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实验一、进程调度实验报告

一、实验目的

进程调度是操作系统中的核心功能之一，其目的是合理地分配CPU

资源给各个进程，以提高系统的整体性能和资源利用率。通过本次实

验，我们旨在深入理解进程调度的原理和算法，掌握进程状态的转换，

观察不同调度策略对系统性能的影响，并通过实际编程实现来提高我

们的编程能力和对操作系统概念的理解。

二、实验环境

本次实验使用的操作系统为Windows10，编程语言为C+＋，开发

工具为VisualStudio2019。

三、实验原理

1、进程状态

进程在其生命周期中会经历不同的状态，包括就绪态、运行态和阻

塞态。就绪态表示进程已经准备好执行，只等待CPU分配；运行态表

示进程正在CPU上执行；阻塞态表示进程由于等待某个事件（如I/O

操作完成）而暂时无法执行。

2、调度算法

常见的进程调度算法有先来先服务（FCFS）、短作业优先（SJF）、

时间片轮转（RR）等。

先来先服务算法按照进程到达的先后顺序进行调度。

短作业优先算法优先调度执行时间短的进程。

时间片轮转算法将CPU时间划分成固定大小的时间片，每个进程

轮流获得一个时间片执行。

四、实验内容

1、设计并实现一个简单的进程调度模拟器

定义进程结构体，包含进程ID、到达时间、执行时间、剩余时间

等信息。

实现进程的创建、插入、删除等操作。

实现不同的调度算法。

2、对不同调度算法进行性能测试

生成一组具有不同到达时间和执行时间的进程。

分别采用先来先服务、短作业优先和时间片轮转算法进行调度。

记录每个算法下的平均周转时间、平均等待时间等性能指标。

五、实验步骤

1、进程结构体的定义

｀｀｀c+＋

structProcess｛

intpid;

intarrivalTime;

intexecutionTime;

intremainingTime;

intfinishTime;

intwaitingTime;

intturnaroundTime;

｝；

｀｀｀

2、进程创建函数

｀｀｀c+＋

voidcreateProcess(Processprocesses,intnumProcesses,intpid,int

arrivalTime,intexecutionTime)｛

processesnumProcessespid＝pid;

processesnumProcessesarrivalTime＝arrivalTime;

processesnumProcessesexecutionTime＝executionTime;

processesnumProcessesremainingTime＝executionTime;

numProcesses+＋；

｝

｀｀｀

3、先来先服务调度算法实现

｀｀｀c+＋

voidfcfsScheduling(Processprocesses,intnumProcesses)｛

intcurrentTime＝0;

for（inti＝0;i＜numProcesses;i+＋）｛

if（currentTime＜processesiarrivalTime)｛

currentTime＝processesiarrivalTime;

｝

processesistartTime＝currentTime;

currentTime＋＝processesiexecutionTime;

processesifinishTime＝currentTime;

processesiwaitingTime＝processesistartTimeprocessesiarrivalTime;

processesiturnaroundTime＝processes