LRU页面调度算法实现

LRU页调度算法实现

学院计算机科学与技术专业计算机科学与技术学号

学生姓名

指导教师姓名

2014年3月15日

一、设计目的、内容与要求

（一）目的：

操作系统课程设计是计算机专业重要的教学环节，为学生提供了一个既动手又动脑，将课本上的理论知识和实际有机的结合起来，独立分析和解决实际问题的机会。

（1）进一步巩固和复习操作系统的基础知识。

（2）培养学生结构化程序、模块化程序设计的方法和能力。

（3）提高学生调试程序的技巧和软件设计的能力。

（4）提高学生分析问题、解决问题以及综合利用C语言进行程序设计的能力。（二）内容：

程序应模拟实现LRU算法思想，对n个页面实现模拟调度。

（三）要求：

1.不同的功能使用不同的函数实现（模块化），对每个函数的功能和调用接口要

注释清楚。对程序其它部分也进行必要的注释。

2.对系统进行功能模块分析、画出总流程图和各模块流程图。

3.用户界面要求方便、简洁明了、美丽大方、格式统一。所有功能可以反复使

用，最好使用菜单。

4.通过命令相应选项能直接进入某个相应菜单选项的功能模块。

所有程序需调试通过。

二、算法的基本思想

LRU是Least Recently Used 近期最少使用算法。

内存管理的一种页面置换算法，对于在内存中但又不用的数据块（内存块）叫做LRU，Oracle会根据哪些数据属于LRU而将其移出内存而腾出空间来加载另外的数据。

什么是LRU算法？LRU是Least Recently Used的缩写，即最少使用页面置换算法，是为虚拟页式存储管理服务的。关于操作系统的内存管理，如何节省利用容量不大的内存为最多的进程提供资源，一直是研究的重要方向。而内存的虚拟存储管理，是现在最通用，最成功的方式——在内存有限的情况下，扩展一部分外存作为虚拟内存，真正的内存只存储当前运行时所用得到信息。这无疑极大地扩充了内存的功能，极大地提高了计算机的并发度。虚拟页式存储管理，则是将进程所需空间划分为多个页面，内存中只存放当前所需页面，其余页面放入外存的管理方式。

程序中用到了if，switch选择语句，和for循环语句进行编程。

If语句基本格式为：

If （表达式）

语句1

else

语句2

Switch语句基本格式为：

Switch (表达式)

{

case 常量表达式1；

语句序列1

case 常量表达式2；

语句序列2 }

三、主要功能模块流程图（1）主菜单流程图:

Init；

I=0

I

Y

Printf(“%d”,Fuzhu[i];)

I ++

N

Printf(“\n”)

(2)main函数流程图：

开始

进入主菜单

是否输入为“1”

自定义块数和

进程数Y

是否输入为“4”

是否输入为“2”

是否输入为“3”

N

显示进程数和

块数

Y

进入LRU 算法Y

退出

Y

N

结束

N

N

(3)LRU 程序流程图：

开始

页数是否已

满？

该页是否在物

理块中

更新时间找到最久的页面，

更新时间，置换

退出LRU算法

结束

Y Y

N N

（4）自定义函数流程图：

Init；

I=0

I

Pages[i]=rand()%100;

I ++

Y

Getchar90;

N 四、系统测试

（1）显示主菜单：

（2）选择1：

（3）选择3：

（4）选择1：

（4）输入要修改块的：

五、结论

通过这两周的课设，我不仅复习了C语言的相关知识，还对操作系统有了进一步的理解和掌握。实验中，通过LRU（最近最久未使用）算法实现了页面调度模拟实验。LRU与其他几种调度算法在原理上既有区别又有联系。要想充分掌握LRU算法，也要会使用其他几种算法。

虽然在程序设计中，出现了一些错误，但是经过同学的帮助和辅导老师的细心指导，我已经将错误纠正了。使程序达到预想的结果，能够实现简单的页面调度。通过此次实验，我发现自己在编程方面还有许多不足的地方，以后要多加动手编写，提高自己的编程能力。

最后感谢同学的帮助和辅导老师的悉心指导，使我顺利完成此次实验。六、源程序

#include

#include

#include

#define Maxsize 50

void Xiugaikuaishu();

void Inition();

void Zidingyi();

void ShowCustomer();

void ShowResult();

void ShowNot();

void LRU();

int menu_select(); //菜单函数

int pageNum = 0;

int pages[Maxsize];//存储页号

int Fuzhu[Maxsize];//辅助数组

int Time[Maxsize];//记录页在内存中的时间int physicalblock;//记录物理块数

int Fz;//辅助变量

int main()

{

for(;;)

{

switch(menu_select())

{

虚拟存储管理器的页面调度算法实现

三、虚拟存储管理器的页面调度 页面调度算法主要有：FIFO，最近最少使用调度算法（LRU），最近最不常用调度算法（LFU），最佳算法（OPT） 1．输入： 页面流文件，其中存储的是一系列页面号（页面号用整数表示，用空格作为分隔符），用来模拟待换入的页面。 下面是一个示意： 1 2 3 4 1 2 5 1 2 3 4 5 2．处理要求： 程序运行时，首先提示“请输入页面流文件的文件名：”，输入一个文件名后，程序将读入该文件中的有关数据。 初始条件：采用三个页框，初始时均为空。 根据第二次机会算法对数据进行处理。 3．输出要求： 每换入一个页面（即：每读入一个页面号），判断是否有页面需要被换出。若有，把被换出的页面号输出到屏幕上； 若没有，则输出一个“*”号。 4．文件名约定 提交的源程序名字：sourceXXX.c或者sourceXXX.cpp（依据所用语言确定） 输入文件名字：可由用户指定 其中：XXX为账号。 5．测试说明：测试教师将事先准备好一组文件（格式为*.txt），从中为每个程序随机指定一至三个作为输入文件 （被测试者需从键盘输入指定文件的文件名），并查看程序输出结果。 6．第二次机会算法：对FIFO算法做如下简单的修改：发生替换时，先检查最老页面的R（访问）位。如果为0， 那么此页面是最早被换入的，而且近期没有被访问，可以立刻被替换掉；如果R位为1，就清除R位，并修改它的装入时间， 使它就像刚被装入的新页面一样，然后继续搜索可替换的最老页面。 我没做出来~~~~ 页面调度算法主要有：FIFO，最近最少使用调度算法（LRU），最近最不常用调度算法（LFU），最佳算法（OPT） 这几种算法的调度都有可能在考试中碰到。 关于这一类型，大家还可以参看书本251页的实验指导。 如2001年考题： 要求： 1。实现三种算法： FIFO，最近最少使用调度算法（LRU），最近最不常用调度算法（LFU） 2。页面序列从指定的文本文件（TXT文件）中取出

