操作系统实验报告.docx
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操作系统实验报告.docx
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操作系统实验报告
实验报告
课程:
操作系统教程
班级:
数字媒体1004
学号:
0305100417
学生姓名:
张海洋
指导老师:
钱鹏江
日期:
2012.12
实验一
课程名称:
操作系统教程实验名称:
进程调度实验日期:
2012-11-30
班级:
数媒1004班姓名:
张海洋学号0305100417仪器编号:
17
一、实验目的和要求
用高级语言编写和调试一个进程调度程序,以加深对进程的概念及进程调度算法的理解。
二、实验内容
1、编写并调试一个模拟的进程调度程序,采用“最高优先数优先”调度算法对五个进程进行调度。
2、编写并调试一个模拟的进程调度程序,采用“轮转法”调度算法对五个进程进行调度。
三、实验步骤
1.“最高优先数优先”调度算法的基本思想是把CPU分配给就绪队列中优先数最高的进程。
静态优先数是在创建进程时确定的,并在整个进程运行期间不再改变。
动态优先数是指进程的优先数在创建进程时可以给定一个初始值,并且可以按一定原则修改优先数。
例如:
在进程获得一次CPU后就将其优先数减少1,或者,进程等待的时间超过某一时限时增加其优先数的值,等等。
2.轮转法可以是简单轮转法、可变时间片轮转法,或多队列轮转法。
简单轮转法的基本思想是:
所有就绪进程按FCFS排成一个队列,总是把处理机分配给队首的进程,各进程占用CPU的时间片相同。
如果运行进程用完它的时间片后还为完成,就把它送回到就绪队列的末尾,把处理机重新分配给队首的进程,直至所有的进程运行完毕。
四、程序清单
部分程序代码如下:
#include
#include
#include
usingnamespacestd;
structPCB
{
stringp_name;//程序名
intsuper;//优先级
doublendtime;//需要时间
doubleruntime;//运行时间
stringstate;//状态
booloperator<(constPCB&nd)
{
returnsuper>nd.super;
}
};
intmain()
{
intn,i,j,nn=0;
cout<<"\n请输入进程总个数?
";
cin>>n;
PCB*PB=newPCB[n];
for(i=0;i { cout<<"\n\n进程号No."< "< cout<<"\n输入进程名: "; cin>>PB[i].p_name; cout<<"\n输入进程优先级数<0~99>: "; cin>>PB[i].super; cout<<"\n输入进程运行时间: "; cin>>PB[i].ndtime; nn+=PB[i].ndtime; PB[i].runtime=0;PB[i].state="完成 } sort(PB,PB+n); intk=PB[0].super; queue for(i=0;i que[PB[i].super].push(PB[i]); cout< cout< : left); for(i=0;i { PCBPP=que[k].front(); intkk; for(kk=0;kk if(PP.p_name==PB[kk].p_name)break; PB[kk].state="R"; cout<<"\n\n按任意键继续......"; getch(); cout<<"\n\n*-*-*-*-*-*-*-*Theexcutenumber: "< cout<<"\n\n*-*-*-*-*-*-*当前正在运行的进程是: "< cout<<"\n\np_namestatesuperndtimeruntime"; cout<<"\n|"< < PP.runtime-1;PB[kk].runtime-1; if(PB[kk].super>0)PB[kk].super-=1; que[k].pop(); cout<<"\n\n*-*-*-*-*-*-*当前就绪队列状态为: *-*-*-*-*-*-*"; for(j=0;j if(PB[j].state=="W") { cout<<"\n\np_namestatesuperndtimeruntime"; cout<<"\n|"< < } if(PP.runtime==PP.ndtime) { PB[kk].state="F"; cout<<"\n\n时间片到期,此时进程["< if(que[k].empty()&&k>0)k--; } else { PB[kk].state="W"; if(k>0)que[k-1].push(PB[kk]); elseque[k].push(PB[kk]); if(que[k].empty()&&k>0)k--; } } cout<<"\n\n进程已全部完成."< return0; } 五试验体会 在做这个课程设计之前,对每个进程调度算法并不时理解的很深刻,有时还有可能相互混淆,在图书管理找到了相关的书籍,也从网上搜索了很多相关资料,做这个程序的过程中让我对各种调度算法从懵懵懂懂,到有了一定的理解,基本已经可以运用其进行编程了,也从许多实例中,学习到了一些编程思想和基本方法,并且对程序语言的应用又掌握的深刻了一些。 实验二 课程名称: 操作系统教程实验名称: 作业调度实验日期: 2012-12-7 班级: 数媒1004班姓名: 张海洋学号0305100417仪器编号: 17 四、实验目的和要求 用高级语言编写和调试一个或多个作业调度的模拟程序,以加深对作业调度算法的理解。 