操作系统实验报告.docx

操作系统实验报告.docx

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操作系统实验报告

计算机操作系统

实验报告

学号：

姓名：

提交日期：

成绩：

东北大学秦皇岛分校

计算机与通信工程学院

实验1使用动态优先权的进程调度算法的模拟

1实验目的

通过动态优先权算法的模拟加深对进程概念和进程调度过程的理解。

2实验内容

（1）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，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，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：

进程在就绪队列中停留一个时间片，优先数加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：

ID01234

PRIORITY93830290

CPUTIME00000

ALLTIME33634

STARTBLOCK2-1-1-1-1

BLOCKTIME30000

STATEreadyreadyreadyreadyready

（5）为了清楚的观察各进程的调度过程，程序应将每个时间片内的情况显示出来，参照的具体格式如下：

RUNNINGPROG：

i

READY-QUEUE：

->id1->id2

BLOCK-QUEUE：

->id3->id4

=======================================

ID01234

PRIORITYP0P1P2P3P4

CUPTIMEC0C1C2C3C4

ALLTIMEA0A1A2A3A4

STARTBLOCKT0T1T2T3T4

BLOCKTIMEB0B1B2B3B4

STATES0S1S2S3S4

3实验结果（给出编写的程序源代码和运行结果的截图）

（1）程序源代码：

见附件“实验1.cpp”

（2）运行结果截图：

4实验心得

提高了理论联系实际的能力和动手能力，通过试验可以更好的掌握计算机操作系统的基本原理和方法。

5遇到的问题及解决方法

编写代码前期，在数据结构上遇到了难题。

由于长期没有接触数据结构，导致知识遗忘。

通过翻阅课本，及时查缺补漏，使问题得到了解决。

实验2使用动态分区分配方式的模拟

1实验目的

（1）了解动态分区分配方式中使用的数据结构和分配算法

（2）加深对动态分区存储管理方式及其实现过程的理解。

2实验内容

（1）分别实现采用首次适应算法和最佳适应算法的动态分区分配过程alloc（）和回收过程free（）。

其中，空闲分区通过空闲分区链来管理：

在进行内存分配时，系统优先使用空闲区低端的空间。

（2）假设初始状态下，可用的内存空间为640KB，并有下列的请求序列：

•作业1申请130KB。

•作业2申请60KB。

•作业3申请100KB。

•作业2释放60KB。

•作业4申请200KB。

•作业3释放100KB。

•作业1释放130KB。

•作业5申请140KB。

•作业6申请60KB。

•作业7申请50KB。

•作业6释放60KB。

分别采用首次适应算法和最佳适应算法，对内存块进行分配和回收，要求每次分配和回收后显示出空闲分区链的情况。

3实验结果（给出编写的程序源代码和运行结果的截图）

（1）程序源代码：

见附件“实验2.cpp”

（2）运行结果截图：

4实验心得

通过实验，深化了对课堂内容的认识，增加了对课堂内容的兴趣。

5遇到的问题及解决方法

由于没有很好地理解课本的知识，导致编写代码时遇到了比较棘手的问题。

后来通过查阅资料，咨询老师和同学，问题得到了解决。

实验3请求调页存储管理方式的模拟

1实验目的

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实验内容

（1）假设每个页面中可存放10条指令，分配给一作业的内存块数为4。

（2）模拟一作业的执行过程。

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经在内存中，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个内存块中均已装入该作业，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条指令执行完毕后，请计算并显示作业运行过程中发生的缺页率。

（3）置换算法：

请分别考虑OPT、FIFO和LRU算法。

（4）作业中指令的访问次序按下述原则生成：

•50%的指令是顺序执行的。

•25%的指令是均匀分布在前地址部分。

•25%的指令时均匀分布在后地址部分。

3实验结果（给出编写的程序源代码和运行结果的截图）

（1）程序源代码：

见附件“实验3.cpp”

（2）运行结果截图：

4实验心得

能够较好的完成各项实验内容。

通过实验，提高了计算机操作系统的知识水平，增强了动手能力和运用所学知识解决实际问题的能力。

5遇到的问题及解决方法

编写算法时遇到了难题。

经过和周围同学的一番探讨，问题最终迎刃而解。

实验4磁盘文件操作

1实验目的

深入了解磁盘文件系统的实现

2实验内容

（1）设计一个简单的文件系统，用文件模拟磁盘，用数组模拟缓冲区。

（2）支持多级目录结构，支持文件的绝对读路径。

（3）文件的逻辑结构采用流式结构，物理结构采用连接结构中的显示链接方式。

（4）采用文件分配表。

（5）实现的命令包括建立目录、列目录、删除空目录（选做）、建立文件、删除文件、显示文件内容（选做）、打开文件、读文件、写文件（追加方式）（选做）、关闭文件、改变文件属性（选做）。

（6）最后编写主函数对所做工作进行测试。

3实验结果（给出编写的程序源代码和运行结果的截图）

（1）程序源代码：

见附件“实验4.cpp”

（2）运行结果截图：

4实验心得

通过实验，更好地理解和掌握了文件系统的相关知识，提高了计算机操作系统的知识水平，增强了动手能力和运用所学知识解决实际问题的能力。

5遇到的问题及解决方法

感觉此次实验难度较大，有些内容超出自己的能力范围。

通过查阅资料，参考现有代码，最终完成了本次实验。