模拟一种处理机调度算法讲解

课程设计报告 设计名称：模拟实现一种处理机调度算法 学生姓名： xxx 专业：计算机科学与技术 班别： xxxxxxxx 学号： xxxxxx 指导老师： xxxxx 日期： 2014 年 6 月 20 日

初始条件： 1．预备内容：阅读操作系统的处理机管理章节内容，对进程调度的功能以及进程调度算法有深入的理解。 2．实践准备：掌握一种计算机高级语言的使用。 要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求） 1．模拟进程调度，能够处理以下的情形： ⑴能够选择不同的调度算法（要求中给出的调度算法）； ⑵能够输入进程的基本信息，如进程名、优先级、到达 时间和运行时间等； ⑶根据选择的调度算法显示进程调度队列； ⑷根据选择的调度算法计算平均周转时间和平均带权周 转时间。 2．设计报告内容应说明： ⑴需求分析； ⑵功能设计（数据结构及模块说明）； ⑶开发平台及源程序的主要部分； ⑷测试用例，运行结果与运行情况分析； ⑸自我评价与总结： i）你认为你完成的设计哪些地方做得比较好或比较出 色； ii）什么地方做得不太好，以后如何改正；

iii）从本设计得到的收获（在编写，调试，执行过程中 的经验和教训）； iv）完成本题是否有其他方法（如果有，简要说明该方 法）； 进程调度模拟设计——先来先服务、优先级法1、背景： 当计算机系统是多道程序设计系统时，通常会有多个进程或线程同时竞争CPU。只要有两个或更多的进程处于就绪状态，这种情形就会发生。如果只有一个CPU可用，那么就必须选择下一个要运行的进程。在操作系统中，完成选择工作的这一部分称为调度程序，该程序使用的算法成为调度算法。 进程调度的核心问题是采用什么样的算法把处理机分配给进程，好的算法将提高资源利用率，减少处理机的空闲时间，避免有些作业长期得不到相应的情况发生等，从而设计出受欢迎的操作系统。较常见的几种进程调度算法有：先来先服务调度算法；短作业优先调度算法；时间片轮转调度算法；优先级调度算法；高响应比优先算法和多级反馈队列调度算法等。 2.1设计目的 无论是在批处理系统还是分时系统中，用户进程数一般都多于处理机数、这将导致它们互相争夺处理机。另外，系统进程也同样需要使用处理机。这就要求进程调度程序按一定的策略，动态地把处理机

操作系统——移动臂调度算法的实现

南京工程学院 上机实验报告课程名称：操作系统 实验项目名称：移动臂调度算法的实现学生班级： 学生学号： 学生姓名： 指导教师： 实验时间： 实验地点：信息楼专业机房实验成绩评定： 2016-2017-1学期

一、实验目的及内容 掌握操作系统的设备管理功能，熟悉移动臂调度算法，设计恰当的数据结构和算法，模拟实现移动臂调度算法。要求至少模拟实现一种磁盘移臂调度算法。 二、实验相关知识简介 磁盘移臂调度的目标就是要使磁盘访问的总时间中的寻找时间最小。因此，磁盘移臂调度要尽量减少磁盘移动臂移动的距离。磁盘移臂调度算法很多，常用的也有好几种，一个好的磁盘调度算法，不仅要使磁盘寻找时间最小，同时，还要避免移动臂频繁地改变移动方向，因为频繁的改向不仅使时间增加，还容易损耗机械部件。 常用的磁盘移臂调度算法有：先来先服务、最短寻找时间优先、单向扫描、双向扫描调度算法等。 三、解决问题思路及关键程序代码分析 (一) 最短寻找时间优先调度算法简介 最短寻找时间调度算法总是使寻找时间最短的请求最先得到服务，跟请求者的请求时间先后顺序无关。这种算法具有比先来先服务更好的性能。但是该算法可能会出现请求者被“饿死”的情况，当靠近磁头的请求源源不断地到来，这会使早来的但离磁头较远的请求长时间得不到服务。 该算法的优点是可以得到较短的平均响应时间，有较好的吞吐量。该算法的缺点是缺乏公平性，对中间磁道的访问比较“照顾”，对两端磁道访问比较“疏远”，相应时间的变化幅度较大。该算法与先来先服务算法一样，都会导致移动臂频繁改向。 (二) 算法模拟 1. 对算法设计进行说明 该算法的实现中，主要是选择调度处理的磁道是与当前磁头所在磁道距离最近的磁道，以使每次的寻道时间最短。当选择了某个离当前磁头所在磁道最近的磁道，下一轮的当前磁道便改成了上一轮的最近磁道，并且把这个最近的磁道从请求序列取消，直到请求序列中不再有请求的磁道。 2. 关键代码分析 import java.io.*; import java.util.*; public class { private static int maxsize = 100; private static int Disc[] = new int[maxsize]; //请求序列 private static int count;//要访问的磁道数 private static int disc; //当前磁道号 private static int perTime;//移过每个柱面需要时间 private static int Distance=0;//总寻道长度 private static int FindTime;//查找时间 private static double AvgDistance;//平均寻道长度 public Suanfa(int disc,int count,int perTime,int Disc[]) { this.disc=disc;

