片轮转调度算法D.长作业优先调度算法9.作业从后备作业到被调度程序选中的时间称为()。
A.周转时间B.响应时间C.等待调度时间D.运行时间10.资源静态分配法可以预防死锁的发生,它们使死锁四个条件中的()不成立。
《操作系统》课程复习(一)题型:一、选择题(每题1分,共10分)二、判断题(每题1分,共10分)三、简答题(每小题6分,共30分)四、计算题(每题10分,共30分)五、综合应用题(20分)(二)复习:一、概论1.操作系统的概念、功能、分类(批处理、实时、分时)2.操作系统的特性3.中断的概念、CPU的状态二、进程管理和处理机调度1、进程管理的功能2、进程的概念(与程序的对比)3、PCB的概念和作用、进程的基本状态及其转换4、进程控制(进程的挂起、建立、停止、阻塞、撤消等)5、进程的同步与互斥的基本概念、(P、V操作)、进程通信、线程的基本概念6、处理级调度的基本概念,作业与进程的调度算法(先来先服务、短作业优先、最高响应比者优先、最高优先数)及评价7、死锁的概念、必要条件8、死锁的预防9、死锁的避免算法(银行家算法)死锁的检测三、存储器管理1.存储管理的功能2.地址映射、逻辑地址、物理地址等概念3.分区管理、分页管理、分段管理、段页式管理等上述管理方法的概念、各自的优缺点、分页与分段的地址转换、分页与分段的对比等4.请求分页管理(虚拟存储器概念、缺页概念、淘汰算法、抖动、缺页率等)四、设备管理设备的分类(块设备、字符输入输出设备)、设备管理的任务与功能、通道、缓冲区技术、设备的分配与设备处理、SPOOLING磁盘的调度五、文件管理1、文件管理的功能2、文件的逻辑结构3、文件的物理结构4、文件的目录管理(目录树)(三)复习题:一、选择题:1、操作系统是最重要的(B)。
A、应用软件B、系统软件C、计算机高级语言D、机器指令2、在采用SPOOLing技术的系统中,用户作业的打印输出结果首先被送到(A)。
A、磁盘固定区域B、显示器C、打印机D、键盘3、在批处理系统中,用户的作业是由(C )组成?A、程序集+数据集B、程序集C、控制命令序列+程序集+数据集D、数据集4、文件系统中若文件的物理结构采用顺序结构,则文件控制块FCB中关于文件的物理位置应包括(B)。
处理器调度算法例题在操作系统的处理器调度中,哪种调度算法可能会导致饥饿现象?A. 先来先服务(FCFS)B. 短作业优先(SJF)C. 优先级调度D. 轮转调度(RR)下列哪种调度算法最有可能实现CPU的高效利用和作业的快速响应?A. 多级队列调度B. 最高响应比优先调度C. 先来先服务调度D. 短作业优先调度关于优先级调度算法,下列说法错误的是:A. 可以设置静态优先级,也可以根据进程执行情况动态调整优先级B. 优先级越高的进程越先被调度执行C. 优先级调度算法能够很好地避免饥饿现象D. 可能会产生优先级反转问题在轮转调度算法中,时间片的大小对系统性能有显著影响。
如果时间片设置得过大,可能会导致:A. 系统响应时间变长B. CPU利用率降低C. 进程切换开销增加D. 进程执行更加公平下列哪种调度算法特别适用于批处理系统?A. 短作业优先调度B. 先来先服务调度C. 优先级调度D. 多级反馈队列调度在多级队列调度算法中,通常将进程分为不同的类别或优先级,以下不属于常见分类标准的是:A. 进程大小B. 进程类型(如I/O密集型或计算密集型)C. 进程到达时间D. 进程所需服务时间关于最高响应比优先调度算法,下列说法正确的是:A. 总是先执行等待时间最长的进程B. 总是先执行服务时间最短的进程C. 综合考虑了等待时间和服务时间,以响应比为依据进行调度D. 可能导致饥饿现象,因为某些进程的响应比可能一直很低在操作系统的处理器调度中,哪种调度算法特别关注于减少进程的等待时间?A. 短作业优先调度B. 先来先服务调度C. 轮转调度D. 多级反馈队列调度。
一 .操作系统概论1.计算机操作系统的功能是(D )A 把源程序代码转换为目标代码B 实现计算机用户之间的相互交流C 完成计算机硬件与软件之间的转换D 控制、管理计算机系统的资源和程序的执行2.操作系统是一组(C)。
A 文件管理程序B 中断处理程序C 资源管理程序D 设备管理程序3.操作系统的功能是进行处理机管理、(B )管理、设备管理、文件管理和作业管理等。
A 进程B 存储器C 硬件D 软件4. (D )指令是非特权指令。
A 启动I/OB 设置中断屏敝C 传送PSWD trap5.在(B )的控制下,计算机系统能及时处理由过程控制反馈的数据,并作出响应。
A 批处理操作系统B 实时操作系统C 分时操作系统D 多处理机操作系统6.操作系统为用户程序完成与(B )的工作。
A 硬件无关和应用无关B 硬件相关和应用无关C 硬件无关和应用相关D 硬件相关和应用相关7.分时操作系统的主要目的是(A)。
A 计算机系统的交互性B 计算机系统的实时性C 计算机系统的可靠性D 提高软件的运行速度8.在操作系统中,用户界面指的是(B )。
