操作系統(tǒng)實驗指導(dǎo)說明

1、天津大學(xué)仁愛學(xué)院計算機系操作系統(tǒng)原理實驗報告題目：xxxxxxxxxxxx指導(dǎo)老師:戴維迪姓名: 學(xué)號: 班級:操作系統(tǒng)課程實驗要求：1. 以下五個題目，按要求開展實驗并完成相應(yīng)的實驗報告。2. 實驗上機時間為：待定，在上機時間檢查每個同學(xué)的程序運 行情況。3. 提交實驗報告:實驗報告提交格式:1. 實驗內(nèi)容2. 正文格式(1) 問題概述(2) 整體功能及設(shè)計(3) 編程實現(xiàn)(4) 使用說明(5) 結(jié)果分析(6) 設(shè)計體會3. 實驗報告的提交(1) 要求使用統(tǒng)一專用實驗報告紙；(2) 要求有封面，封面格式如前頁；(3) 報告以打印稿或手寫稿提供，統(tǒng)一左邊裝訂；(4) 同時提交源程序和實驗報告的

2、電子版，以壓縮包的形 式發(fā)送到：156840130信件及附件名稱：(例)07軟件1班60072011王宇-進程調(diào)度算法模擬(沒有空格)(名稱不符合要求的請重新發(fā)送)07級*操作系統(tǒng)課程實驗（一）生產(chǎn)者消費者同步問題的算法實現(xiàn)一、實驗?zāi)康模喝胬斫馍a(chǎn)者與消費者問題模型，掌握解決該問題的算法思想，正確使用同步機制。二. 實驗內(nèi)容：問題描述：一組生產(chǎn)者向一組消費者提供消息，它們共享一個有界緩沖池，生產(chǎn)者向其中投放消息，消費者從中取得消息。假定這 些生產(chǎn)者和消費者互相等效，只要緩沖池未滿，生產(chǎn)者可將消息送入 緩沖池；只要緩沖池未空，消費者可從緩沖池取走一個消息。功能要求：根據(jù)進程同步機制，編寫一個解

3、決上述問題的演示程序，可顯示緩沖池狀態(tài)、放數(shù)據(jù)、取數(shù)據(jù)等過程。(buffer)三、編程工具：c、java、vc或其它可視化語言平臺任選四、具體設(shè)計要求及有關(guān)說明1. 有3個生產(chǎn)者進程，分別為pl. p2和p3；2.有4個消費者進程，分別是cl、c2、c3和c4；3緩沖區(qū)單元個數(shù)n=15；4. 不同的生產(chǎn)進程可生產(chǎn)不同的產(chǎn)品（比如字母.數(shù)字、符號）;不同的消費進程可有不同的消費方式（比如“顯示”、“打印”、“拼接成字符串”、“改變大小寫”等）。自己可任意定義。07級*操作系統(tǒng)課程實驗（二）進程管理和調(diào)度的算法實現(xiàn)一、實驗?zāi)康倪M程調(diào)度是處理機管理的核心內(nèi)容。本設(shè)計要求用高級語言編寫和調(diào)試一個簡單的

4、進程調(diào)度程序。通過本實驗可以加深理解有關(guān)進 程控制塊、進程隊列的概念，并體會和了解優(yōu)先權(quán)調(diào)度算法和時間片 輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法的具體實施辦法。二、實驗內(nèi)容設(shè)計進程控制塊pcb表結(jié)構(gòu)，分別適用于優(yōu)先權(quán)調(diào)度算法和時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法。2. pcb結(jié)構(gòu)包括以下信息：進程名、進程優(yōu)先數(shù)（或輪轉(zhuǎn)時間片），進程所占用的cpu時間，進程的狀態(tài)，當(dāng)前 隊列指針等。根據(jù)調(diào)度算法的不同，pcb結(jié)構(gòu)的內(nèi)容可 以作適當(dāng)?shù)脑鰟h。3.建立進程就緒隊列。對兩種不同算法編制入鏈子程序。4.編制兩種進程調(diào)度算法：a）優(yōu)先數(shù)調(diào)度；b）時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度。允許用戶在程序運行時選擇使用某一種調(diào)度算法。三、編程工具：c、java、vc或其它可視化語