实验五-页面调度算法模拟实验报告

《计算机操作系统》实验报告 实验五：页面调度算法模拟 学校：╳╳╳ 院系：╳╳╳ 班级：╳╳╳ 姓名：╳╳╳ 学号：╳╳╳

指导教师：╳╳╳ 目录 一、实验题目 (3) 二、实验学时 (4) 三、指导老师 (4) 四、实验日期 (4) 五、实验目的 (4) 六、实验原理 (4) 6.1页面的含义 (4) 6.2 页面置换算法的含义 (4) 6.3 置换算法 (4) 6.3.1最佳置换算法(Optimal) (5) 6.3.2先进先出(FIFO)页面置换算法 (5) 6.3.3 LRU置换算法 (5) 七、实验步骤及结果 (5)

7.1 验证最佳置换算法 (5) 7.1.1 实验截图 (5) 7.1.2 实验分析 (6) 7.2 验证先进先出(FIFO)页面置换算法 (7) 7.2.1 实验截图 (7) 7.2.2 实验分析 (7) 7.3 验证LRU置换算法 (8) 7.3.1 实验截图 (8) 7.3.2 实验分析 (8) 八、报告书写人 (9) 附录一最佳置换算法(Optimal) (9) 附录二先进先出(FIFO)页面置换算法 (15) 附录三LRU置换算法 (20) 实验五：页面调度算法模拟 一、实验题目 页面调度算法模拟

二、实验学时 2学时 三、指导老师 ╳╳╳ 四、实验日期 2018年12月10日星期一 五、实验目的 (1)熟悉操作系统页面调度算法 (2)编写程序模拟先进先出、LRU等页面调度算法，体会页面调度算法原理 六、实验原理 6.1页面的含义 分页存储管理将一个进程的逻辑地址空间分成若干大小相等的片，称为页面或页。 6.2 页面置换算法的含义 在进程运行过程中，若其所要访问的页面不在内存而需把它们调入内存，但内存已无空闲空间时，为了保证该进程能正常运行，系统必须从内存中调出一页程序或数据，送磁盘的对换区中。但应将哪个页面调出，须根据一定的算法来确定。通常，把选择换出页面的算法称为页面置换算法(Page_Replacement Algorithms)。 6.3 置换算法 一个好的页面置换算法，应具有较低的页面更换频率。从理论上讲，应将那些以后不再会访问的页面换出，或将那些在较长时间内不会再访问的页面调出。

操作系统实验一处理机调度算法的实现

实验报告 学院（系）名称：计算机与通信工程学院 姓名学号专业计算机科学与技术班级2009级3班实验项目实验一：处理机调度算法的实现 课程名称操作系统课程代码0668036 实验时间2011 年11月17日第3、4节 2011 年11月21日第7、8节 2011 年11月24日第3、4节 实验地点软件实验室7-216 批改意见成绩 教师签字： 实验内容： 1．设定系统中有五个进程，每一个进程用一个进程控制块表示。 2．输入每个进程的“优先数”和“要求运行时间”。 3．为了调度方便，将五个进程按给定的优先数从大到小连成就绪队列。用一单元指出队列首进程，用指针指出队列的连接情况。 4．处理机调度总是选队首进程运行。采用动态优先数算法，进程每运行一次优先数就减“1”，同时将运行时间减“1”。 5．若某进程运行时间为零，则将其状态置为“结束”,且退出队列。 6．运行所设计程序，显示或打印逐次被选中进程的进程名，以及进程控制块的动态变化过程。 实验要求： 1．详细描述实验设计思想、程序结构及各模块设计思路； 2．详细描述程序所用数据结构及算法； 3．明确给出测试用例和实验结果； 4．为增加程序可读性，在程序中进行适当注释说明； 5．认真进行实验总结，包括：设计中遇到的问题、解决方法与收获等； 6．实验报告撰写要求结构清晰、描述准确逻辑性强； 7．实验过程中，同学之间可以进行讨论互相提高，但绝对禁止抄袭。

【实验过程记录（源程序、测试用例、测试结果及心得体会等）】 程序运行代码如下： #include #include #include struct PCB{//定义进程控制块PCB，包括进程的名字，优先运行数，运行时间char name[20]; int pri; int time; struct PCB * next; }*k; struct LinkQueue{//链式队列节点类型定义 PCB * front; PCB * rear; }; LinkQueue InitQueue(){//链式队列初始化 LinkQueue Q; PCB * p; p=(PCB*)malloc(sizeof(PCB));//申请头结点存储空间 if(p){ Q.front=Q.rear=p; Q.front->next=NULL;//头结点指针域置空 return Q; }else{ printf("初始化队列失败，程序运行终止！\n");//初始化失败 exit(0); } } LinkQueue sort(LinkQueue Q,PCB * p){//定义将进程按给定的优先数从大到小连成就绪队列的函数 PCB *temp1; PCB *temp2; if(Q.rear==Q.front){ Q.front->next=p; Q.rear=p; }else{ temp1=Q.front; temp2=temp1->next; while(temp2->pri>=p->pri && temp2->next!=NULL){ temp1=temp2; temp2=temp1->next; }if(temp2->next==NULL && temp2->pri>=p->pri){ temp2->next=p; Q.rear=p;