A 硬件接口、软件接口和操作环境B 命令接口、程序接口和操作环境C 硬件接口、命令接口和操作环境D 硬件接口、命令接口和程序接口9.特权指令(B )执行。
A 只能在目态下B 只能在管态下C 在目态或管态下均能D 在目态或管态下均不能10.下列管理功能中,(B )不属于操作系统的功能。
A 处理器管理B 软件管理C 作业管理D 设备管理11.以下描述与操作系统无关的是(C )。
A 方便用户的程序集合B 控制和管理计算机系统的硬件和软件资源C 计算机系统的硬件和软件资源的集合D 合理地组织计算机工作流程12.分时操作系统的特点是(A )。
A 交互性、同时性(多路性)、独立性、及时性B 可靠性、交互性、独立性、及时性C 可靠性、交互性、独立性、及时性D 交互性、同时性(多路性)、独立性、动态性13.下列各项中,(C )不是现代操作系统的主要特征。
国开形成性考核《操作系统》形考作业(2)试题及答案(课程ID:02152,整套相同,如遇顺序不同,Ctrl+F查找,祝同学们取得优异成绩!)形考作业2一、单选题(每题4分,共计16题)题目:1、按照作业到达的先后次序调度作业,排队等待时间最长的作业被优先调度,这是指(C)调度算法。
【A】:优先级法【B】:短作业优先法【C】:先来先服务法【D】:时间片轮转法题目:2、为了使系统中各部分资源得到均衡使用,就必须选择对资源需求不同的作业进行合理搭配,这项工作是由(C)完成的。
【A】:中级调度【B】:对换【C】:作业调度【D】:进程调度题目:3、在操作系统中,作业处于(B)状态时,已处于进程的管理之下。
【A】:阻塞【B】:执行【C】:后备【D】:完成题目:4、当硬件中断装置发现有事件发生,就会中断正在占用CPU的程序执行,让操作系统的(C)占用CPU。
【A】:文件管理程序【B】:作业管理程序【C】:中断处理程序【D】:系统调用程序题目:5、为了对紧急进程或重要进程进行调度,调度算法应采用(B)。
【A】:短作业优先法【B】:优先级法【C】:先来先服务法【D】:时间片轮转法题目:6、作业调度选择一个作业装入主存后,该作业能否占用处理器必须由(B)来决定。
【A】:作业控制【B】:进程调度【C】:驱动调度【D】:设备管理题目:7、在作业调度中,若采用优先级调度算法,为了尽可能使CPU和外部设备并行工作,有如下三个作业:J1以计算为主,J2以输入输出为主,J3计算和输入输出兼顾,则它们的优先级从高到低的排列顺序是(D)。
【A】:J2,J3,J1【B】:J2,J1,J3【C】:J1,J2,J3【D】:J3,J2,J1题目:8、最容易形成很多小碎片的可变分区算法是(C)。
【A】:最先适应算法【B】:以上都不是【C】:最佳适应算法【D】:位示图法题目:9、下列存储管理方案中,不采用动态重定位的是(C)。
【A】:段式管理【B】:可变分区【C】:固定分区【D】:页式管理题目:10、虚拟存储技术是(C)。
计算机操作系统的调度算法随着计算机技术的飞速发展,操作系统扮演着越来越重要的角色。
操作系统是计算机软件的一部分,负责管理计算机的各种资源,其中之一就是进程的调度算法。
调度算法是操作系统中负责决定进程执行顺序的重要组成部分。
它可以根据某些策略和规则,合理分配计算机的处理器资源,提高系统的性能和效率。
下面将为大家介绍一些常见的计算机操作系统调度算法。
1. 先来先服务(FCFS)调度算法先来先服务是最简单、最直观的调度算法之一。
按照进程到达的顺序依次分配处理器资源,无论进程的优先级和需要执行的时间。
这种算法的优点是简单易实现,但是无法适应不同种类进程的需求,容易导致长作业的执行时间过长而影响其他进程的运行。
2. 短作业优先(SJF)调度算法短作业优先调度算法是根据进程的服务时间来进行排序,并按照时间最短的顺序分配处理器资源。
短作业优先算法可以减少平均等待时间,但会导致长作业饥饿,即长时间等待的作业无法得到执行。
3. 优先级调度算法优先级调度算法根据进程的优先级来分配处理器资源。
每个进程都有一个优先级,优先级高的进程先得到执行。
这种算法可以根据不同作业的需求进行灵活调度,但是可能导致优先级过高的进程占用过多的资源,影响其他进程的执行。
4. 时间片轮转调度算法时间片轮转是一种常见的多任务调度算法。
它将处理器的时间分成若干个时间片,每个进程在一个时间片内得到执行,然后切换到下一个进程。
时间片轮转算法可以保证公平性,每个进程都有机会得到执行,但是对于长时间的作业,可能会导致上下文切换的频繁,降低系统的效率。
5. 多级反馈队列调度算法多级反馈队列调度算法将进程按照优先级划分到不同的队列中,每个队列有不同的时间片大小。
进程按照优先级先执行高优先级队列中的作业,而低优先级的进程则进入下一个队列等待执行。
这种算法结合了优先级调度和时间片轮转调度的特点,可以有效平衡系统的性能和公平性。
6. 最短剩余时间(SRT)调度算法最短剩余时间调度算法是短作业优先调度算法的一种改进。