5、言平臺任選四. 具體設(shè)計要求及有關(guān)說明選用優(yōu)先數(shù)算法和簡單時間片輪轉(zhuǎn)法對五個進程進行調(diào)度，每 個進程可有三種狀態(tài)：運行狀態(tài)（run）、就緒狀態(tài)（ready）和 完成狀態(tài)。并假定初始狀態(tài)為就緒狀態(tài)。1.設(shè)計進程控制塊pcb結(jié)構(gòu)如下：name進程標(biāo)識符；prio/round/ prio表示進程優(yōu)先數(shù)，round表示進程輪轉(zhuǎn)時間片大小；cputime進程占用cpu時間；count計數(shù)器；needtime/進程到完成還要的cpu時間；state進程的狀態(tài)；next鏈指針2.進程控制塊鏈結(jié)構(gòu)如圖所不。runfinish其中：run當(dāng)前運行進程指針；ready就緒隊列頭指針;tail就緒隊列尾指針；fin

6、ish完成隊列頭指針。為了便于處理，程序中進程的運行時間以時間片為單位計算。各進程的優(yōu)先數(shù)或輪轉(zhuǎn)時間片數(shù)以及進程需運行的時間片數(shù)的初值均由用戶給定。3程序說明:a）在優(yōu)先數(shù)算法中，進程每執(zhí)行一次，優(yōu)先數(shù)減3, cpu時間片數(shù)加1,進程還需要的時間片數(shù)減1。在輪轉(zhuǎn)法中，采用固定時間片，時間片數(shù)為2,進程每執(zhí)行一次，cpu時間片數(shù)加2,進程還需 要的時間片數(shù)減2,并排到就緒隊列的尾上。b）程序結(jié)構(gòu)說明如下:整個程序由 create, firstin, insert1, insert2, print,prisch和roundsch過程組成。其中：create的功能是創(chuàng)建新的進程，即創(chuàng)立進程的pcb,

7、并將此pcb鏈入到就緒隊列中去。firstin的功能是將就緒隊列中的第一個進程投入運行。insert1的功能是把還未完成且優(yōu)先數(shù)小于別的進程pcb按進程優(yōu)先數(shù)的順序插入到就緒隊列中。insert2是輪轉(zhuǎn)法使用的過程，將執(zhí)行了一個單位時間片數(shù)（為2）且還未完成的進程的pcb插入到就緒隊列的隊尾。print打印每執(zhí)行一次后的所有進程的狀態(tài)，這里，就緒（等待）用代表。prisch按優(yōu)先數(shù)算法調(diào)度進程。roundsch按時間片輪轉(zhuǎn)法調(diào)度進程。c）主程序中定義了 pcb的結(jié)構(gòu)和其它變量number進程數(shù)，algo為10個字符長的字符串，存放要求輸入的算法的名，輸 入“priority”表示調(diào)用優(yōu)先數(shù)算法

8、，輸入“roundrobin”表 示調(diào)用循環(huán)輪轉(zhuǎn)法，要求用戶在程序運行時輸入其中的一個。07級*操作系統(tǒng)課程實驗（三）內(nèi)存管理和分配算法模擬一、實驗?zāi)康捻撁嬷脫Q算法的好壞直接關(guān)系到系統(tǒng)運行的效率。本設(shè)計要求用高級語言編寫和調(diào)試一個簡單的內(nèi)存頁面調(diào)度程序。通過本實驗可 以加深理解有關(guān)最佳置換算法、先進先出置換算法和最近最久未使用 置換算法的概念，并體會和了解這三種頁面置換算法的具體實施辦 法。二、實驗內(nèi)容1頁面流如下:7, 0, 1, 2, 0, 3, 0, 4, 2, 3, 0, 3, 2, 1, 2, 0, 1, 7, 0, 1 2首先利用最佳置換算法求出理想狀態(tài)下的缺頁率。再將先進先出算法

9、和最近最久未使用算法與最佳置換算法做比較，說明哪個缺頁率較 低。3假設(shè)所用的物理塊個數(shù)分別為3和4。三. 實驗要求1物理塊用數(shù)組s表示，每次經(jīng)過一個頁面，須顯示此時物理塊中 的頁面。2設(shè)置計數(shù)變量count,記錄缺頁次數(shù)。統(tǒng)計缺頁率可用：置換次數(shù)/頁面總數(shù)求得。四. 編程工具：c、java. vc或其它可視化語言平臺任選07級*操作系統(tǒng)課程實驗（四）磁盤調(diào)度算法模擬、實驗?zāi)康拇疟P是可供多個進程共享的設(shè)備，當(dāng)有多個進程都要求訪問磁盤是，應(yīng)釆用一種最佳調(diào)度算法，以使各進程對磁盤的平均訪問時間 最小。目前最成用的磁盤調(diào)度算法有先來先服務(wù)（fcfs）,最短尋道 時間優(yōu)先（sstf）,以及掃描算法（sc