五、实验内容 1、编写并调试一个单道处理系统的作业等待模拟程序。 2、编写并调度一个多道程序系统的作业调度模拟程序。 3、编写并调试一个多道程序系统的作业调度模拟程序。 六、实验步骤 1.作业等待算法: 分别采用先来先服务(FCFS),最短作业优先(SJF)、响应比高者优先(HRN)的调度算法。 对每种调度算法都要求打印每个作业开始运行时刻、完成时刻、周转时间、带权周转时间,以及这组作业的平均周转时间及带权平均周转时间,以比较各种算法的优缺点。 2.作业调度算法: 采用基于先来先服务的调度算法。 可以参考课本中的方法进行设计。 对于多道程序系统,要假定系统中具有的各种资源及数量、调度作业时必须考虑到每个作业的资源要求。 3.作业调度算法: 采用基于优先级的作业调度。 四、程序清单 单道批处理先来先服务算法: #include #include #include intn;//全局变量n floatT1=0,T2=0;//分别用来表示周转时间和带权周转时间之和 inttimes=0; structjcb//作业控制块 { charname[10];//作业名 intreachtime;//作业到达时间 intstarttime;//作业开始时间 intneedtime;//作业需要运行的时间 intfinishtime;//作业完成时间 floatcycletime;//作业周转时间 floatcltime;//作业带权周转时间 charstate;//作业状态 structjcb*next;//结构体指针 }*ready=NULL,*p,*q; typedefstructjcbJCB; voidinital()//建立作业控制块队列,先将其排成先来先服务的模式队列 { inti; printf("\n\t\t输入作业数: "); scanf("%d",&n); for(i=0;i { p=(JCB*)malloc(sizeof(JCB));//声明结点 printf("\t\t输入第%d个作业名: ",i+1); scanf("%s",p->name); p->reachtime=i;//第一个0秒到,第二个1秒到 printf("\t\t第%d个作业到达时间默认为: %d",i+1,i); printf("\n\t\t输入作业要运行的时间: "); scanf("%d",&p->needtime); p->state='W';//状态初始化为等待 p->next=NULL; if(ready==NULL)//如果是第一个结点的话执行 { ready=q=p; } else//不是第一个结点 { q->next=p;//链接起来 q=p;//q向后移动一个结点,ready始终指向第一个 } } } voiddisp(JCB*q)//显示作业运行后的周转时间及带权周转时间等 { printf("\n作业%s正在运行,其运行情况如下: \n",q->name); printf("开始运行时刻: %d\n",q->starttime); printf("完成时刻: %d\n",q->finishtime); printf("周转时间: %f\n",q->cycletime); printf("带权周转时间: %f\n",q->cltime); getch(); } voidrunning(JCB*p)//运行作业 { if(p==ready)//先将要运行的作业从队列中分离出来 { ready=p->next; p->next=NULL; } else { q=ready; while(q->next! =p)q=q->next; q->next=p->next; } p->starttime=times;//计算作业运行后的完成时间,周转时间等等 p->state='R'; p->finishtime=p->starttime+p->needtime; p->cycletime=(float)(p->finishtime-p->reachtime); p->cltime=(float)(p->cycletime/p->needtime); T1+=p->cycletime;//周转时间之和 T2+=p->cltime;//带全周转时间之和 disp(p);//调用disp()函数,显示作业运行情况 times+=p->needtime;//累加时间量 p->state='F';//完成状态 printf("\n%shasbeenfinished! \npressanykeytocontinue...\n",p->name); free(p);//释放 getch(); } voidfinal()//最后打印作业的平均周转时间,平均带权周转时间 { floats,t; t=T1/n; s=T2/n; getch(); printf("\n\n作业已经全部完成! "); printf("\n%d个作业的平均周转时间是: %f",n,t); printf("\n%d个作业的平均带权周转时间是%f: \n\n\n",n,s); } voidfcfs()//先来先服务算法 { inti,iden; system("cls"); inital(); for(i=0;i { p=ready;//p指向第一个 iden=1; do { if(p->state=='W'&&p->reachtime<=times)iden=0; if(iden)p=p->next; } while(p! =NULL&&iden); if(iden) { i--; printf("\n没有满足要求的进程,需等待"); times++; if(times>100) { printf("\n时间过长"); getch(); } } else { running(p);//调用running()函数 } } final();//调用running()函数 } intmain()//主函数 { printf("\n\t\t先来先服务算法,按任意键继续..."); getch(); fcfs(); } 五试验体会 有了第一次实验的基础,做第二个实验就感觉轻松多了,虽然我选择的题目还是比较简单的单道作业批处理系统,整体设计过程还是可以借鉴第一次的方法,关键就是几个作业调度算法的实现,只要熟读书本注意处理好细节的问题实现不会有太大困难,通过再一次的整体设计不但使我对各种作业调度算法有更深刻的理解,而且对C语言的编程技巧也有很大的提升,当然这次功能的实现与我预期的还有一些差距,希望通过更多的实验让自己得到更大的提升! 