c语言实现多级反馈队列调度的算法模拟进程的控制目录1. 引言1.1 背景和意义1.2 结构概述1.3 目的2. 多级反馈队列调度算法2.1 基本原理2.2 算法设计思路2.3 算法流程图3. C语言实现模拟进程控制3.1 数据结构定义3.2 进程创建与销毁3.3 进程调度与执行4. 实验结果与分析4.1 实验环境介绍4.2 实验结果展示4.3 结果分析与讨论5. 结论与展望5.1 结论总结5.2 存在问题与改进方向1. 引言1.1 背景和意义在计算机科学领域,进程调度是操作系统中非常重要的一个功能。
它负责决定哪个进程可以使用CPU并以何种顺序执行。
进程调度算法的优劣直接影响了系统的性能和效率。
多级反馈队列调度算法是一种常用的进程调度算法之一,它可以根据进程的类型和优先级将进程划分到不同的队列中,并根据优先级来决定进程的执行顺序。
该算法兼具公平性和高响应时间两个特点,适合应用于多任务环境下。
本文旨在使用C语言实现模拟多级反馈队列调度算法,并通过模拟进程控制过程,探讨其在实际应用中的表现。
通过实验结果与分析,我们将评估该算法在不同场景下的性能指标,并对其中存在问题提出改进方向。
1.2 结构概述本文共分为五个部分组成:•引言:介绍本文撰写目的、研究背景以及多级反馈队列调度算法在进程控制中的重要性。
•多级反馈队列调度算法:详细介绍多级反馈队列调度算法的基本原理、设计思路和算法流程图。
•C语言实现模拟进程控制:描述C语言中如何定义数据结构以及实现进程的创建、销毁以及调度和执行过程。
•实验结果与分析:介绍实验环境并展示实验结果,对结果进行分析和讨论。
•结论与展望:总结本文的研究成果,并提出该算法在应用过程中存在的问题以及改进方向。
通过以上结构安排,我们将全面深入地探讨多级反馈队列调度算法在模拟进程控制中的应用。
1.3 目的本文旨在通过使用C语言实现多级反馈队列调度算法,模拟进程控制过程。
通过对该算法进行分析和实验,目标如下:1.探讨多级反馈队列调度算法在不同场景下的优劣势,并对其性能指标进行评估。
处理器调度算法c语言一、概述处理器调度算法是操作系统中一个非常重要的问题。
在多任务操作系统中,有多个进程同时运行,而处理器只有一个,因此需要对进程进行调度,使得每个进程都能够得到适当的执行时间。
二、常见的处理器调度算法1. 先来先服务(FCFS)FCFS算法是最简单的调度算法之一。
它按照进程到达时间的先后顺序进行调度,即先到达的进程先执行。
这种算法容易实现,但可能会导致长作业等待时间过长。
2. 最短作业优先(SJF)SJF算法是根据每个进程所需的CPU时间来进行排序,并按照顺序进行调度。
这种算法可以减少平均等待时间和平均周转时间,并且可以最大限度地利用CPU资源。
3. 优先级调度优先级调度是根据每个进程的优先级来进行排序,并按照顺序进行调度。
这种算法可以确保高优先级进程得到更多的CPU时间,但可能会出现低优先级进程饥饿问题。
4. 时间片轮转(RR)RR算法将CPU分配给每个任务一定量的时间片,在该时间片内运行任务。
如果任务在该时间片内未完成,则将其放回队列尾部,并分配给下一个任务时间片。
这种算法可以确保公平性,并且可以避免长作业等待时间过长。
三、C语言中的处理器调度算法实现1. FCFS算法实现#include <stdio.h>int main(){int n, i, j;float avg_waiting_time = 0, avg_turnaround_time = 0;printf("Enter the number of processes: ");scanf("%d", &n);int burst_time[n], waiting_time[n], turnaround_time[n];printf("Enter the burst time for each process:\n");for(i=0; i<n; i++)scanf("%d", &burst_time[i]);waiting_time[0] = 0;turnaround_time[0] = burst_time[0];for(i=1; i<n; i++){waiting_time[i] = waiting_time[i-1] + burst_time[i-1];turnaround_time[i] = waiting_time[i] + burst_time[i];avg_waiting_time += waiting_time[i];avg_turnaround_time += turnaround_time[i];}avg_waiting_time /= n;avg_turnaround_time /= n;printf("\nProcess\tBurst Time\tWaiting Time\tTurnaround