實驗一處理器管理

1、一、實驗目的在多道程序或者多任務系統(tǒng)中，同時處于就緒態(tài)的進程有若干 個。在單處理器系統(tǒng)中，處于運行態(tài)的進程最多只有一個，也就是說 能運行的進程數(shù)遠小于就緒態(tài)進程個數(shù)，所以必須進行進程調(diào)度，按 照一定的調(diào)度算法，即依照某種原則或策略從就緒態(tài)隊列中選中進程 占用處理器。本實驗要求學生設計一個優(yōu)先數(shù)調(diào)度算法來模擬實現(xiàn)處 理器調(diào)度過程。二、實驗要求（1）假定進程控制塊中包含內(nèi)容為：進程名鏈接指針進程的優(yōu)先數(shù)估計運行時間進程狀態(tài)其中進程名即進程標示符；鏈接指針是按 照進程到達進程就緒隊列的時間鏈接進程的優(yōu)先數(shù)由用戶自己指定，并且優(yōu)先 數(shù)值越小，優(yōu)先級越高，調(diào)度時，總是選擇優(yōu) 先級高的進程占用CPU；估計

2、運行時間可由設 計者任意指定一個時間值；（2）根據(jù)需要，設計一個隊首指針指向5個進程（進程名為 A,B,C,D,E）組成的就緒隊列中的第一個進程，再設一個當前指針指向 當前正在運行的進程。（3）進程調(diào)度時，采用靜態(tài)優(yōu)先調(diào)度。（4）用非搶占式方式分配處理器。（5）要求所設計的程序必須有輸出語句，用于輸出進程調(diào)度和 運行一次后進程的變化。比如：每次被選中的進程名，就緒隊列中進 程的排隊情況，進程控制塊的動態(tài)變化。一、基本實現(xiàn)：1、數(shù)據(jù)結構Struct進程名鏈接指針進程的優(yōu)先數(shù)（設計好優(yōu)先數(shù)的次 序：例如5個優(yōu)先級 分別是0-4假定0 最高，4最低）估計運行時間進程狀態(tài)2、變量運行進程的指針就緒隊列

3、的指針估計時間3、程序：main （）初始化指針輸入若干進程（對每次輸入的進程依據(jù)優(yōu)先數(shù)排到 就緒隊列）（臨時變量：遍歷指針）運行調(diào)度程序（函數(shù)）！處理系統(tǒng)結束后回收相關資源!調(diào)度（指向運行進程的指針，就緒隊列 指針）while （就緒隊列指針不為空）摘就緒隊列頭節(jié)點；用運行進程指針指向；取估計時間=估計時間輸出正在運行的進程！Timer（估計時間）進程運行結束；Free （指向運行進程的節(jié)點指針）二、新增阻塞（等待）態(tài):1、數(shù)據(jù)結構Struct進程名鏈接指針進程的優(yōu)先數(shù)（設計 好優(yōu)先數(shù)的次序：例如5 個優(yōu)先級 分別是0-4假 定0最高，4最低）估計運行時間輸入輸出時間鏈指針進程狀態(tài)struc

4、t輸入輸出類型輸入輸出開始時間輸入輸出時間下一個輸入輸出節(jié)點 指針2、變量運行進程的指針就緒隊列的指針等待隊列的指針估計時間3、程序：main （） 初始化指針輸入若干進程（對每次輸入的進程 依據(jù)優(yōu)先數(shù)排到就緒隊列） （臨時變量：遍歷指針）運行調(diào)度程序（函數(shù)）！處理系統(tǒng)結束后回收 相關資源！調(diào)度（指向運行進程的 指針，就緒隊列指針，等待 隊列指針） while （就緒隊列指 針不為空）摘就緒隊列頭節(jié)點；用運行進程指針指向；輸出正在運行的進程！取輸入輸出信息，確定 運行估計時間=估計時間判斷（是否執(zhí)行結束）Timer（估計時間）進程運行結束；Free（指向運行進程的 節(jié)點指針）else調(diào)用調(diào)度用

5、等待處理 函數(shù)（等待隊列指針，正在 運行的進程指針（要切換為 等待態(tài)）調(diào)度用等待處理函數(shù) （等待隊列指針，正在運行 的進程指針（要切換為等待 態(tài)）輸出切換進入等待隊 列的進程將當前進程放入等待 隊列摘下當前輸入輸出節(jié) 點，獲得輸入輸出時間= 等待時間timer （等待時間）等待事件結束，將該進 程切換放入就緒隊列實驗二處理器管理-銀行家算法一、實驗目的本實驗要求學生采用銀行家算法有效避免資源分配中的死鎖發(fā) 生。用銀行家算法設計一個程序，判斷當前資源分配狀態(tài)是不是安全 狀態(tài)；如果是安全狀態(tài)，當系統(tǒng)接收新的資源申請時，系統(tǒng)是否發(fā)生 死鎖，如發(fā)生，請找出參與死鎖的進程。如果不發(fā)生死鎖，則找出一 組能

