2023年先来先服务调度和最短作业优先调度算法实验报告.doc

处理机调度算法是操作系统中用于管理进程执行顺序的一种机制，其目标是在满足各进程对处理机时间的需求的同时，提高整个系统的吞吐率、减少作业的平均等待时间和周转时间，并提高CPU资源的利用率。本实验报告详细介绍了两种常见的处理机调度算法：先来先服务(FCFS)调度算法和最短作业优先(SJF)调度算法，并通过C语言编程模拟单处理机环境下这两种算法的执行过程。 先来先服务(FCFS)调度算法是一种最简单直观的调度算法。按照进程到来的顺序进行调度，即先到达系统的进程先被调度。这种算法的优点是实现简单、公平，易于理解和管理。但它存在“饥饿”问题，即后到系统的进程可能会因为前面的进程占用了CPU而长时间等待，导致等待时间过长。 最短作业优先(SJF)调度算法是一种非抢占式的调度算法，它选择一个或几个预期执行时间最短的进程进行调度。该算法可以减少作业的平均等待时间和平均周转时间，但同样存在“饥饿”问题，因为长作业可能会因为不断有更短的作业到来而长时间得不到服务。 实验中用C语言实现了这两种调度算法，并模拟了调度过程。通过编写程序和执行测试用例，记录和分析了不同算法下进程的等待时间和周转时间，进而计算出平均周转时间。实验结果显示，对于给定的作业集，SJF算法相对于FCFS算法在减少平均周转时间方面有优势，但由于其固有的“饥饿”问题，可能导致某些长作业无法及时得到处理。 整个实验过程是一个系统学习处理机调度算法原理、掌握算法实现和分析算法性能的过程。实验中，我们还特别注意到了在编写调度算法程序时，必须考虑进程的输入输出格式和运行时数据的处理，并且需要对可能出现的输入错误进行容错处理，以保证程序的健壮性。 为了评估不同调度策略下系统的性能，本实验还考虑了多种测试数据，这有助于我们更全面地理解算法在不同条件下的表现。通过对测试数据进行分析，可以更加明确地看到FCFS和SJF在实际操作中的不同效果。实验结果表明，SJF在大多数情况下能提供更短的平均周转时间，但同时也应注意到作业的实际提交时间对于调度决策的重要性。 此外，报告中还提及了FCFS和SJF算法的平均周转时间计算公式，并通过多个测试案例展示算法的实际应用。通过这些案例，我们能够观察到不同算法在具体应用中的表现，并根据测试数据来评估算法的性能。 先来先服务调度和最短作业优先调度算法实验报告不仅向我们展示了如何通过编程实现和模拟这两种调度算法，更重要的是，它教会了我们如何分析和评估不同调度策略下的系统性能。这对于未来在更复杂的系统调度设计和优化方面的工作具有重要的参考价值。