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 *create(int n)
{
int count=1;
struct page *p1,*p2,*head;
head=p1=p2=(struct page*)malloc(len); p1->tag=-1;
p1->num=-1;
while(count { count++; p1=(struct page*)malloc(len); p1->tag=-1; p1->num=-1; p2->next=p1; } p2->next=null; return(head); } void FIFO(int array[],int n) { int *p; struct page *cp,*dp,*head,*New; int count=0; head=create(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("*"); }//if else { New=(struct page*)malloc(len); New->num=*p; New->tag=0; New->next=null; cp->next=New; head=head->next; printf("%d",dp->num); free(dp); }//else }//else } //while printf("\n缺页次数:%d\n",count); } void LRU(int array[],int n) { int count=0,*p=array; struct page *head,*cp,*dp,*rp,*New,*endp; head=create(n); while(*p!=-1) { cp=dp=rp=endp=head; for(;endp->next!=null;)endp=endp->next; for(;cp->num!=*p&&cp->next!=null;) { rp=cp; cp=cp->next; }//for if(cp->num==*p) { printf("!"); if(cp->next!=null) { if(cp!=head) rp->next=cp->next; else head=head->next; }//if endp->next=cp; cp->next=null; }//if else { count++; cp=rp=head; for(;cp->tag!=-1&&cp->next!=null;) cp=cp->next; if(cp->tag==-1) { printf("*"); cp->num=*p; cp->tag=0; }//if else { New=(struct page*)malloc(len); New->num=*p; New->tag=0; New->next=null; cp->next=New; dp=head; head=head->next; printf("%d",dp->num); free(dp); }//else }//else p++; }//while printf("\n缺页次数:%d\n",count); } void OPT(int array[],int n) { int *p,*q,count=0,i; struct page *head,*cp,*dp,*New; p=array; head=create(n); while(*p!=-1) { cp=head; for(;cp->num!=*p&&cp->next!=null;)cp=cp->next; if(cp->num!=*p) { count++; cp=head; for(;cp->tag!=-1&&cp->next!=null;)cp=cp->next; if(cp->tag==-1) { printf("*"); cp->num=*p; cp->tag=0; }//if else { i=1;q=p;q++;cp=head; while(*q!=-1&&i { for(;*q!=cp->num&&cp->next!=null;)cp=cp->next; if(*q==cp->num) { cp->tag=1; i++; }//if q++; cp=head; }//while if(i==n) { for(;cp->tag!=0;) cp=cp->next; printf("%d",cp->num); cp->num=*p; }//if else { cp=head; for(;cp->tag!=0;)cp=cp->next; if(cp==head) { for(;cp->next!=null;) cp=cp->next; New=(struct page*)malloc(len); New->num=*p; New->tag=0; New->next=null; cp->next=New; dp=head; head=head->next; printf("%d",dp->num); free(dp); }//if else { printf("%d",cp->num); cp->num=*p; }//else }//else cp=head; for(;cp->next!=null;) { cp->tag=0;cp=cp->next; }//for cp->tag=0; }//else } //if else printf("!"); p++; }//while printf("\n缺页次数:%d\n",count); } void main() { FILE *fp; char pt; char str[10]; int i,j=0; int page[50],space=0; for(i=0;i<50;i++) page[i]=-1; fp=fopen("page.txt","r+"); if(fp==NULL) { printf("Cann't open the file\n"); exit(0); } //if i=0; while((pt=fgetc(fp))!=EOF) { if(pt>='0'&&pt<='9') { str[i]=pt; i++; space=0; } //if else { if(pt==' '||pt=='\n') { if(space==1)break; else { str[i]='\0'; page[j]=atoi(str); if(pt=='\n')break; else { space=1; j++; i=0; }//else }//else }//if }//else }//while if(pt==EOF) { str[i]='\0'; page[j]=atoi(str); }//if i=0; while(page[i]!