Time\n");for(i=0; i<n; i++)printf("P%d\t%d\t\t%d\t\t%d\n", i+1, burst_time[i], waiting_time[i], turnaround_time[i]);printf("\nAverage Waiting Time: %.2f\n", avg_waiting_ time);printf("Average Turnaround Time: %.2f\n", avg_turnaround_ time);return 0;}2. SJF算法实现#include <stdio.h>int main(){int n, i, j, temp;float avg_waiting_time = 0, avg_turnaround_time = 0; printf("Enter the number of processes: ");scanf("%d", &n);int burst_time[n], waiting_time[n], turnaround_time[n]; printf("Enter the burst time for each process:\n");for(i=0; i<n; i++)scanf("%d", &burst_time[i]);for(i=0; i<n-1; i++)for(j=i+1; j<n; j++)if(burst_time[i] > burst_time[j]){temp = burst_time[i];burst_time[i] = burst_time[j]; burst_time[j] = temp;}waiting_time[0] = 0;turnaround_time[0] = burst_time[0];for(i=1; i<n; i++){waiting_time[i] = waiting_time[i-1] + burst_time[i-1];turnaround_time[i] = waiting_time[i] + burst_time[i];avg_waiting_time += waiting_time[i];avg_turnaround_time += turnaround_time[i];}avg_waiting_time /= n;avg_turnaround_time /= n;printf("\nProcess\tBurst Time\tWaiting Time\tTurnaround Time\n");for(i=0; i<n; i++)printf("P%d\t%d\t\t%d\t\t%d\n", i+1, burst_time[i], waiting_time[i], turnaround_time[i]);printf("\nAverage Waiting Time: %.2f\n", avg_waiting_ time);printf("Average Turnaround Time: %.2f\n", avg_turnaround_ time);return 0;}3. 优先级调度算法实现#include <stdio.h>int main(){int n, i, j, temp;float avg_waiting_time = 0, avg_turnaround_time = 0;printf("Enter the number of processes: ");scanf("%d", &n);int burst_time[n], waiting_time[n], turnaround_time[n], priority[n];printf("Enter the burst time and priority for each process:\n"); for(i=0; i<n; i++)scanf("%d %d", &burst_time[i], &priority[i]);for(i=0; i<n-1; i++)for(j=i+1; j<n; j++)if(priority[i] > priority[j]){temp = priority[i];priority[i] = priority[j];priority[j] = temp;temp = burst_time[i];burst_time[i] = burst_time[j]; burst_time[j] = temp;}waiting_time[0] = 0;turnaround_time[0] = burst_time[0];for(i=1; i<n; i++){waiting_time[i] = waiting_time[i-1] + burst_time[i-1];turnaround_time[i] = waiting_time[i] + burst_time[i];avg_waiting_ time += waiting_ time[i];avg_turnaround_ time += turnaround_ time[i];}avg_waiting_ time /= n;avg_turnaround_ time /= n;printf("\nProcess\tBurst Time\tPriority\tWaiting Time\tTurnaround Time\n");for(i=0; i<n; i++)printf("P%d\t%d\t\t%d\t\t%d\t\t%d\n", i+1, burst_ time[i], priority[i], waiting_time[i], turnaround_time[i]);printf("\nAverage Waiting Time: %.2f\n", avg_waiting_ time);printf("Average Turnaround Time: %.2f\n", avg_turnaround _ time);return 0;}4. RR算法实现#include <stdio.h>int main(){int n, i, j, time_quantum;float avg_waiting_time = 0, avg_turnaround_time = 0;printf("Enter the number of processes: ");scanf("%d", &n);int burst_time[n], remaining_time[n], waiting_time[n], turnaround_time[n];printf("Enter the burst time for each process:\n");for(i=0; i<n; i++)scanf("%d", &burst_time[i]);printf("Enter the time quantum: ");scanf("%d", &time_quantum);for(i=0; i<n; i++)remaining_time[i] = burst_time[i];int t=0;while(1){int done = 1;for(i=0; i<n; i++){if(remaining_time[i] > 0){done = 0;if(remaining_ time[i] > time_ quantum){t += time_ quantum;remaining_ time[i] -= time_ quantum;}else{t += remaining _ time[i];waiting_time[i] = t - burst_time[i];remaining_ time[i] = 0;turnaround_ time[i] = waiting_time[i] + burst_time[i];avg_waiting_ time += waiting_ time[i];avg_turnaround _ time += turnaround_ time[i];}}}if(done == 1)break;}avg_waiting_ time /= n;avg_turnaround_ time /= n;printf("\nProcess\tBurst Time\tWaiting Time\tTurnaround Time\n");for(i=0; i<n; i++)printf("P%d\t%d\t\t%d\t\t%d\n", i+1, burst_time[i], waiting_time[i], turnaround_time[i]);printf("\nAverage Waiting Time: %.2f\n", avg_waiting_ time);printf("Average Turnaround Time: %.2f\n", avg_turnaround _ time);return 0;}四、总结以上是常见的处理器调度算法的C语言实现方式。
1、高级调度又称为作业调度或长程调度,用于决定把外存上处于后备队列中的哪些作业调入内存。
高级调度不能使用的调度算法是( )调度算法。
A.先来先服务B.高响应比优先C.时间片轮转D.短者优先正确答案:C2、在多道批处理系统和分时系统中均必需提供的调度机制是( )。
A. 中级调度B.低级调度C.高级调度D.以上所有正确答案:B3、分时系统采用的进程调度方式是( )。
A.非抢占方式B.抢占方式C.以上两个均不可D.以上两个均可正确答案:B4、某同学出于了解进程调度相关情况的目的,专门写了一个“main 函数里仅包含一个无限循环”的C语言程序(如下所示)。
请问该程序在Windows系统中运行时,将出现的情况是( )。