实验三 课程名称: 操作系统教程实验名称: 存储管理实验日期: 2012-12-14 班级: 数媒1004班姓名: 张海洋学号0305100417仪器编号: 17 七、实验目的和要求 1、通过编写和调试存储管理的模拟程序以加深对存储管理方案的理解,熟悉虚存管理的各种页面淘汰算法。 2、通过编写和调试地址转换过程的模拟程序以加强对地址转换过程的了解。 八、实验内容 1、设计一个固定式分区分配的存储管理方案,并模拟实现分区的分配和回收过程。 2、设计一个可变式分区分配的存储管理方案,并模拟实现分区的分配和回收过程。 3、编写并调试一个段页式存储管理的地址转换的模拟程序。 九、实验步骤 1.可以假定每个作业都是批处理作业,并且不允许动态申请内存。 为实现分区的分配和回收,可以设定一个分区说明表,按照表中的有关信息进行分配,并根据分区的分配和回收情况修改该表。 2.对分区的管理法可以是下面三种算法之一: 首次适应算法 最坏适应算法 最佳适应算法 3.首先设计好段表、页表,然后给出若干个有一定代表性的地址,通过查找段表页表后得到转换的地址。 要求打印转换前的地址,相应的段表,页表条款及转换后的地址,以便检查。 四、程序清单 第一题的算法如下: #include #include #include #include #defineNUM4 #definealloMemory(type)(type*)malloc(sizeof(type)) structpartiTab { intno; intsize; intfirstAddr; charstate; }parTab[NUM]; typedefstructpartiTabPARTITAB; typedefstructjcb/*定义作业控制块JCB,部分信息省略*/ { charname[10];//作业名 intsize;//作业大小 structjcb*link;//链指针 }JCB; typedefstruct { JCB*front,*rear; }jcbQue; jcbQue*jcbReadyQue; voidAllocateMemory(intsize); voidcreateTab(); voidcheckTab(); voidrecycleMemory(inti); voidAllocateMemory(intsize) { inti; for(i=0;i { PARTITABp=parTab[i]; if(p.state='N'&&p.size>size) parTab[i].state='Y'; else printf("没有空闲分区,无法分配内存! \n"); } } voidcreateTab() { inti; for(i=1;i<=NUM;i++) { //getPartiTab(PARTITAB); parTab[i-1].no=i; parTab[i-1].size=20; parTab[i-1].firstAddr=21; parTab[i-1].state='N'; } } voidcheckTab() { inti; printf("分区号\t大小\t起址\t状态\n"); for(i=0;i { printf("%d\t",parTab[i].no); printf("%d\t",parTab[i].size); printf("%d\t",parTab[i].firstAddr); printf("%c\t",parTab[i].state); printf("\n"); } } voidrecycleMemory(inti) { parTab[i-1].state='N'; } intmain(intargc,char*argv[]) { inti; createTab(); checkTab(); printf("请按任意键继续: \n"); getchar(); printf("每个分区装入一道作业: \n"); for(i=0;i { AllocateMemory((i+1)*3); } checkTab(); printf("请按任意键继续: \n"); getchar(); printf("假如一段时间后,其中一个作业结束,回收给它分配的分区(假如该作业在第2分区)\n"); recycleMemory (2); checkTab(); printf("请按任意键继续: \n"); getchar(); printf("接着,从外存后备作业队列中选择一个作业装入该分区(假如该作业大小为10)\n"); AllocateMemory(10); checkTab(); return0; } 五试验体会 1.通过实验我懂得了存储管理分配和回收的一些简单算法的实现。 2.掌握了用高级语言编写和调试存档户管理程序的方法,加深了对存储管理各种算法的概念及存储管理算法的理解。 3.加深了对段页式存储管理的地址转换的理解。
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