计算机操作系统 模拟调度算法实验报告.doc

计算机操作系统中的调度算法是管理进程或作业在CPU上运行的核心机制。在这个实验报告中，主要探讨了三种基本的调度算法：先来先服务(FCFS)、短作业优先(SWF)和最高优先权优先(HPP)。以下是这些调度算法的详细说明： 1. 先来先服务（FCFS）调度算法： FCFS是最直观且简单的调度策略，按照进程到达的先后顺序分配CPU。在作业调度中，最早提交的作业会被首先执行；在进程调度中，最早进入就绪队列的进程会被选中。这种算法简单易行，但可能导致短进程等待时间过长，因为它不考虑进程的服务时间，可能使得CPU利用率和系统效率不高。此外，FCFS对于I/O密集型任务的处理并不理想，因为它们可能频繁地释放CPU而让其他进程等待。 2. 短作业优先（SWF）调度算法： SWF旨在优先执行服务时间较短的进程，以提高系统的周转时间和响应时间。理论上，这可以减少平均等待时间，提高系统效率。然而，SWF可能会导致长作业无限期地等待，特别是当新的短作业不断到来时。为了避免这种情况，通常会结合其他的调度策略，例如时间片轮转，以确保长作业得到一定程度的处理。 3. 最高优先权优先（HPP）调度算法： HPP通常用于批处理系统，优先执行优先级最高的进程。这里的优先级可以基于各种因素设置，如进程类型、服务时间等。HPP兼顾了短进程和到达顺序，避免了SWF对长作业的忽视。然而，为了计算优先级，系统需要额外的开销。另外，如果高优先级进程持续到达，低优先级进程可能会陷入饥饿状态。为防止这种情况，通常会引入老化机制，逐渐提高低优先级进程的优先级。 实验报告中使用C语言编写了这三个调度算法的模拟程序。通过Visual C++ 6.0作为开发平台，程序读取用户输入的进程信息（包括名称、到达时间、服务时间和优先级），然后对这些进程按照FCFS、SWF和HPP进行排序并输出调度顺序。通过模拟运行，可以观察和比较不同调度策略下的平均周转时间和平均带权周转时间，从而理解各种算法的优缺点。 这个实验报告提供了一个实际操作的视角，帮助学生深入理解操作系统中的调度原理，以及各种调度策略如何影响系统性能。通过对比分析，可以更清晰地认识到在实际系统设计中选择合适调度算法的重要性。