LRU页面调度算法实现

LRU页面调度算法实现
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

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

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。

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。

进程调度算法模拟 (操作系统课程设计报告)

福建农林大学计算机与信息学院 课程设计报告 课程名称:操作系统 实习题目:进程调度算法模拟 姓名: 系:计算机科学与技术系 专业:计算机科学与技术 年级:2012 学号: 指导教师: 职称:副教授 年月日

福建农林大学计算机与信息学院计算机类 课程设计结果评定

目录 1.本选题课程设计的目的 (4) 2.本选题课程设计的要求 (4) 3.本选题课程设计报告内容 (4) 3.1前言 (4) 3.2进程调度算法模拟的环境 (4) 3.3系统技术分析 (4) 3.4系统流程图及各模块 (5) 3.5程序调试情况 (8) 4.总结 (11) 参考文献 (11) 程序代码 (12)

1.设计目的 课程设计将课本上的理论知识和实际有机的结合起来,锻炼学生的分析系统,解决实际问题的能力。提高学生分析系统、实践编程的能力。 2.设计要求 利用学到的操作系统和编程知识,完成具有一定难度的系统分析研究或系统设计题目。其中:专题系统理论研究应包括研究目的、目标,论点和论据以及证明推导等;分析、设计系统应包括编写、调试程序以及最后写出设计报告或系统说明文档文件,系统说明文档包括系统界面、变量说明、系统功能说明、编程算法或思路、流程图和完整程序。具体要求如下: 1、对系统进行功能模块分析、控制模块分析正确; 2、系统设计要实用; 3、编程简练,可用,功能全面; 4、说明书、流程图要清楚。 3.设计方案 3.1前言 本程序包括三种算法,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。 3.2本选题设计的环境 WindowsXP下的Microsoft Visual C++ 6.0 3.3系统技术分析 (1)编程实现对N个进程采用某种进程调度算法(如动态优先权调度算法、先来先服务算法、短进程优先算法、时间片轮转调度算法)调度执行的模拟。(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。

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

进程调度算法实验报告

进程调度算法实验报告 篇一:操作系统进程调度算法模拟实验报告 进程调度算法模拟 专业:XXXXX 学号:XXXXX 姓名:XXX 实验日期:20XX年XX月XX日 一、实验目的 通过对进程调度算法的模拟加深对进程概念和进程调度算法的理解。 二、实验要求 编写程序实现对5个进程的调度模拟,要求至少采用两种不同的调度算 法分别进行模拟调度。 三、实验方法内容 1. 算法设计思路 将每个进程抽象成一个控制块PCB, PCB用一个结构体描述。 构建一个进程调度类。将进程调度的各种算法分装在一个类中。类中存 在三个容器,一个保存正在或未进入就绪队列的进程,一个保存就绪的进程,另一个保存已完成的进程。还有一个PCB实例。主要保存正在运行的进程。类中其他方法都是围绕这三个容器可以这个运行中的PCB展开。

主要用到的技术是STL中的vector以维护和保存进程容器、就绪容器、 完成容器。 当程序启动时,用户可以选择不同的调度算法。然后用户从控制台输入 各个进程的信息,这些信息保存到进程容器中。进程信息输入完毕后,就开始了进程调度,每调度一次判断就绪队列是否为空,若为空则系统时间加一个时间片。判断进程容器中是否有新的进程可以加入就绪队列。 2. 算法流程图主程序的框架: ();//先来先服务 ();//最短进程优先调度//简单时间片轮转//最高优先数优先//输入进程信息 ();.m_WaitQueue.empty()||.m_ProcessQueue.empt() (); (); 进程调度过程: ; 3. 算法中用到的数据结构 struct fcfs{//先来先服务算法从这里开始char name[10];float arrivetime;float servicetime;float starttime;float finishtime;float zztime;float

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

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:

进程调度算法模拟实验

华北科技学院计算机系综合性实验 实验报告 课程名称操作系统C 实验学期2012至2013学年第2学期学生所在系部计算机系 年级专业班级 学生姓名学号 任课教师杜杏菁 实验成绩 计算机系制

《操作系统C》课程综合性实验报告 开课实验室:基础六机房2013年6月3日 实验题目进程调度算法模拟 一、实验目的 通过对进程调度算法的模拟,进一步理解进程的基本概念,加深对进程运行状态和进程调度过程、调度算法的理解。 二、设备与环境 1.硬件设备:PC机一台 2.软件环境:安装Windows操作系统或者Linux操作系统,并安装相关的程序开发环境,如C \C++\Java等编程语言环境。 三、实验内容 (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。

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。

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;) {

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。

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

操作系统页面置换算法模拟实验

淮海工学院计算机科学系实验报告书 课程名:《操作系统原理A 》 题目:虚拟存储器管理 页面置换算法模拟实验 班级: 学号: 姓名:

一、实验目的与要求 1.目的: 请求页式虚存管理是常用的虚拟存储管理方案之一。通过请求页式虚存管理中对页面置换算法的模拟,有助于理解虚拟存储技术的特点,并加深对请求页式虚存管理的页面调度算法的理解。 2.要求: 本实验要求使用C语言编程模拟一个拥有若干个虚页的进程在给定的若干个实页中运行、并在缺页中断发生时分别使用FIFO和LRU算法进行页面置换的情形。其中虚页的个数可以事先给定(例如10个),对这些虚页访问的页地址流(其长度可以事先给定,例如20次虚页访问)可以由程序随机产生,也可以事先保存在文件中。要求程序运行时屏幕能显示出置换过程中的状态信息并输出访问结束时的页面命中率。程序应允许通过为该进程分配不同的实页数,来比较两种置换算法的稳定性。 二、实验说明 1.设计中虚页和实页的表示 本设计利用C语言的结构体来描述虚页和实页的结构。 在虚页结构中,pn代表虚页号,因为共10个虚页,所以pn的取值范围是0—9。pfn代表实页号,当一虚页未装入实页时,此项值为-1;当该虚页已装入某一实页时,此项值为所装入的实页的实页号pfn。time项在FIFO算法中不使用,在LRU中用来存放对该虚页的最近访问时间。 在实页结构中中,pn代表虚页号,表示pn所代表的虚页目前正放在此实页中。pfn代表实页号,取值范围(0—n-1)由动态指派的实页数n所决定。next是一个指向实页结构体的指针,用于多个实页以链表形式组织起来,关于实页链表的组织详见下面第4点。 2.关于缺页次数的统计 为计算命中率,需要统计在20次的虚页访问中命中的次数。为此,程序应设置一个计数器count,来统计虚页命中发生的次数。每当所访问的虚页的pfn项值不为-1,表示此虚页已被装入某实页内, 此虚页被命中,count加1。最终命中率=count/20*100%。 3.LRU算法中“最近最久未用”页面的确定 为了能找到“最近最久未用”的虚页面,程序中可引入一个时间计数器countime,每当要访问 一个虚页面时,countime的值加1,然后将所要访问的虚页的time项值设置为增值后的当前

经典调度算法

经典调度算法 实践课题: 姓名: 学号: 指导老师: 学院: 课程设计实践时间 2014.3.11~2014.3.22

目录 1.设计目的----------------------------------------3 2.设计内容----------------------------------------3 3.设计要求----------------------------------------3 4.程序流程图--------------------------------------4 5.设计摘要----------------------------------------7 6.源程序------------------------------------------8 7.运行结果---------------------------------------16

一课程设计的目的: 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。 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。 二设计内容: 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。 三.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。

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;

页面调度算法OPT的模拟实现

课程设计(1)报告 (2009 / 2010 学年第二学期) 题目(1):文本文件编辑程序 题目(2):页面调度算法OPT的模拟实现 专业计算机科学与技术 学生姓名陈炳阳 班级学号B07030523 指导教师张琳 指导单位计算机学院 计算机科学与技术系 日期2010.05.24-2010.06.04

指导教师成绩评定表 学生姓名陈炳阳班级学号B07030531 专业计算机科学与技术 评分内容评分标准优秀良好中等差平时成绩认真对待课程设计,遵守实验室规定,上机不迟 到早退,不做和设计无关的事 设计成果设计的科学、合理性 功能丰富、符合题目要求界面友好、外观漂亮、大方程序功能执行的正确性 程序算法执行的效能 设计报告设计报告正确合理、反映系统设计流程文档内容详实程度 文档格式规范、排版美观 验收答辩 简练、准确阐述设计内容,能准确有条理回答各 种问题,系统演示顺利。 评分等级 指导教师 简短评语 指导教师签名日期2010.06.11 备注评分等级有五种:优秀、良好、中等、及格、不及格

题目一:文本文档编辑器 一、课题内容和要求 采用JAVA SW ING,设计可用于文本文件编辑的程序,要求能正确打开和保存文本文件,能进行文本的修改等功能。 二、需求分析 本次试验,,本人使用了MyEclipse程序,熟悉了许多头文件的作用。 三、概要设计 1、由于要有文本输入和保存,因此要新建一个文本文档 private JFrame frame; private JTextArea textarea; private String filename; public void createEditor() { JMenuBar menubar = new JMenuBar(); JMenu menufile = new JMenu("文件"); JMenuItem menunew = new JMenuItem("新建"); menunew.addActionListener(this); menufile.add(menunew); 建立菜单,实现打开,输入,保存, JMenuItem menunew = new JMenuItem("新建"); menunew.addActionListener(this); menufile.add(menunew); JMenuItem menuopen = new JMenuItem("打开"); menuopen.addActionListener(this); menufile.add(menuopen); JMenuItem menusave = new JMenuItem("保存"); menusave.addActionListener(this); menufile.add(menusave); 主函数 public static void main(String args[]) { JTextEditor te = new JTextEditor(); te.createEditor();

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