priority)&&(head!
=0))
{prochain[run].state=’W’;
insert(run);
run=head;
prochain[run].state=’R’;
head=prochain[head].next;}
}
print();
}
}
timesch()/*THEPROCESSWITHRRALRORITHM*/
{while(run!
=0)
{prochain[run].alltime-=1;
prochain[run].cputime+=1;
if(prochain[run].alltime==0)
{prochain[run].state=’F’;
prochain[run].next=0;
if(head!
=0)
{run=head;
prochain[run].state=’R’;
head=prochain[head].next;}
else
{prochain[0].id=prochain[run].id;
run=0;}
}
else
{if((prochain[run].cputime==prochain[run].
priority)&&(head!
=0))
{prochain[run].state=’W’;
prochain[run].cputime=0;
insert2();
run=head;
prochain[run].state=’R’;
head=prochain[head].next;}
}
print();
}
}
五、实验结果与分析
六、讨论、心得
通过编写长长的代码,以及编译运行,观察结果,对进程调度算法有了更深一层的印象。
本实验选用优先数法或简单轮转法对五个进程进行调度。
每个进程处于运行R(run)、就绪W(wait)和完成F(finish)三种状态之一。
优先数法是预先确定个进程的优先数,系统将cpu的使用权赋予就绪队列中具备最高优先级的就绪进程。
这种方法又分为静态与动态的。
静态的缺点是:
在整个进程运行过程中不会改变,不能反映实时的信息,所以动态的是对静态的改进,在整个进程运行过程中各个进程的优先级在不断的改变。
简单轮转法是就绪队列中的所有进程以相等的速度向前推进。
实验三存储管理程序设计
一、目的和要求
(一)目的
存储管理的主要功能之一是合理地分配主存空间。
请求页式管理是一种常用的虚拟存储管理技术。
本实验的目的是通过请求页式存储管理中页面置换算法的模拟设计,来了解虚拟存储技术的特点,掌握请求页式存储管理的页面置换算法。
(二)要求
模拟页式虚拟存储管理中硬件的地址转换和缺页中断的处理过程,并用先进先出调度算法(FIFO)处理缺页中断。
二、实验内容和原理
(1)为了装入一个页面而必须调出一页时,如果被选中调出的页面在执行中没有修改过,则不必把该页重新写到磁盘上(因磁盘上已有副本)。
因此,在页表中可以增加是否修改过的标志,当执行“存”指令、“写”指令时把对应页的修改标志置成“1”,表示该页修改过,否则为“0”,表示该页未修改过。
页表格式如表3-1所示。
表3-1页表格式
页号
标志
主存块号
修改标志
磁盘上的位置
(2)设计一个地址转换程序来模拟硬件的地址转换和缺页中断处理过程。
当访问的页在主存时则形成绝对地址,但不去模拟指令的执行,可用输出转换后的绝对地址来表示一条指令已完成。
当访问的页不在主存时则输出“*该页页号”来表示硬件产生了一次缺页中断。
模拟地址转换的程序流程如图3-1所示。
(3)编制一个FIFO页面调度程序。
FIFO页面调度算法总是先调出作业中最先进入主存的那一页,因此,可以用一个数组来构成页号队列。
数组中每个元素是该作业已在主存的页面号,假定分配给作业的主存块数为m,且该作业开始的m页已装入主存,则数组可由m个元素组成:
P[0],P[1],…,P[m-1]
它们的初值为
P[0]∶=0,P[1]∶=1,…,P[m-1]∶=m-1
用一指针k指示当要装入新页时应调出的页在数组的位置,k的初值为“0”。
图3-1地址转换和FIFO页面调度流程
当产生缺页中断后,操作系统总是选择P[k]所指出的页面调出,然后执行
P[k]∶=要装入的新页页号
k∶=(k+1)modm
在实验中不必实际地启动磁盘执行调出一页和装入一页的工作,而用输出“OUT调出的页号”和“IN要装入的新页页号”来模拟一次调出和装入的过程。
模拟程序的流程见图3-1。
(4)假定主存的每块长度为1024个字节,现有一个共7页的作业,其副本已在磁盘上。
系统为该作业分配了4块主存块,且该作业的第0页至第3页已经装入主存,其余3页尚未装入主存,该作业的页表见表3-2所示。
表3-2作业的页表
页号
标志位
主存块号
修改标志
在磁盘上的位置
0
1
5
0
011
1
1
8
0
012
2
1
9
0
013
3
1
1
0
021
4
0
0
022
5
0
0
023
6
0
0
121
如果该作业依次执行的指令序列如表3-3所示。
表3-3作业依次执行的指令序列
操作
页号
页内地址
操作
页号
页内地址
+
0
070
移位
4
053
+
1
050
+
5
023
×
2
015
存
1
037
存
3
021
取
2
078
取
0
056
+
4
001
-
6
040
存
6
084
依次执行上述的指令序列来调试你所设计的程序(仅模拟指令的执行,不必考虑指令序列中具体操作的执行)
(5)为了检查程序的正确性,可自行确定若干组指令序列,运行设计的程序,核对执行结果。
三、主要仪器设备
ProBook6450bubuntu
四、操作方法与实验步骤
程序清单:
#include"stdio.h"
#definesize1024
structplist
{
intnumber;
intflag;
intblock;
intmodify;
intlocation;
};
Struct plistp1[7]={{0,1,5,0,010},{1,1,8,0,012},{2,1,9,0,013},{3,1,1,0,021},{4,0,-1,0,022},{5,0,-1,0,023},{6,0,-1,0,121}};
structilist
{
charoperation[10];
intpagenumber;
intaddress;
};
structilistp2[12]={{"+",0,70},{"+",1,50},{"*",2,15},{"存",3,21},
{"取",0,56},{"-",6,40},{"移位",4,53},{"+",5,23},
{"存",1,37},{"取",2,78},{"+",4,1},{"存",6,84}};
main()
{
Inti,lpage,pflage,replacedpage,pmodify;///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
intp[4]={0,1,2,3};
intk=0;
intm=4;
longmemaddress;
printf("\n操作\t页号\t页内地址标志绝对地址修改页号页架号绝对地址\n");
for(i=0;i<12;i++)
{
lpage=p2[i].pagenumber;
pflage=p1[lpage].flag;
if(pflage==0)
{
replacedpage=p[k];
pmodify=p1[replacedpage].modify;
p[k]=lpage;
k=(k+1)%m;
p1[lpage].flag=1;//标志位改为1
p1[lpage].block=p1[replacedpage].block;
p1[replacedpage].block=-1;
p1[replacedpage].flag=0;
p1[replacedpage].modify=0;
}
memaddress=p1[lpage].block*size+p2[i].address;
if(p2[i].operation=="save")
p1[lpage].modify=1;
printf("%s\t",p2[i].operation);
printf("%d\t",p2[i].pagenumber);
printf("%d\t",p2[i].address);