實(shí)驗(yàn)一處理器管理

1、一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑诙嗟莱绦蚧蛘叨嗳蝿?wù)系統(tǒng)中，同時(shí)處于就緒態(tài)的進(jìn)程有若干 個。在單處理器系統(tǒng)中，處于運(yùn)行態(tài)的進(jìn)程最多只有一個，也就是說 能運(yùn)行的進(jìn)程數(shù)遠(yuǎn)小于就緒態(tài)進(jìn)程個數(shù)，所以必須進(jìn)行進(jìn)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(duì)列中選中進(jìn)程 占用處理器。本實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生設(shè)計(jì)一個優(yōu)先數(shù)調(diào)度算法來模擬實(shí)現(xiàn)處 理器調(diào)度過程。二、實(shí)驗(yàn)要求（1）假定進(jìn)程控制塊中包含內(nèi)容為：進(jìn)程名鏈接指針進(jìn)程的優(yōu)先數(shù)估計(jì)運(yùn)行時(shí)間進(jìn)程狀態(tài)其中進(jìn)程名即進(jìn)程標(biāo)示符；鏈接指針是按 照進(jìn)程到達(dá)進(jìn)程就緒隊(duì)列的時(shí)間鏈接進(jìn)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(shí)，總是選擇優(yōu) 先級高的進(jìn)程占用CPU；估計(jì)

2、運(yùn)行時(shí)間可由設(shè) 計(jì)者任意指定一個時(shí)間值；（2）根據(jù)需要，設(shè)計(jì)一個隊(duì)首指針指向5個進(jìn)程（進(jìn)程名為 A,B,C,D,E）組成的就緒隊(duì)列中的第一個進(jìn)程，再設(shè)一個當(dāng)前指針指向 當(dāng)前正在運(yùn)行的進(jìn)程。（3）進(jìn)程調(diào)度時(shí)，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(shè)計(jì)的程序必須有輸出語句，用于輸出進(jìn)程調(diào)度和 運(yùn)行一次后進(jìn)程的變化。比如：每次被選中的進(jìn)程名，就緒隊(duì)列中進(jìn) 程的排隊(duì)情況，進(jìn)程控制塊的動態(tài)變化。一、基本實(shí)現(xiàn)：1、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)Struct進(jìn)程名鏈接指針進(jìn)程的優(yōu)先數(shù)（設(shè)計(jì)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(jì)運(yùn)行時(shí)間進(jìn)程狀態(tài)2、變量運(yùn)行進(jìn)程的指針就緒隊(duì)列

3、的指針估計(jì)時(shí)間3、程序：main （）初始化指針輸入若干進(jìn)程（對每次輸入的進(jìn)程依據(jù)優(yōu)先數(shù)排到 就緒隊(duì)列）（臨時(shí)變量：遍歷指針）運(yùn)行調(diào)度程序（函數(shù)）！處理系統(tǒng)結(jié)束后回收相關(guān)資源!調(diào)度（指向運(yùn)行進(jìn)程的指針，就緒隊(duì)列 指針）while （就緒隊(duì)列指針不為空）摘就緒隊(duì)列頭節(jié)點(diǎn)；用運(yùn)行進(jìn)程指針指向；取估計(jì)時(shí)間=估計(jì)時(shí)間輸出正在運(yùn)行的進(jìn)程！Timer（估計(jì)時(shí)間）進(jìn)程運(yùn)行結(jié)束；Free （指向運(yùn)行進(jìn)程的節(jié)點(diǎn)指針）二、新增阻塞（等待）態(tài):1、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)Struct進(jìn)程名鏈接指針進(jìn)程的優(yōu)先數(shù)（設(shè)計(jì) 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(jì)運(yùn)行時(shí)間輸入輸出時(shí)間鏈指針進(jìn)程狀態(tài)struc

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

5、等待處理 函數(shù)（等待隊(duì)列指針，正在 運(yùn)行的進(jìn)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(duì)列指針，正在運(yùn)行 的進(jìn)程指針（要切換為等待 態(tài)）輸出切換進(jìn)入等待隊(duì) 列的進(jìn)程將當(dāng)前進(jìn)程放入等待 隊(duì)列摘下當(dāng)前輸入輸出節(jié) 點(diǎn)，獲得輸入輸出時(shí)間= 等待時(shí)間timer （等待時(shí)間）等待事件結(jié)束，將該進(jìn) 程切換放入就緒隊(duì)列實(shí)驗(yàn)二處理器管理-銀行家算法一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康谋緦?shí)驗(yàn)要求學(xué)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(shè)計(jì)一個程序，判斷當(dāng)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(dāng)系統(tǒng)接收新的資源申請時(shí)，系統(tǒng)是否發(fā)生 死鎖，如發(fā)生，請找出參與死鎖的進(jìn)程。如果不發(fā)生死鎖，則找出一 組能