6、夠順利推進的進程順序。二、實驗要求設計3個并發(fā)進程，共享系統(tǒng)的12個同類不可搶占的資源。各 個進程動態(tài)進行資源的申請和釋放。把各個進程對資源的使用情況記 錄在進程控制塊中（如下表格式所示）。PCB |進程名 進程的狀態(tài)當前申請量資源需求總數(shù) 已占用資源數(shù) 能否執(zhí)行完標志假定這組進程當前使用資源情況如下表所示，要求編程判斷當前 是否安全狀態(tài)，并輸出該結果。如果是安全狀態(tài)，則從鍵盤任意輸入 三個進程的資源申請數(shù)，再次判斷是否處于安全狀態(tài)？如果是安全狀 態(tài)，請給出并輸出無死鎖發(fā)生的一組進程推進的順序。假定資源當前分配狀態(tài)如下:進程已占資源數(shù)最大需求數(shù)P129P2510P324實驗三 作業(yè)調(diào)度-響應比

7、高優(yōu)先調(diào)度算法一、實驗目的作業(yè)調(diào)度算法是指依照某種原則或策略從后備作業(yè)隊列中選取 作業(yè)的方法。響應比最高者優(yōu)先算法是通過計算輸入井后備隊列中每 個作業(yè)的響應比大小，從中選擇響應比最高的作業(yè)裝入主存，這樣既 考慮了作業(yè)的等待時間，又考慮了作業(yè)的運行時間。本實驗要求學生 設計一個響應比最高者優(yōu)先算法來模擬實現(xiàn)作業(yè)調(diào)度過程。二、實驗要求假設本系統(tǒng)仍采用單道批處理系統(tǒng)，忽略設備工作時間和系統(tǒng)進 行調(diào)度所花的時間。要求從鍵盤輸入作業(yè)個數(shù)N，及每個作業(yè)的作業(yè) 名、作業(yè)入井時間、估計運行時間。請編程輸出采用響應比最高者優(yōu) 先算法得到的每個作業(yè)調(diào)度序號、作業(yè)名、作業(yè)入井時間、開始調(diào)度 時間、運行時間、結束時間

8、、周轉時間，以及所有作業(yè)的平均周轉 時間。實驗四存儲管理-可變分區(qū)存儲管理的空間分配與去配一、實驗目的要求掌握存儲管理中的典型算法，理解各種存儲管理的工作 原理，特別是可變分區(qū)存儲管理中最先適應分配算法、最優(yōu)適應 分配算法、最壞適應分配算法以及空間回收算法的工作原理，試 采用C語言編程，模擬實現(xiàn)算法功能。二、實驗要求設計一個可變式分區(qū)分配的存儲管理方案，并模擬實現(xiàn)分區(qū)的分 配和回收過程。假定主存空間為靜態(tài)分配。為實現(xiàn)分區(qū)的分配和回收，需要已分 配分區(qū)表和系統(tǒng)空閑分區(qū)表描述當前系統(tǒng)狀態(tài)。已分配分區(qū)表包括分 區(qū)編號、已分配分區(qū)長度、分區(qū)的起始地址等信息。系統(tǒng)空閑分區(qū)表 包括分區(qū)編號、分區(qū)長度、分區(qū)

9、的起始地址等信息。用戶根據(jù)需要提 出對主存空間大小的申請，系統(tǒng)按照一定的分配策略，找出能滿足請 求的空閑區(qū)進行分配。如果滿足要求，輸出分配完成后已分配分區(qū)表 和空閑區(qū)表的信息，否則輸出“無空閑區(qū)分配”。用戶根據(jù)需要釋放主存空間，實現(xiàn)空間的回收，并輸出空間回收 后已分配分區(qū)表和空閑區(qū)表的信息。實驗五存儲管理-請求分頁式存儲管理的頁面置換一、實驗目的要求了解虛擬存儲技術的特點，理解并掌握請求頁式存儲管理的 頁面置換算法，試采用C語言編程，模擬實現(xiàn)請求頁式存儲管理中頁 面置換算法。二、實驗要求在分頁式虛擬存儲管理中，要求通過鍵盤輸入分配給一個作業(yè)的 物理塊數(shù)和作業(yè)依次訪問的10個頁面號，采用先進先出（FIFO）頁 面置換后，順序輸出缺頁中斷時所淘汰的頁面號，并計算缺頁中斷率。實驗六設備管理-電梯調(diào)度算法一、實驗目的任何一個對磁盤的訪問請求，應給出訪問磁盤的存儲空間地址： 動磁盤執(zhí)行I/O操作時，應先把移動臂移動到指定的柱面，再等待指 定的扇區(qū)旋轉到磁頭位置下，最后讓指定的磁頭進行讀/寫，完成信 息傳送。移臂調(diào)度是根據(jù)訪問者指定的柱面位置來決定執(zhí)行次序的調(diào) 度。本實驗要求學生設計一個電梯調(diào)度算