实验一 模拟实现进程调度算法

实验一模拟实现进程调度算法(4学时) ①、实验目的 a、进程调度是处理机管理的核心内容。观察、体会操作系统的进程调度方法，并通过一个简单的进程调度模拟程序的实现，加深对进程控制块、进程队列、进程调度算法，进程切换的理解，并体会和了解各种调度算法的具体实施办法。 b、提高实际动手编程能力，为日后从事软件开发工作打下坚实基础。 ②、实验内容 a、设计进程控制块PCB表结构，模拟实现进程调度算法：FIFO，静态优先级调度，时间片轮转调度，短进程优先调度算法，多级反馈队列调度。（实现静态优先级调度算法、短进程优先调度算法）。 b、编写一个进程调度程序模拟程序。模拟程序只对PCB进行相应的调度模拟操作，不需要实际程序。 c、由用户输入（可通过文件输入）进程名、进程状态、进程运行时间和进程优先级等数据。 ③、实验要求 a、使用模块化设计思想来设计。 b、给出主函数和各个算法函数的流程图。 c、学生可按照自身条件，随意选择采用的算法，（例如：采用冒泡法编写程序，实现短进程优先调度的算法）。 d、进程调度程序模拟程序只对PCB进行相应的调度模拟操作，不需要实际程序。 ④、运行结果 a、给出进程的调度模拟操作排序结果。 ⑤、提示 a、每个进程可有三个状态，并假设初始状态为就绪状态。 b、为了便于处理，程序中的进程运行时间以纳秒为单位计算。 C、各进程的优先级或轮转时间数以及进程需运行的纳秒数的初始值均由用户给定。 d、在优先级算法中，采用静态优先级。在时间片轮转算法中，采用可变时间片，由用户给定。 e、对于遇到优先级一致的情况，采用FIFO策略解决。

f、输入：进程流文件（文本文件），其中存储的是一系列要执行的进程，每个进程包括四个数据项：进程名进程状态(1就绪2等待3运行) 所需时间优先级(0级最高)。 g、输出：进程执行流等待时间平均等待时间。 ⑥、分析与讨论 a、各种进程调度算法的异同？ b、如何理解“算法+数据结构=程序设计”？ c、如何理解“数据结构始终是为实现功能服务的”？ ⑦、参考代码 参看：附录A1 考核方法： 1、实验报告占50%，程序设计30%，出勤占20%； 3、每次实验100分，2次实验的平均分为最终实验成绩。 注：无出勤只交实验报告者，以实验报告成绩×50%为最后成绩。 打游戏者发现一次本次实验扣10分。 早退者本次实验扣10分。 点名时未到者，后来补签到按照迟到时间长短扣分，点名后即来扣5分，1节课过后才来扣10分。

进程调度算法的模拟实现

操作系统课程设计报告题目：进程调度算法的模拟实现_ 专业计算机科学与技术 学生姓名 班级 学号 指导教师 发放日期2015.1.30 信息工程学院

目录 1 概述 (1) 2 设计原理 (1) 2.1先来先服务算法 (1) 3 详细设计与编码 (2) 3.1 模块设计 (2) 3.2 系统流程图 (2) 3.3 系统详细设计 (2) 4 结果与分析 (6) 4.1 测试方案 (6) 4.2 测试结果 (6) 4.3 测试结果分析 (9) 5 设计小结 (10) 6 参考文献 (10) 附录程序代码 (12)

进程调度算法的模拟实现 进程调度算法的模拟实现 1 概述 选择一个调度算法，实现处理机调度，进程调度算法包括：先来先服务算法，短进程优先算法，时间片轮转算法，动态优先级算法。可选择进程数量，本程序包括四种算法，用C或C++语言实现，执行时在主界面选择算法（可用函数实现），进入子页面后输入进程数，（运行时间，优先数由随机函数产生），执行，显示结果。 2 设计原理 2.1先来先服务(FCFS)算法 每次调度都是从后备作业队列中选择一个或多个最先进入该队列的作业，将它们调入内存，为它们分配资源创建进程，然后放入就绪队列 2.2 时间片轮转法(RR)算法 系统将所有的就绪进程按先来先服务的原则排成一个队列，每次调度时，把CPU分配给队首进程，并令其执行一个时间片。时间片的大小从几ms到几百ms。当执行的时间片用完时，由一个计时器发出时钟中断请求，调度程序便据此信号来停止该进程的执行，并将它送往就绪队列的末尾；然后，再把处理机分配给就绪队列中新的队首进程，同时也让它执行一个时间片。 2.3短作业优先(SJF)算法 短作业优先调度算法是从就绪队列中选出一个估计运行时间最短的进程，将处理机分配给它，使它立即执行并一直执行到完成，或发生某事件而被阻塞放弃处理机时再重新调度。 2.4最高优先权优先(HRRN)算法 优先权调度算法是为了照顾紧迫型作业，使之在进入系统后便获得优先处理，引入最高优先权优先调度算法。动态优先权是指在创建进程时所赋予的优先权，是可以随进程的推进或随其等待时间的增加而改变的，以便获得更好的调度性能。

设计一个按优先数调度算法实现处理器调度的程序

#include "stdio.h" #include "malloc.h" #include "string.h" typedefstruct node{ int time; int name; char statement; intnum; struct node *next; }node,*L; void createL(L &l,int n){ l=(L)malloc(sizeof(node)); if(!l) printf("error!"); else l->next=NULL; L p,q; q=l; for(int i=0;iname); getchar(); printf("请输入该进程的运行时间time:\n"); scanf("%d",&p->time); printf("请输入其优先级数num:\n"); scanf("%d",&p->num); getchar(); printf("请输入其状态:\n"); p->statement=getchar(); p->next=q->next; q->next=p; q=p; getchar(); } } void traL(L &l){ L p; p=l->next; printf("进程名\t运行时间\t优先数\t状态\n"); while(p){ printf(" %d\t%5d\t%11d\t %c",p->name,p->time,p->num,p->stat