6、夠順利推進(jìn)的進(jìn)程順序。二、實(shí)驗(yàn)要求設(shè)計(jì)3個并發(fā)進(jìn)程，共享系統(tǒng)的12個同類不可搶占的資源。各 個進(jìn)程動態(tài)進(jìn)行資源的申請和釋放。把各個進(jìn)程對資源的使用情況記 錄在進(jìn)程控制塊中（如下表格式所示）。PCB |進(jìn)程名 進(jìn)程的狀態(tài)當(dāng)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(biāo)志假定這組進(jìn)程當(dāng)前使用資源情況如下表所示，要求編程判斷當(dāng)前 是否安全狀態(tài)，并輸出該結(jié)果。如果是安全狀態(tài)，則從鍵盤任意輸入 三個進(jìn)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(jìn)程推進(jìn)的順序。假定資源當(dāng)前分配狀態(tài)如下:進(jìn)程已占資源數(shù)最大需求數(shù)P129P2510P324實(shí)驗(yàn)三 作業(yè)調(diào)度-響應(yīng)比

7、高優(yōu)先調(diào)度算法一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康淖鳂I(yè)調(diào)度算法是指依照某種原則或策略從后備作業(yè)隊(duì)列中選取 作業(yè)的方法。響應(yīng)比最高者優(yōu)先算法是通過計(jì)算輸入井后備隊(duì)列中每 個作業(yè)的響應(yīng)比大小，從中選擇響應(yīng)比最高的作業(yè)裝入主存，這樣既 考慮了作業(yè)的等待時(shí)間，又考慮了作業(yè)的運(yùn)行時(shí)間。本實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生 設(shè)計(jì)一個響應(yīng)比最高者優(yōu)先算法來模擬實(shí)現(xiàn)作業(yè)調(diào)度過程。二、實(shí)驗(yàn)要求假設(shè)本系統(tǒng)仍采用單道批處理系統(tǒng)，忽略設(shè)備工作時(shí)間和系統(tǒng)進(jìn) 行調(diào)度所花的時(shí)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(shí)間、估計(jì)運(yùn)行時(shí)間。請編程輸出采用響應(yīng)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(shí)間、開始調(diào)度 時(shí)間、運(yùn)行時(shí)間、結(jié)束時(shí)間

8、、周轉(zhuǎn)時(shí)間，以及所有作業(yè)的平均周轉(zhuǎn) 時(shí)間。實(shí)驗(yàn)四存儲管理-可變分區(qū)存儲管理的空間分配與去配一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊笳莆沾鎯芾碇械牡湫退惴?，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(yīng)分配算法、最優(yōu)適應(yīng) 分配算法、最壞適應(yīng)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(shí)現(xiàn)算法功能。二、實(shí)驗(yàn)要求設(shè)計(jì)一個可變式分區(qū)分配的存儲管理方案，并模擬實(shí)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(shí)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(dāng)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(jìn)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(shí)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(shí)驗(yàn)五存儲管理-請求分頁式存儲管理的頁面置換一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊罅私馓摂M存儲技術(shù)的特點(diǎn)，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(shí)現(xiàn)請求頁式存儲管理中頁 面置換算法。二、實(shí)驗(yàn)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(jìn)先出（FIFO）頁 面置換后，順序輸出缺頁中斷時(shí)所淘汰的頁面號，并計(jì)算缺頁中斷率。實(shí)驗(yàn)六設(shè)備管理-電梯調(diào)度算法一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康娜魏我粋€對磁盤的訪問請求，應(yīng)給出訪問磁盤的存儲空間地址： 動磁盤執(zhí)行I/O操作時(shí)，應(yīng)先把移動臂移動到指定的柱面，再等待指 定的扇區(qū)旋轉(zhuǎn)到磁頭位置下，最后讓指定的磁頭進(jìn)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(shí)驗(yàn)要求學(xué)生設(shè)計(jì)一個電梯調(diào)度算