void main(){while (1)printf("你好!\n");}A.在单核系统中,系统停止反应;在多核系统中,无明显反应B.系统停止反应C.系统崩溃D.无明显反应正确答案:D5、在一个同时具有高、中、低三级调度机制的系统中,一个处于外存就绪状态(即挂起就绪状态)的进程,需要经过( )级调度才能进入运行状态。
A.3B.2C.0D.1正确答案:B6、分时系统衡量调度性能时,最为注重的指标是( )。
A.吞吐量B.周转时间C.响应时间D.截止时间正确答案:C7、分时系统不能直接单独使用的调度算法是( )调度算法。
A.多级反馈队列B.先来先服务C.时间片轮转D.高优先权优先正确答案:B8、在时间片轮转调度算法中,如果时间片的长度无限延长,那么算法将退化为( )调度算法。
A.先来先服务B.短进程优先C. 高响应比优先D.以上均不是正确答案:A9、当进程执行时,它们通常会花费一小段时间来进行计算,然后就执行输入输出操作。
进一步说,交互式分时作业通常在输入输出操作之间仅运行很短的时间,而大的批处理作业在执行输入输出操作之前则可能运行很长时间。
因此,我们可以赋予交互式作业以较高优先级的一种方法是,基于进程在执行输入输出操作之前的下一轮处理器集中使用周期(next CPU burst)的时间量来确定其相应的优先级,这即短进程优先调度算法的出发点。
一、先来先服务算法1.程序简介先来先服务算法按照作业进入系统后备作业队列的先后次序挑选作业,先进入系统的作业将优先被挑选进入主存,创建用户进程,分配所需资源,然后,移入就绪队列.这是一种非剥夺式调度算法,易于实现,但效率不高.只顾及作业的等候时间,未考虑作业要求服务时间的长短,不利于短作业而优待长作业,不利于I/O繁忙型作业而有利于CPU繁忙型作业.有时为了等待场作业执行结束,短作业的周转时间和带全周转时间将变得很大,从而若干作业的平均周转时间和平均带权周转时间也变得很大。
2.分析1.先定义一个数组代表各作业运行的时间,再定义一个数组代表各作业到达系统的时间,注意到达系统的时间以第一个作业为0基础(注意:若各程序都同时到达系统,则到达系统时间都为0)。
2.输入作业数。
3.然后运用循环结构累积作业周转时间和带权周转时间。
4.最后,作业周转时间和带权周转时间分别除以作业数即可得到平均作业周转时间和平均带权周转时间。
3.详细设计源程序如下:#include<iostream>#include<cmath>using namespace std;int main(){int n,a[100],b[100];double s[100],m[100],T=0,W=0;cout<<"请输入作业数:"<<endl;cin>>n;cout<<"请分别输入各作业到达系统的时间:"<<endl;for(int i=0;i<n;i++){cin>>b[i];}cout<<"请分别输入各作业所运行的时间:"<<endl;for(i=0;i<n;i++){cin>>a[i];s[0]=0;s[i+1]=s[i]+a[i];m[i+1]=(s[i+1]-b[i])/a[i];T=T+s[i+1]-b[i];W=W+m[i+1];}cout<<"平均周转时间为:"<<T/n<<endl;cout<<"平均带权周转时间为:"<<W/n<<endl;return 0;}4.运行与测试1.运行程序,输入作业数,如A.1所示。
A1 启动界面2.输入各作业到达系统的时间,如A.2所示。
A2 输入各作业到达系统的时间3.输入各作业所运行的时间,如A.3所示。
A3 输入各作业运行的时间二、最短作业优先算法1. 程序简介最短作业优先算法以进入系统的作业所要求的CPU运行时间的长短为标准,总是选取预计计算时间最短的作业投入运行。
这是一种非剥夺式调度算法,能克服FCFS算法偏爱长作业的缺点,易于实现,但执行效率也不高。
2. 分析1. 分两种情况来介绍这种算法,一是各作业到达系统的时间都相同,二是各作业到达系统的时间不同,且以第一个作业到达系统的时间为0作基础。
2. 到达系统时间都相同的情况只要累积CPU运行的时间,最后加一个排序函数即可。
3. 到达系统时间不相同的情况则是要在前面FCFS的基础上加一个排序函数即可。
4. 注意本程序认为第一个作业完成后,其它作业都已经到达系统了。
3. 详细设计源程序如下://SJF(到达系统时间都相同的情况)#include<iostream>using namespace std;void B(float a[],int size){float t;for(int i=1;i<size;i++){for(int j=0;j<size-1;j++)if(a[j]>a[j+1]){t=a[j];a[j]=a[j+1];a[j+1]=t;}}}int main(void){float n,a[100];double s[100],m[100],T=0,W=0;cout<<"请输入作业数:"<<endl;cin>>n;cout<<"请分别输入各作业所运行的时间:"<<endl;for(int