实验3-页面调度算法

实验报告 院（系）： 专业班级： 学号: 姓名: 实验地点: 实验日期:

课程名称实验项目名称实验学时实验类型计算机操作系统页面调度算法 2 验证型 一、实验目的及要求 通过本实验可以加深理解有关虚拟存储器的工作原理，进一步体会和了解页面替换算法的具体实现方法。 二、实验环境 PC /Windows系统/Visual C++6.0 三、实验内容 ①实现三种算法：先进先出；OPT；LRU ②页面序列从指定的文本文件（TXT文件）中取出 ③输出：第一行：每次淘汰的页面号，第二行：显示缺页的总次数 四、实验步骤 1．先进先出(FIFO)置换算法的思路 该算法总是淘汰最先进入内存的页面，即选择在内存中驻留时间最久的页面予以淘汰。该算法实现简单，只需把一个进程已调入内存的页面，按照先后次序连接成一个队列，并设置一个替换指针，使它总指向最老的页面。 2．最近久未使用(LRU)置换算法的思路 最近久未使用置换算法的替换规则，是根据页面调入内存后的使用情况来进行决策的。该算法赋予每个页面一个访问字段，用来记录一个页面自上次被访问以来所经历的时间，当需淘汰一个页面的时候选择现有页面中其时间值最大的进行淘汰。 3.最佳（OPT）置换算法的思路 其所选择的被淘汰的页面，将是以后不使用的，或者是在未来时间内不再被访问的页面，采用最佳算法，通常可保证获得最低的缺页率。

4、流程图如下图所示： 五、调试过程 程序结构分析： 程序共有以下九个部分： int findSpace(void);//查找是否有空闲内存 int findExist(int curpage);//查找内存中是否有该页面 开始 取一条指令 取指令中访问的页号=>L 查 页 表 页标记=1？ 形成绝对地址 是“存”指令？ 置L 页修改标记“1” 输出绝对地址 输出“*页号” 有后继指令？ 取一条指令 结 束 J:=P[k] J 页的修改标记 输出“OUTj ” 输出“INL ” P[k]:=L k:=(k+1) mod m 修改页面 是 否 是 否 否（产生缺页中断） 是 否

操作系统原理第四章 处理机调度习题

第四章处理机调度 4.3 习题 4.3.1 选择最合适的答案 1．某系统采用了银行家算法，则下列叙述正确的是（）。 A.系统处于不安全状态时一定会发生死锁 B.系统处于不安全状态时可能会发生死锁 C.系统处于安全状态时可能会发生死锁 D.系统处于安全状态时一定会发生死锁 2．银行家算法中的数据结构包括有可利用资源向量Available、最大需求矩阵Max、分配矩阵Allocation、需求矩阵Need，下列选项正确的是（）。 A.Max[i,j]=Allocation[i,j]+Need[i,j] B.Need[i,j]= Allocation[i,j]+ Max[i,j] C.Max[i,j]= Available[i,j]+Need[i,j] D.Need[i,j]= Available[i,j]+ Max[i,j] 3．下列进程调度算法中，（）可能会出现进程长期得不到调度的情况。 A.非抢占式静态优先权法 B.抢占式静态优先权法 C.时间片轮转调度算法 D.非抢占式动态优先权法 4．在下列选项中，属于预防死锁的方法是（）。 A.剥夺资源法 B.资源分配图简化法 C.资源随意分配 D.银行家算法 5．在下列选项中，属于检测死锁的方法是（）。 A.银行家算法 B.消进程法 C.资源静态分配法 D.资源分配图简化法 6．在下列选项中，属于解除死锁的方法是（）。 A．剥夺资源法 B.资源分配图简化法 C．银行家算法 D.资源静态分配法 7．为了照顾紧迫型作业，应采用（）。 A.先来服务调度算法 B.短作业优先调度算法 C.时间片轮转调度算法 D.优先权调度算法 8．在采用动态优先权的优先权调度算法中，如果所有进程都具有相同优先权初值，则

进程模拟调度算法课程设计

一．课程概述 1.1.设计构想 程序能够完成以下操作：创建进程：先输入进程的数目，再一次输入每个进程的进程名、运行总时间和优先级，先到达的先输入；进程调度：进程创建完成后就选择进程调度算法，并单步执行，每次执行的结果都从屏幕上输出来。 1.2.需求分析 在多道程序环境下，主存中有着多个进程，其数目往往多于处理机数目，要使这多个进程能够并发地执行，这就要求系统能按某种算法，动态地把处理机分配给就绪队列中的一个进程，使之执行。分配处理机的任务是由处理机调度程序完成的。由于处理机是最重要的计算机资源，提高处理机的利用率及改善系统必（吞吐量、响应时间），在很大程度上取决于处理机调度性能的好坏，因而，处理机调度便成为操作系统设计的中心问题之一。本次实验在VC++6.0环境下实现先来先服务调度算法，短作业优先调度算法，高优先权调度算法，时间片轮转调度算法和多级反馈队列调度算法。 1.3.理论依据 为了描述和管制进程的运行，系统为每个进程定义了一个数据结构——进程控制块PCB(Process Control Block),PCB中记录了操作系统所需的、用于描述进程的当前情况以及控制进程运行的全部信息，系统总是通过PCB对进程进行控制，亦即，系统是根据进程的PCB 而不是任何别的什么而感知进程的存在的，PCB是进程存在的惟一标志。本次课程设计用结构体Process代替PCB的功能。 1.4.课程任务 一、用C语言（或C++）编程实现操作模拟操作系统进程调度子系统的基本功能；运用多 种算法实现对进程的模拟调度。 二、通过编写程序实现进程或作业先来先服务、高优先权、按时间片轮转、短作业优先、多 级反馈队列调度算法，使学生进一步掌握进程调度的概念和算法，加深对处理机分配的理解。 三、实现用户界面的开发