=-1) { printf("%d",page[i]); i++; }//while fclose(fp); printf("\n"); printf("!:mean no moved \n*:mean have free space\n\n"); printf("先进先出页面置换算法:"); FIFO(page,3); printf("\n最近最久未使用置换算法:"); LRU(page,3); printf("\n最佳置换算法:"); OPT(page,3); } 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 数据结构课程设计报告 贪心算法:任务调度问题的设计 专业 学生姓名 班级 学 号 指导教师 完成日期 贪心算法:任务调度问题的设计 目录 1设计内容 (1) 2)输入要求 (1) 3)输出要求 (1) 2设计分析 (1) 2.1排序(将数组按照从小到大排序)的设计 (1) 2.2多个测试案例的处理方法的设计 (2) 2.3 for循环设计 (2) 2.4系统流程图 (2) 3设计实践 (2) 3.1希尔排序模块设计 (2) 3.2 多个测试案例的处理方法的模块设计 (3) 4测试方法 (4) 5程序运行效果 (4) 6设计心得 (6) 7附录 (6) 数据结构课程设计报告(2017) 贪心算法:任务调度问题的设计 1设计内容 有n项任务,要求按顺序执行,并设定第I项任务需要t[i]单位时间。如果任务完成的顺序为1,2,…,n,那么第I项任务完成的时间为c[i]=t[1]+…+t[i],平均完成时间(ACT)即为(c[1]+..+c[n])/n。本题要求找到最小的任务平均完成时间。 2)输入要求 输入数据中包含n个测试案例。每一个案例的第一行给出一个不大于2000000的整数n,接着下面一行开始列出n各非负整数t(t≤1000000000),每个数之间用空格相互隔开,以一个负数来结束输入。 3)输出要求 对每一个测试案例,打印它的最小平均完成时间,并精确到0.01。每个案例对应的输出结果都占一行。若输入某一个案例中任务数目n=0,则对应输出一个空行。 2 设计分析 这个题目属于贪心算法应用中的任务调度问题。要得到所有任务的平均完成时间,只需要将各个任务完成时间从小到大排序,任务实际完成需要的时间等于它等待的时间与自身执行需要的时间之和。这样给出的调度是按照最短作业优先进行来安排的。贪心算法通过一系列的选择来得到一个问题的解。它所做的每一个选择都是当前状态下某种意义的最好选择,即贪心选择。在许多可以用贪心算法求解的问题中一般具有两个重要的性质:贪心选择性质和最有子结构性质。所谓贪心选择性只是指所求问题的整体最优解可以通过一系列局部最优的选择,即贪心选择来达到,这是贪心算法可行的第一基本要素。对于一个具体问题,要确定它是否具有贪心选择性质,必须证明每一步所做的贪心选择最终将会得到问题的一个整体最优解。首先考察问题的一个整体最优解,并证明可修改这个最优解,使其以贪心选择开始。而且做了贪心选择后,原问题简化为一个规模更小的类似子问题。然后,用数学归纳法证明,通过每一步做贪心选择,最终可得到问题的一个整体最优解。其中,证明贪心选择后问题简化为规模更小的类似子问题的关键在于利用该问题的最优子结构性质。当一个问题的最优解包含着它的子问题最优解时,称此问题具有最优子结构性质,这个性质是该问题可用贪心算法求解的一个关键特征。 2.1排序(将数组按照从小到大排序)的设计 排序的方法有很多,如:冒泡排序、希尔排序、堆排序等,这些排序的方法都可以使用。这里采用希尔排序来实现。 它的基本思想是:先取一个小于n的整数d1作为第一个增量;这里选取n的一半作为第一个增量(increment=n》1),把数组的全部元素分成d1个组。所有距 华北科技学院计算机学院综合性实验实验报告 课程名称《计算机操作系统》 实验学期2015 至2016 学年第一学期学生所在系部计算机系 年级2013 专业班级计科B133 学生姓名谢培旗学号201307014319 任课教师王祥仲 实验成绩 计算机学院制 华北科技学院计算机学院综合性实验报告 》课程综合性实验报告《计算机操作系统年 12 月 4 日 2015 基础二开课实验室: 页1 第 华北科技学院计算机学院综合性实验报告 (5)分析程序运行的结果,谈一下自己的认识。 四、实验结果及分析 本实验设计到三个进程调度,分别是:先来先服务调度算法,非抢占式短进程调度算法,最高响应比优先调度算法。以下为本次实验结果截图及分析: 程序运行界面截图: 先来先服务调度算法1. 页2 第 华北科技学院计算机学院综合性实验报告 分析: 当在进程调度中采用FCFS算法时,每次调度是从就绪的进程队列中选择一个最先进入该队列的进程,为之分配处理机,使之投入运行。该进程一直运行到完成或发生某事件而阻塞后,进程调度才将处理机分配给其它进程。 程序计算结果如图,设有5个进程:a、b、c、d、e在不同时间到达,按其到达时间排序则为:a->b->c->d->e,即调用先来先服务算法以后进程运行的顺序是:a->b->c->d->e。 2.非抢占式短进程调度算法 算法是以作业的长短来计算优先级,作业越短,其优先级越高。作业的长短是以作业所SJF算法可以分别用于作业调度和进程调度。在把短作业优先调度算SJF要求的运行时间来衡量的。优先将法用于作业调度时,它将从外存的作业后备队列中选择若干个估计运行时间最短的作业,它们调入内存运行。在不同时间到达,按其所需服务时间长ed、ca程序计算结果如图,设有5个进程:、b、、,即调用非抢占式短进程优先调度算法以后进程运行的顺序是:短排序则为: a->b->e->c->d 。a->b->e->c->d 页3 第 《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。 1、问题描述: n个作业{1,2,…,n}要在由2台机器M1和M2组成的流水线上完成加工。每个作业加工的顺序都是先在M1上加工,然后在M2上加工。M1和M2加工作业i所需的时间分别为ai和bi。流水作业调度问题要求确定这n个作业的最优加工顺序,使得从第一个作业在机器M1上开始加工,到最后一个作业在机器M2上加工完成所需的时间最少。 2、问题分析 直观上,一个最优调度应使机器M1没有空闲时间,且机器M2的空闲时间最少。在一般情况下,机器M2上会有机器空闲和作业积压2种情况。设全部作业的集合为N={1,2,…,n}。S是N的作业子集。在一般情况下,机器M1开始加工S中作业时,机器M2还在加工其他作业,要等时间t后才可利用。将这种情况下完成S中作业所需的最短时间记为T(S,t)。流水作业调度问题的最优值为T(N,0)。 设π是所给n个流水作业的一个最优调度,它所需的加工时间为 aπ(1)+T’。其中T’是在机器M2的等待时间为bπ(1)时,安排作业 π(2),…,π(n)所需的时间。 记S=N-{π(1)},则有T’=T(S,bπ(1))。 证明:事实上,由T的定义知T’>=T(S,bπ(1))。若T’>T(S,bπ(1)),设π’是作业集S在机器M2的等待时间为bπ(1)情况下的一个最优调度。虚拟存储管理器的页面调度算法实现
课程设计报告-贪心算法:任务调度问题
操作系统综合实验
实验五-页面调度算法模拟实验报告
0018算法笔记——【动态规划】流水作业调度问题与Johnson法则