i=0;i<n;i++)cin>>a[i];B(a,n);cout<<"作业调度顺序为:"<<endl;for(i=0;i<n;i++){cout<<a[i]<<" ";s[0]=0;s[i+1]=s[i]+a[i];m[i+1]=s[i+1]/a[i];T=T+s[i+1];W=W+m[i+1];}cout<<endl;cout<<"平均周转时间为:"<<T/n<<endl;cout<<"平均带权周转时间为:"<<W/n<<endl;return 0;}//SJF(到达系统时间不相同的情况)#include<iostream>using namespace std;void B(float a[],int size){float t;for(int i=2;i<size;i++){for(int j=1;j<size-1;j++)if(a[j]>a[j+1]){t=a[j];a[j]=a[j+1];a[j+1]=t;}}}int main(void){float n,a[100],b[100];double s[100],m[100],T=0,W=0;cout<<"请输入作业数:"<<endl;cin>>n;cout<<"请分别输入各作业所运行的时间:"<<endl;for(int i=0;i<n;i++)cin>>a[i];B(a,n);cout<<"作业调度顺序为:"<<endl;for(i=0;i<n;i++){cout<<a[i]<<" ";}cout<<endl;cout<<"请分别输入各作业到达系统的时间:"<<endl;for(i=0;i<n;i++){cin>>b[i];}for(i=0;i<n;i++){s[0]=0;s[i+1]=s[i]+a[i];m[i+1]=(s[i+1]-b[i])/a[i];T=T+s[i+1]-b[i];W=W+m[i+1];}cout<<"平均周转时间为:"<<T/n<<endl;cout<<"平均带权周转时间为:"<<W/n<<endl;return 0;}4.运行与测试//SJF(到达系统时间都相同的情况)1. 运行程序,输入作业数,如A.1所示。
A1 启动界面2. 输入各作业所运行的时间,如A.2所示。
A2 输入各作业所运行的时间//SJF(到达系统时间不相同的情况)1. 运行程序,输入作业数,如A.1所示。
A1 启动界面2. 输入各作业所运行的时间,如A.2所示。
A2 输入各作业所运行的时间3. 输入各作业到达系统的时间,如A.3所示。
A3 输入各作业到达系统的时间三、优先级调度算法1.程序简介优先级调度算法根据确定的优先级来选取进程/线程,总是选择就绪队列中的优先级最高者投入运行。
本实验介绍的是非剥夺式优先级调度算法,如果在就绪队列中出现优先级更高的就让当前进程/线程继续运行,直到它结束或出现等待事件而主动让出处理器,再调度另一个优先级高的进程/线程运行。
2. 分析1. 先定义一个二维数组a[i][0]代表各作业的优先级,a[i][1]代表各作业运行的时间。
2. 输入作业数。
3. 根据排序函数得出作业调度顺序。
4. 最后,累积得作业周转时间和带权周转时间后分别除以作业数即可得到平均作业周转时间和平均带权周转时间。
3. 详细设计源程序如下:#include<iostream>using namespace std;void B(float a[][2],int size){float t,p;for(int i=0;i<size;i++){for(int j=0;j<size-1;j++)if(a[j][0]>a[j+1][0]){t=a[j][0];a[j][0]=a[j+1][0];a[j+1][0]=t;p=a[j][1];a[j][1]=a[j+1][1];a[j+1][1]=p;}}}int main(void){float n,a[100][2];double s[100][2],m[100][2],T=0,W=0;cout<<"请输入作业数:"<<endl;cin>>n;cout<<"请分别输入各作业优先级和所运行的时间:"<<endl;for(int i=0;i<n;i++){cin>>a[i][0]>>a[i][1];}B(a,n);cout<<"作业调度顺序为:"<<endl;for(i=0;i<n;i++){cout<<a[i][0]<<a[i][1]<<" ";s[0][1]=0;s[i+1][1]=s[i][1]+a[i][1];m[i+1][1]=s[i+1][1]/a[i][1];T=T+s[i+1][1];W=W+m[i+1][1];}cout<<endl;cout<<"平均周转时间为:"<<T/n<<endl;cout<<"平均带权周转时间为:"<<W/n<<endl;return 0;}4. 运行与测试1. 运行程序,输入作业数,如A.1所示。
A1 启动界面2.输入各作业优先级和所运行的时间,如A.2所示。