时间片轮转算法和优先级调度算法-C语言模拟实现-收藏

一、目的和要求 进程调度是处理机管理的核心容。本实验要求用高级语言编写模拟进程调度程序，以便加深理解有关进程控制快、进程队列等概念，并体会和了解优先数算法和时间片轮转算法的具体实施办法。 二、实验容 1.设计进程控制块PCB的结构，通常应包括如下信息： 进程名、进程优先数（或轮转时间片数）、进程已占用的CPU时间、进程到完成还需要的时间、进程的状态、当前队列指针等。 2.编写两种调度算法程序： 优先数调度算法程序 循环轮转调度算法程序 3.按要求输出结果。 三、提示和说明 分别用两种调度算法对伍个进程进行调度。每个进程可有三种状态；执行状态（R UN）、就绪状态（READY,包括等待状态）和完成状态（FINISH），并假定初始状态为就绪状态。 （一）进程控制块结构如下： NAME——进程标示符 PRIO/ROUND——进程优先数/进程每次轮转的时间片数（设为常数2） CPUTIME——进程累计占用CPU的时间片数 NEEDTIME——进程到完成还需要的时间片数 STATE——进程状态 NEXT——链指针 注： 1.为了便于处理，程序中进程的的运行时间以时间片为单位进行计算； 2.各进程的优先数或轮转时间片数，以及进程运行时间片数的初值，均由用户在程序运行时给定。 （二）进程的就绪态和等待态均为链表结构，共有四个指针如下：

RUN——当前运行进程指针 READY——就需队列头指针 TAIL——就需队列尾指针 FINISH——完成队列头指针 （三）程序说明 1. 在优先数算法中，进程优先数的初值设为： 50-NEEDTIME 每执行一次，优先数减1，CPU时间片数加1，进程还需要的时间片数减1。 在轮转法中，采用固定时间片单位（两个时间片为一个单位），进程每轮转一次，CPU时间片数加2，进程还需要的时间片数减2，并退出CPU，排到就绪队列尾，等待下一次调度。 2. 程序的模块结构提示如下： 整个程序可由主程序和如下7个过程组成： （1）INSERT1——在优先数算法中，将尚未完成的PCB按优先数顺序插入到就绪队列中； （2）INSERT2——在轮转法中，将执行了一个时间片单位（为2），但尚未完成的进程的PCB，插到就绪队列的队尾； （3）FIRSTIN——调度就绪队列的第一个进程投入运行； （4）PRINT——显示每执行一次后所有进程的状态及有关信息。 （5）CREATE——创建新进程，并将它的PCB插入就绪队列； （6）PRISCH——按优先数算法调度进程； （7）ROUNDSCH——按时间片轮转法调度进程。 主程序定义PCB结构和其他有关变量。 （四）运行和显示 程序开始运行后，首先提示：请用户选择算法，输入进程名和相应的NEEDTIM E值。 每次显示结果均为如下5个字段： name cputime needtime priority state 注：

LRU页面调度算法实现

LRU页面调度算法实现 学院计算机科学与技术专业计算机科学与技术学号 学生姓名 指导教师姓名 2014年3月16 日

目录 1.实验要求 (2) 2.实验目的 (2) 3.实验内容 (2) 4.相关知识 (2) 5.实验原理 (3) 6.流程图 (4) 7.源代码 (5) 8.运行结果 (9) 9.实验心得 (10) 10.参考文献 (11)

LRU页调度算法实现 一实验要求： 1．不同的功能使用不同的函数实现（模块化），对每个函数的功能和调用接口要注释清 楚。对程序其它部分也进行必要的注释。 2．对系统进行功能模块分析、画出总流程图和各模块流程图。 3．用户界面要求使用方便、简洁明了、美观大方、格式统一。所有功能可以反复使用，最好使用菜单。 4．通过命令行相应选项能直接进入某个相应菜单选项的功能模块。 5．所有程序需调试通过。 二实验目的： 将课本上的理论知识和实际有机的结合起来，独立分析和解决实际问题的机会。进一步巩固和复习操作系统的基础知识。培养学生结构化程序、模块化程序设计的方法和能力。提高学生调试程序的技巧和软件设计的能力。提高学生分析问题、解决问题以及综合利用C 语言进行程序设计的能力。 三实验内容： 程序应模拟实现LRU 算法思想，对n个页面实现模拟调度。 四相关知识： 1．虚拟存储器的引入： 局部性原理：程序在执行时在一较短时间内仅限于某个部分；相应的，它所访问的存储空间也局限于某个区域，它主要表现在以下两个方面：时间局限性和空间局限性。 2．虚拟存储器的定义：