10、an）o通過本實驗可以加深 理解有關(guān)磁盤調(diào)度的目標(biāo),并體會和了解最短尋道時間優(yōu)先算法和掃 描算法的具體實施辦法。二、實驗內(nèi)容1從100#磁道開始，被訪問的磁道號分別為：55, 58, 39, 18, 90,160, 150, 38, 184o 2要求用最短尋道時間優(yōu)先算法的和掃描算法實現(xiàn)磁盤調(diào)度。3記錄下每訪問一個磁道磁頭移動的磁道數(shù)，并計算平均尋道長度（平均移動磁道數(shù)）。，, 三、實驗要求分別用兩種算法實現(xiàn)磁盤調(diào)度。在實驗結(jié)果分析中，將比較結(jié)果以列表的形式表現(xiàn)出來。用數(shù)組（或鏈表）tr存儲待訪問磁道 號，將每次磁頭移動磁道數(shù)用數(shù)組ar存儲。輸出結(jié)果應(yīng)如下例:（注意空格）1505016010,

11、1842418,166382039155165839032平均尋道長度：35.8四、編程工具：c、java、vc或其它可視化語言平臺任選07級*操作系統(tǒng)課程實驗（五）linux文件操作一、實驗?zāi)康膌inux是一個unix操作系統(tǒng)的克隆，可以免費使用，最初是由 linus torvalds和經(jīng)由internet組織起來的開發(fā)小組編寫的，其目標(biāo) 是與posix兼容。通過本實驗，掌握一些基本的顯示文件的命令。二、實驗內(nèi)容用戶需要查看一個文件的內(nèi)容時，可以根據(jù)顯示要求的不同選 用以下的命令。1 cat命令功能1:在標(biāo)準(zhǔn)輸出上顯示文件。語法：cat 選項文件說明：該命令功能之一是用來顯示文件。它依次讀取

12、其后所指文件的 內(nèi)容并將其輸出到標(biāo)準(zhǔn)輸出。例 1 ： $ cat example.txt則在屏幕上顯示出example.txt文件的內(nèi)容。例 2： $ cat - a exam2.txt則在屏幕上顯示出exam2.txt文件的內(nèi)容，而且如果文件中含有特殊 字符的話，一并顯示。功能2：連接兩個或多個文件說明：該命令功能之二是用來將兩個或多個文件連接起來。例 3： $ cat filel file2 > file3把文件filel和文件file2的內(nèi)容合并起來，放入文件file3中。2 more命令功能：在終端屏幕按屏顯示文本文件。語法:more 選項文件說明：該命令一次顯示一屏文本，顯示滿

13、之后，停下來，并在終端底部打印出-more-,系統(tǒng)還將同時顯示出已顯示文本占全部文本 的百分比，若要繼續(xù)顯示，按回車或空格鍵即可。例1:用分頁的方式顯示一個文件的內(nèi)容。$ more examplel.c*/* examplel.c */*/* author f opus.bbs bbs..tw */* target f bbs main/login/top-menu routines */* create f 99/10/23 v/* update f 99/12/15 */#define _main_c_*/#include < bbs. h > jmp_b

14、uf byebye;int talkrequest=na;static uschar enter_uflag i#ifdef showdle_time-more- (3%)例2：顯示一個文件的內(nèi)容，但顯示之前先清屏，并且在顯示器的最 下方顯示完整的百分比。$ more - de examplel.c執(zhí)行該命令后,先清屏,然后顯示文件example.c的內(nèi)容。/* examplel.c */*/* author f opus.bbs bbs..tw */* target f bbs main/login/top-menu routines */* create f 99/1

15、0/23 */* update f 99/12/15 v/*/#define _main_c_#include < bbs. h >jmp_buf byebye;int talkrequest=na;static uschar enter_uflag i #ifdef show idle timechar fromhost ();-more(3%)press space to continue，to quit.例3：顯示一個文件的內(nèi)容，要求每十行顯示一次，且顯示之前先清 屏。$ more c 10 examplel.c執(zhí)行該命令后，先清屏，然后將以每十行每十行的方式顯示文件example.c 的內(nèi)容。*/* examplel.c */*/* author f opus.bbs bbs..tw */* target f bbs main/login/top-menu routines */* create f 99/10/23 */* update f 99/12/15 v/*/#define _main_c_include < bbs h >more (3%)3 less命令les