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1、| You have to believe, there is a way. The ancients said: the kingdom of heaven is trying to enter. Only when the reluctant step by step to go to it s time, must be managed to get one step down, only have struggled to achieve it. - Guo Ge Tech操作系统仿真实验实验报告报告日期：2011-4-26一 实验目的 采用仿真实验的方法，分析在FCFS SJF RR
2、 MLFS算法中，系列因素对平均周转时间的影响场景布置：长短作业不同比例 ；作业不同达到顺序；作业不同到达频率。二 实验原理及方法分析四种调度算法实现原理及方法：（一）基本定义及说明1.定义进程的四个状态：#define ProcessCreate 0 /创建#define ProcessReady 1 /就绪#define ProcessRun 2 /执行#define ProcessWait 3 /等待#define ProcessDestory 4 /结束2.用结构体来表示调度的每一个进程，每个进程的属性有名称（即标识符）、所处状态、到达时间、执行时间、等待时间、周转时间。typedef
3、 struct pcbint pid; /进程标识符int state; /进程所处状态int burst_time; /进程执行时间int come_time; /进程到达时间int wait_time; /等待时间int turnaround_time; /周转时间PCB;PCB pcb_running;3.定义用来存放不同进程的容器：vector pcb_queue; /全部进程vector pcb_finished; /执行完的进程vector level0; /处于0级的进程vector level1; /处于1级的进程vector level2; /处于2级的进程4.定义基本的变量
4、：int algorithm;/0:FCFS 1:SJF 2:RR 3:MLFSint current;/当前进程下标int currenttime;/当前时间int preemptive; /是否可抢占int slice; /时间片int current_level; /当前所处级5. 用函数input()接受输入信息，变量num存放进程数，输入的信息依次有进程数目、每个进程的到达时间、每个进程的运行时间。void input() /确定进程个数，选择算法及是否抢占int i,num; /num代表进程个数ifstream inf;inf.open(0.txt); /打开文件infnum;
5、/输入进程个数for(i=0;e_time; /输入到达时间inftemp.burst_time; /输入执行时间temp.pid = i; /进程标记pcb_queue.push_back(temp);/把一个temp存入到vector中coutchoose a algorithm:endlendl;coutEnter 0 choose FCFSendl;coutEnter 1 choose SJFendl;coutEnter 2 choose RRendl;coutEnter 3 choose MLFSalgorithm; /选择算法coutchoose nonpreemptive(0)
6、or preemptive(1) :preemptive; /选择是否抢占（二）四种调度算法1.FCFS先来先服务的情况，按照进程的到达时间将进程排序case 0: /FCFSif (itr-state = ProcessReady & itr-come_time state = ProcessReady & itr-burst_time pcb_queuecurrent.burst_time )/新进程处于就绪状态，且执行时间小于当前进程current = count;break;3.RRif (algorithm=2)count = current;current+;int length
7、= pcb_queue.size();current = current%length;while (pcb_queuecurrent.state != ProcessReady )current+;current = current%length;pcb_queuecurrent.state = ProcessRun;return;4MLFS算法中公共设置队列数为3.分别为，进程的level属性可能有0、1、2三个值。值为0的quantum为q0=1，且该队列拥有最高的优先级。值为1的quantum为q1=2，且该队列的优先级仅次于值为0的对列，只有level0队列里空了才能执行该队列，值为
8、2的队列按照FCFS算法调度执行，且优先级最低，只有当level0和level1两个队列空了，才能执行该队列。初始时将所有进程的level属性值均置为-1。仍是按照进程的到达时间将进程排序（同FCFS）详细代码见源程序三、实验测试结果（一）、按长度按作业不同比例观察图表可以看出，随着短作业比例的增加，各算法的平均等待时间和平均周转时间都在减小；其中减小速率最快的RR，其次MLFS，最后是FCFS和SJF；垂直于轴划线看焦点，可以发现， FCFS和SJF更适合短作业比例小的作业，且比例越小优势越明显。MLFS其次，则最不合适。在这里FCFS和SJF之所以会重合，是因为我我再改变短作业比例时是一次
9、将第一个、第二个改为短作业的。而FCFS遵循先来先服务的原则，SJF算法让短作业先做，所以他们执行的顺序是一样的。并不是一定会重合。（二）、按作业到达时间不同这个讨论的是作业不同到达时间，我取的数据是9个需要10个单位的作业和1个需要1个单位的作业。观察图标可以发现作业的不同到达顺序对SJF、RR、MLFS算法的平均等待时间和平均运转时间影响不大，而对FCFS算法的影响。这主要是因为FCFS遵循先来先服务的原则。（三）、按作业不同到达频率四、分析与评价在一般情况下，平均周转时间最短的是SJF算法。FCFS: 这是最简单的一个算法，只遵循先来先服务的原则，但是一般平均周转时间会较长。SJF：该算
10、法让短作业先做，平均周转时间较短。但是缺点是容易产生饥饿，长作业可能一直无法得到CPU。RR：该算法的优点是可以及时给用户反馈，且quantum的选择是关键的，如果太短，则要不断的进行上下文切换，平均周转时间变大，如果太长，就和FCFS差不多，体现不出优势。MLFS:多级反馈算法有效地防止饥饿，让等待时间长的作业的优先级不断上升，终究会使其得到CPU。五、实验心得通过该实验，让我充分地理解了各个算法的同时，还经过比较知道了各个算法的优劣，将理论付诸实践使得理解更加深刻。在编程的过程中也遇到了很多问题但是通过思考请教都能解决。实验中仍然存在着不足，如输入是靠用户一个个输入的，这样当进程数很多的时候就十分繁琐，可以将其用文件导入。且在定义数据结构的时候使用的 固定程度的数组存放process 结构体的，当进程数超过了数组大小的时候就无法运行了，最好是利用链表。希望有机会加以改进。