虚拟存储器是只具有请求调入功能和置换功能，能从逻辑上对内存容量进行扩充的一种存储器系统。 3．虚拟存储器的实现方式： 分页请求系统，它是在分页系统的基础上，增加了请求调页功能、页面置换功能所形成的页面形式虚拟存储系统。 请求分段系统，它是在分段系统的基础上，增加了请求调段及分段置换功能后，所形成的段式虚拟存储系统。 五．实验原理： 目前有许多页面调度算法，本实验主要涉及最近最久未使用调度算法。本实验使用页面调度算法时作如下假设，进程在创建时由操作系统为之分配一个固定数目物理页，执行过程中物理页的数目和位置不会改变。也即进程进行页面调度时只能在分到的几个物理页中进行。 LRU基本思想： LRU是Least Recently Used的缩写，即最近最少使用页面置换算法，是为虚拟页式存储管理服务的。 关于操作系统的内存管理，如何节省利用容量不大的内存为最多的进程提供资源，一直是研究的重要方向。而内存的虚拟存储管理，是现在最通用，最成功的方式——在内存有限的情况下，扩展一部分外存作为虚拟内存，真正的内存只存储当前运行时所用得到信息。这无疑极大地扩充了内存的功能，极大地提高了计算机的并发度。虚拟页式存储管理，则是将进程所需空间划分为多个页面，内存中只存放当前所需页面，其余页面放入外存的管理方式。 LRU算法的提出，是基于这样一个事实：在前面几条指令中使用频繁的页面很可能在后面的几条指令中频繁使用。反过来说，已经很久没有使用的页面很可能在未来较长的一段时间内不会被用到。这个，就是著名的局部性原理——比内存速度还要快的cache，也是基于同样的原理运行的。因此，我们只需要在每次调换时，找到最近最少使用的那个页面调出内存。这就是LRU算法的全部内容。 实验中是用一维数组page[pSIZE]存储页面号序列，memery[mSIZE]是存储装入物理块中的页面。数组flag[10]标记页面的访问时间。每当使用页面时，刷新访问时间。发生缺页时，就从物理块中页面标记最小的一页，调出该页，换入所缺的页面。

操作系统-课程设计报告-处理机调度程序

: 操作系统 课程设计报告 @ 学校：广州大学 学院：计算机科学与教育软件学院 班级：计算机127班 课题：处理机调度程序 任课老师：陶文正、陈文彬 姓名：黄俊鹏 { 学号：11

班内序号：27 成绩： 日期：2015年1月6日 一、设计目的 在多道程序和多任务系统中，系统内同时处于就绪状态的进程可能有若干个。也就是说能运行的进程数大于处理机个数。为了使系统中的进程能有条不紊地工作，必须选用某种调度策略，选择一进程占用处理机。要求学生设计一个模拟处理机调度算法，以巩固和加深处理机调度的概念。 二、设计要求 1）进程调度算法包括：时间片轮转法，短作业优先算法，动态优先级算法。2）可选择进程数量 3）本程序包括三种算法，用C语言实现，执行时在主界面选择算法（可用函数实现）（进程数，运行时间，优先数由随机函数产生）执行，显示结果。 三、设计思路及算法思想 1.· 2.界面菜单选项 一级菜单提供2个选项： ①自动生成进程数量 ②手动输入所需进程数量 一级菜单选择完毕后进入二级菜单： ①重新生成进程 ②时间片轮转法 《 ③短作业优先算法 ④动态优先级算法 ⑤退出程序 3.调度算法

程序所用PCB结构体 ! 需要用到的进程结构体如上图所示 1)时间片轮转法 主要是设置一个当前时间变量，curTime和时间片roundTime。 遍历进程组的时候，每运行一个进程，就把curTime += roundTime。进程已运行时间加roundTime 2)短作业优先算法 遍历进程组，找到未运行完成并且运行时间最短的进程，让它一次运行完成，如此往复，直到所有进程都运行完成为止。 3)— 4)动态优先级算法 做法跟短作业优先算法类似，此处主要是比较进程的优先数，优先级高者，先执行。直到全部执行完毕。当一个进程运行完毕后，适当增减其余进程的优先数，以达到动态调成优先级的效果。 4.程序流程图

几种操作系统调度算法

保证调度算法 基本思想:向用户做出明确的性能保证,然后去实现它.如你工作时有n个用户的登录,则你将获得cpu处理能力的1/n 算法实现:跟踪计算各个进程已经使用的cpu时间和应该获得的cpu时间,调度将转向两者之比最低的进程 五,保证调度算法 思想:向用户做出明确的性能保证,然后去实现它. 算法:容易实现的一种保证是:当工作时己有n个用户登录在系统,则将获得CPU处理能力的1/n.类似的,如果在一个有n个进程运行的用户系统中,每个进程将获得CPU处理能力的1/n. 实现方法:OS应记录及计算,各个进程在一定时间段内,已经使用的CPU时间和应该得到的CPU时间,二者之比小者优先级高. 5. 保证调度 一种完全不同的调度算法是向用户作出明确的性能保证，然后去实现它。一种很实际并很容易实现的保证是：若用户工作时有n个用户登录，则用户将获得CPU处理能力的1/n。类似地，在一个有n个进程运行的单用户系统中，若所有的进程都等价，则每个进程将获得1/n的CPU时间。看上去足够公平了。 为了实现所做的保证，系统必须跟踪各个进程自创建以来已使用了多少CPU时间。然后它计算各个进程应获得的CPU时间，即自创建以来的时间除以n。由于各个进程实际获得的CPU时间是已知的，所以很容易计算出真正获得的CPU时间和应获得的CPU时间之比。比率为0.5说明一个进程只获得了应得时间的一半，而比率为2.0则说明它获得了应得时间的2倍。于是该算法随后转向比率最低的进程，直到该进程的比率超过它的最接近竞争者为止。 彩票调度算法 基本思想:为进程发放针对系统各种资源(如cpu时间)的彩票;当调度程序需要做出决策时,随机选择一张彩票,持有该彩票的进程将获得系统资源 合作进程之间的彩票交换 六,彩票调度算法 彩票调度算法: 为进程发放针对各种资源(如CPU时间)的彩票.调度程序随机选择一张彩票,持有该彩票的进程获得系统资源. 彩票调度算法的特点: 平等且体现优先级:进程都是平等的,有相同的运行机会.如果某些进程需要更多的机会,可被给予更多彩票,增加其中奖机会. 易计算CPU的占有几率:某进程占用CPU的几率,与所持有的彩票数成正比例.该算法可实现各进程占用CPU的几率. 响应迅速 各个进程可以合作,相互交换彩票. 容易实现按比例分配如图象传输率,10帧/s,15帧/s,25帧/s

