题目5： 进程调度模拟算法
1 设计目的
通过算法的模拟加深对进程概念和进程调度过程的理解，掌握进程状态之间的切换，同时掌握进程调度算法的实现方法和技巧。
1． 2．设计内容
(1) 用C语言来实现对N个进程采用动态优先权优先算法的进程调度。 (2) 每个用来标识进程的进程控制块PCB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； ? 进程已占用的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，进程将转换成就绪状态； ? 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) 假设在调度前，系统中有5个进程，它们的初始状态如下： ID 0 1 2 3 4 PRIORITY 9 38 30 29 0 CPUTIME 0 0 0 0 0 ALLTIME 3 3 6 3 4 STARTBLOCK 2 -1 -1 -1 -1 BLOCKTIME 3 0 0 0 0 STATE READY READY READY READY READY
(5) 为了清楚地观察进程的调度过程，程序应将每个时间片内的进程的情况显示出来，参照的具体格式如下： RUNNING PROG: i READY_QUEUE:->id1->id2 BLOCK_QUEUE:->id3->id4 =============================================== ID 0 1 2 3 4 PRIORITY P0 P1 P2 P3 P4 CPUTIME C0 C1 C2 C3 C4 ALLTIME A0 A1 A2 A3 A4 STARTBLOCK T0 T1 T2 T3 T4 BLOCKTIME B0 B1 B2 B3 B4 STATE S0 S1 S2 S3 S4
2． 思考
(1) 在实际的进程调度中，除了按调度算法选择下一个执行的进程外，还应处理哪些工作；
(2) 为什么对进程的优先数可按上述原则进行修改？
题目6：请求调页存储管理方式的模拟1 1 设计目的
通过对页面、页表、地址转换和页面置换过程的模拟，加深对请求调页系统的原理和实现过程的理解。
2 设计内容
1）假设每个页面中可存放10条指令，分配给作业的内存块数为4。
2）用c语言模拟一个作业的执行过程，该作业共有320条指令，即它的地址空间为32页，目前它的所有页都还未调入内存。在模拟过程中，如果所访问的指令已在内存，则显示其物理地址，并转下一条指令。如果所访问的指令还未装入内存，则发生缺页，此时需记录缺页的次数，并将相应页调入内存。如果4个内存块均已装入该作业，则需进行页面置换，最后显示其物理地址，并转下一条指令。
在所有320指令执行完毕后，请计算并显示作业运行过程中发生的缺页率。 3）置换算法：采用先进先出（FIFO）置换算法。
3 思考题
1）如果增加分配给作业的内存块数，将会对作业运行过程中的缺页率产生什么影响？ 2）为什么在一般情况下，LRU具有比FIFO更好的性能？ 提示:
（1）通过随机数产生一个指令序列，共320条指令。指令的地址按下述原则生成：
① 50%的指令是顺序执行的；
② 25%的指令是均匀分布在前地址部分； ③ 25%的指令是均匀分布在后地址部分； 具体的实施方法是：
① 在[0，319]的指令地址之间随机选取一起点m； ② 顺序执行一条指令，即执行地址为m+1的指令；
③ 在前地址[0，m+1]中随机选取一条指令并执行，该指令的地址为m′； ④ 顺序执行一条指令，其地址为m′+1的指令； ⑤ 在后地址[m′+2，319]中随机选取一条指令并执行； ⑥ 重复上述步骤①～⑤，直到执行320次指令。 （2）将指令序列变换为页地址流 ① 设页面大小为1K；
② 用户内存容量为4页到32页； ③ 用户虚存容里为32K。
在用户虚存中，按每K存放10条指令排列虚存地址，即320条指令在虚存中的存放方式为：
第0条～第9条指令为第0页（对应虚存地址为[0，9]）； 第10条～第19条指令为第1页（对应虚存地址为[10，19]）； ?? ??
第310条～第319条指令为第31页（对应虚存地址为[310，319]）。 按以上方式，用户指令可组成32页。
（3）计算先进先出（FIFO）算法在不同内存容量下的命中率。
其中，命中率=1-页面失效次数/页地址流长度