动态优先权算法模拟实验实验原理

动态优先权算法是一种进程调度算法，其原理是根据进程的动态优先权来决定下一个要执行的进程。每个进程都有一个初始优先权，当进程等待时间增加时，其优先权也会增加。当一个进程被选中执行后，其优先权会降低，以避免某个进程一直占用CPU资源。该算法可以避免饥饿现象，即某些进程一直得不到执行的情况。在模拟实验中，可以通过编写程序来模拟进程的创建、调度和执行过程，观察不同的进程调度算法对系统性能的影响。

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动态优先权算法模拟实验

动态优先权算法是一种用于进程调度的算法，其基本思想是根据进程的优先级来进行进程调度。在这种算法中，每个进程都被赋予一个优先级，优先级越高的进程越先被调度。

下面是一个简单的动态优先权算法模拟实验：

首先，我们需要定义一个进程的数据结构，包含进程的ID、到达时间、服务时间和优先级：

struct Process {
    int id;
    int arrival_time;
    int service_time;
    int priority;
};

接下来，我们需要编写一个函数，用于根据进程的到达时间将进程按顺序添加到等待队列中：

void addProcessToQueue(int currentTime, vector<Process>& processes, queue<Process>& waitingQueue) {
    for (int i = 0; i < processes.size(); i++) {
        if (processes[i].arrival_time == currentTime) {
            waitingQueue.push(processes[i]);
        }
    }
}

然后，我们需要编写一个函数，用于根据进程的优先级从等待队列中选择一个进程进行调度：

Process selectProcessToSchedule(queue<Process>& waitingQueue) {
    Process selectedProcess = waitingQueue.front();
    queue<Process> tempQueue = waitingQueue;
    while (!tempQueue.empty()) {
        Process currentProcess = tempQueue.front();
        tempQueue.pop();
        if (currentProcess.priority > selectedProcess.priority) {
            selectedProcess = currentProcess;
        }
    }
    return selectedProcess;
}

接下来，我们需要编写一个函数，用于模拟进程的执行过程，并更新等待队列中的进程优先级：

void executeProcess(Process& process, int currentTime, vector<Process>& processes, queue<Process>& waitingQueue) {
    process.service_time--;
    if (process.service_time == 0) {
        for (int i = 0; i < processes.size(); i++) {
            if (processes[i].id != process.id && processes[i].arrival_time <= currentTime && waitingQueue.front().priority < processes[i].priority) {
                processes[i].priority--;
            }
        }
        waitingQueue.pop();
    } else {
        for (int i = 0; i < processes.size(); i++) {
            if (processes[i].id != process.id && processes[i].arrival_time <= currentTime && waitingQueue.front().priority <= processes[i].priority) {
                processes[i].priority++;
            }
        }
        waitingQueue.pop();
        waitingQueue.push(process);
    }
}

最后，我们需要编写一个函数，用于模拟整个进程调度过程：

void simulate(int numProcesses, vector<Process>& processes) {
    queue<Process> waitingQueue;
    int currentTime = 0;
    while (!waitingQueue.empty() || currentTime == 0) {
        addProcessToQueue(currentTime, processes, waitingQueue);
        if (!waitingQueue.empty()) {
            Process selectedProcess = selectProcessToSchedule(waitingQueue);
            executeProcess(selectedProcess, currentTime, processes, waitingQueue);
            cout << "Time " << currentTime << ": Process " << selectedProcess.id << " executed." << endl;
        } else {
            cout << "Time " << currentTime << ": Processor idle." << endl;
        }
        currentTime++;
    }
}

使用上述函数，我们可以模拟动态优先权算法的执行过程，从而更好地理解该算法的工作原理。

动态高优先权优先调度算法 实验代码

以下是一个动态高优先权优先调度算法的实验代码，仅供参考：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdbool.h>

#define MAX 100

typedef struct {
    int pid; // 进程ID
    int priority; // 进程优先级
    int burst; // 进程执行时间
    int wait; // 进程等待时间
    int turnaround; // 进程周转时间
    int arrival; // 进程到达时间
} Process;

// 按进程到达时间排序
void sort(Process *p, int n) {
    int i, j;
    for(i = 0; i < n-1; i++) {
        for(j = i+1; j < n; j++) {
            if(p[i].arrival > p[j].arrival) {
                Process temp = p[i];
                p[i] = p[j];
                p[j] = temp;
            }
        }
    }
}

int main() {
    int n, i, j, time = 0, sum_burst = 0, sum_wait = 0, sum_turnaround = 0;
    Process p[MAX];
    bool completed[MAX] = {false};

    printf("Enter the number of processes: ");
    scanf("%d", &n);

    for(i = 0; i < n; i++) {
        printf("Enter the arrival time, burst time and priority of process %d: ", i+1);
        scanf("%d %d %d", &p[i].arrival, &p[i].burst, &p[i].priority);
        p[i].pid = i+1;
        sum_burst += p[i].burst;
    }

    sort(p, n);

    printf("\nProcess\tArrival\tBurst\tPriority\tWait\tTurnaround\n");

    // 动态高优先权优先调度算法
    while(time < sum_burst) {
        int highest_priority = -1, index;
        for(i = 0; i < n; i++) {
            if(p[i].arrival <= time && !completed[i]) {
                if(p[i].priority > highest_priority) {
                    highest_priority = p[i].priority;
                    index = i;
                }
            }
        }
        p[index].wait = time - p[index].arrival;
        p[index].turnaround = p[index].wait + p[index].burst;
        sum_wait += p[index].wait;
        sum_turnaround += p[index].turnaround;
        completed[index] = true;
        time += p[index].burst;
        printf("P%d\t\t%d\t\t%d\t\t%d\t\t%d\t\t%d\n", p[index].pid, p[index].arrival, p[index].burst, p[index].priority, p[index].wait, p[index].turnaround);
    }

    printf("\nAverage waiting time: %f", (float)sum_wait/n);
    printf("\nAverage turnaround time: %f", (float)sum_turnaround/n);

    return 0;
}

该代码使用C语言实现了动态高优先权优先调度算法。用户输入进程的到达时间、执行时间和优先级后，程序按照到达时间进行排序，然后采用动态高优先权优先调度算法进行调度，计算每个进程的等待时间和周转时间，并输出结果。最后，计算平均等待时间和平均周转时间，并输出结果。