页面调度算法

#include #include #include #define null 0 #define len sizeof(struct page) struct page { int num; int tag; struct page *next; }; struct page *creat(int n) { int count=1; struct page *p1,*p2,*head; head=p2=p1=(struct page *)malloc(len); p1->tag=-1; p1->num=-1; while(counttag=-1; p1->num=-1; p2->next=p1; p2=p1; } p2->next=null; return(head); } void FIFO(int array[],int n) { int *p; int count=0; struct page *cp,*dp,*head,*newp; head=creat(n); p=array; while(*p!=-1) { cp=dp=head;

for(;cp->num!=*p&&cp->next!=NULL;) cp=cp->next; if(cp->num==*p) printf(" ! "); else { count++; cp=head; for(;cp->tag!=-1&&cp->next!=NULL;) cp=cp->next; if(cp->tag==-1) { cp->num=*p; cp->tag=0; printf(" * "); } else { newp=(struct page*)malloc(len); newp->num=*p; newp->tag=0; newp->next=null; cp->next=newp; head=head->next; printf(" %d ",dp->num); free(dp); } } p++; } printf("\nQueye Zongshu:%d\n",count); } void LRU(int array[],int n) { int count=0,*p=array; struct page *head,*cp,*dp,*rp,*newp,*endp; head=creat(n); while(*p!=-1) { cp=dp=rp=endp=head; //for(;endp->next!=NULL;) endp=endp->next; //for(;cp->num!=*p&&cp->next!=NULL;) {

进程调度算法模拟程序设计C++

（1）用C语言（或其它语言，如Java）实现对N个进程采用某种进程调度算法（如动态优先权调度）的调度。 （2）每个用来标识进程的进程控制块PCB可用结构来描述，包括以下字段：?进程标识数ID。 ?进程优先数PRIORITY，并规定优先数越大的进程，其优先权越高。 ?进程已占用CPU时间CPUTIME。 ?进程还需占用的CPU时间ALLTIME。当进程运行完毕时，ALLTIME变为0。 ?进程的阻塞时间STARTBLOCK，表示当进程再运行STARTBLOCK个时间 片后，进程将进入阻塞状态。 ?进程被阻塞的时间BLOCKTIME，表示已阻塞的进程再等待BLOCKTIME 个时间片后，将转换成就绪状态。 ?进程状态STATE。 ?队列指针NEXT，用来将PCB排成队列。 （3）优先数改变的原则： ?进程在就绪队列中呆一个时间片，优先数增加1。 ?进程每运行一个时间片，优先数减3。 （4）为了清楚地观察每个进程的调度过程，程序应将每个时间片内的进程的情况显示出来，包括正在运行的进程，处于就绪队列中的进程和处于阻塞队列中的进程。 （5）分析程序运行的结果，谈一下自己的认识。 实验代码 #include "iostream.h" #include "windows.h" //#define N 3 typedef struct{ int ID; int PRIORITY; int CPUTIME;

int ALLTIME; int STARTBLOCK; int BLOCKTIME; int STATE;//0-运行1-阻塞2-就绪3-结束4-未到达 int REACH; int TIME; }PROCESS; void textcolor (int color) { SetConsoleTextAttribute (GetStdHandle (STD_OUTPUT_HANDLE), color ); } void main(){ int i,time,max,l,l1,time1,flag=0,total=0,N,server[10],sum=0; PROCESS pro[10]; textcolor(13); cout<<"注意：本程序中状态代表如下"<>N; cout<<"请设置时间片长度:"; cin>>time; cout<<"请输入各进程初始状态:"<>pro[i].ID>>pro[i].PRIORITY>>pro[i].REACH;

经典调度算法的实现

经典调度算法的实现 学院： 专业： 姓名： 学号： 指导老师： 2014-3-18

目录 一、课设简介 (3) 1. 课程设计题目 (3) 2. 课程设计目的 (3) 3. 课程设计的内容 (3) 4. 课程设计要求 (3) 二、原理分析 (4) 1. 先来先服务算法介绍与分析 (4) 2. 短作业优先算法介绍与分析 (4) 3. 高响应比优先调度算法介绍与分析 (4) 4. 流程图 (5) 三、主要功能模块 (7) 1. 先来先服务算法实现代码 (7) 2. 短作业优先算法实现代码 (8) 3. 高响应比优先调度算法实现代码 (8) 四、测试与运行结果 (9) 1. 主界面 (9) 2. 先来先服务算法测试 (10) 3. 短作业优先算法测试 (11)

4. 高响应比优先调度算法测试 (13) 五、总结 (16) 六、参考文献 (16) 七、附录 (16)

一、课设简介 1.课程设计题目 经典调度算法的实现 2.课程设计目的 操作系统课程设计是计算机专业重要的教学环节，它为学生提供了一个既动手又动脑，将课本上的理论知识和实际有机的结合起来，独立分析和解决实际问题的机会。 ●进一步巩固和复习操作系统的基础知识。 ●培养学生结构化程序、模块化程序设计的方法和能力。 ●提高学生调试程序的技巧和软件设计的能力。 ●提高学生分析问题、解决问题以及综合利用 C 语言进行程序设计的能力。 3.课程设计的内容 实现以下几种调度算法 1 FCFS 2 SJF 3 高响应比优先调度算法。 4.课程设计要求 1．不同的功能使用不同的函数实现（模块化），对每个函数的功能和调用接口要注释清楚。对程序其它部分也进行必要的注释。 2．对系统进行功能模块分析、画出总流程图和各模块流程图。 3．用户界面要求使用方便、简洁明了、美观大方、格式统一。所有功能可以反复使用，最好使用菜单。 4．通过命令行相应选项能直接进入某个相应菜单选项的功能模块。 5．所有程序需调试通过。