实验小组OS操作系统实验三作业调度系统

《Linux操作系统实验三》：

《作业调度系统》实现文档

L i n u x实验小组

2020年1月14日星期二

王克（组长）

杜可斌

张劲

徐瑞

目录：

1概述(实验目的)..................................................................................... 错误！未定义书签。2功能及设计............................................................................................. 错误！未定义书签。

2.1主要功能..................................................................................... 错误！未定义书签。

2.2信号和命令键............................................................................. 错误！未定义书签。

2.3作业调度函数处理流程图......................................................... 错误！未定义书签。

2.4主函数运行流程图..................................................................... 错误！未定义书签。

2.5任务的调试策略......................................................................... 错误！未定义书签。3程序文件说明及源代码......................................................................... 错误！未定义书签。

3.1文件说明..................................................................................... 错误！未定义书签。

3.2主要函数说明............................................................................. 错误！未定义书签。

3.3主要数据结构说明..................................................................... 错误！未定义书签。4简易测试................................................................................................. 错误！未定义书签。

4.1编译运行测试............................................................................. 错误！未定义书签。

4.2测试总结..................................................................................... 错误！未定义书签。5总结及感想............................................................................................. 错误！未定义书签。

5.1王克......................................................................................... 错误！未定义书签。

5.2杜可斌..................................................................................... 错误！未定义书签。

5.3张劲......................................................................................... 错误！未定义书签。

5.4徐瑞......................................................................................... 错误！未定义书签。6附录......................................................................................................... 错误！未定义书签。

6.1参考资料..................................................................................... 错误！未定义书签。

6.2源代码及详细注释(见src文件夹下)..................................... 错误！未定义书签。

1概述(实验目的)

本实验的目的主要有：

●理解OS中调度的概念和调度算法。

●学习Linux下进程控制以及进程之间通信的知识

●理解在OS中作业是如何被调度的，如何协调和控制各作业对CPU的使用2功能及设计

2.1主要功能

实现一个多进程的作业控制系统，用户可以完成如下操作：

?提交自己的作业，让系统调度运行；

?将已提交的作业移出；

?查看作业的状态。

条件假设：为了简便起见，假设每个用户最多能提交1个作业，系统中只有2000个用户。

使用方法：

?scheduler 进行作业的调度

?enq 将作业入队

?deq 将提交的作业出队

?stat 查看作业状态

2.2信号和命令键

SIGSTOP：停止(stopped)进程的执行.它和terminate以及interrupt的区别:该进程还未结束, 只是暂停执行. 本信号不能被阻塞, 处理或忽略。

SIGCONT：让一个停止(stopped)的进程继续执行. 本信号不能被阻塞. 可以用一个handler来让程序在由stopped状态变为继续执行时完成特定的。

SIGCHLD：子进程结束时, 父进程会收到这个信号。

SIGVTALRM：虚拟时钟信号. 类似于SIGALRM, 但是计算的是该进程占用的CPU时间。

2.3作业调度函数处理流程图

2.4主函数运行流程图

2.5任务的调试策略

采用多级反馈的循环赛调度策略。每个作业有其动态的优先级，在用完分配的时间片后，可以被优先级更高的作业抢占运行。等待队列中的作业等待时间越长，其优先级越高。

为了区分作业的重要程度，每个作业都设置有优先级。优先级分为0，1，2，3 四个等级，3 为最高。每个作业都具有两种优先级：

●初始优先级（initial priority），在作业提交时指定，将保持不变，直至作业结束。

●当前优先级（current priority），由scheduler更新，用以调度。scheduler总是选择

当前优先级最高的那个作业来执行。

作业当前优先级的更新主要依赖以下两种情况：

一个作业在就绪队列中等待了100毫秒，将它的当前优先级加1（最高为3）；

若当前运行的作业时间片到，使当前执行的进程停止执行（抢占式多任务），将其放入就绪队列中，它的当前优先级也恢复为初始优先级。通过这样的反馈处理，使得每个作业都有执行的机会，避免了低优先级的作业迟迟不能执行而“饿死”，而高优先级的作业将不断执行。

同时, 简单起见，我们假设作业只有两种状态：

●READY，就绪状态，在就绪队列（ready queue）中等待；

●RUNNING，运行状态，当前正在执行。

3程序文件说明及源代码

3.1文件说明

3.2主要函数说明

操作系统实验报告

操作系统实验报告 ' 学号： 姓名： 指导老师： 完成日期： ~

目录 实验一 (1) 实验二 (2) 实验三 (7) 实验四 (10) 实验五 (15) 实验六 (18) 实验七 (22) \

实验一 UNIX/LINUX入门 一、实验目的 了解 UNIX/LINUX 运行环境，熟悉UNIX/LINUX 的常用基本命令，熟悉和掌握UNIX/LINUX 下c 语言程序的编写、编译、调试和运行方法。 二、实验内容 熟悉 UNIX/LINUX 的常用基本命令如ls、who、pwd、ps 等。 练习 UNIX/LINUX的文本行编辑器vi 的使用方法 熟悉 UNIX/LINUX 下c 语言编译器cc/gcc 的使用方法。用vi 编写一个简单的显示“Hello,World!”c 语言程序，用gcc 编译并观察编译后的结果，然后运行它。 三、实验要求 按照要求编写程序，放在相应的目录中，编译成功后执行，并按照要求分析执行结果，并写出实验报告。 四、实验程序 #include <> #include <> int main() { printf ("Hello World!\n"); return 0; } 五、实验感想 通过第一次室验，我了解 UNIX/LINUX 运行环境，熟悉了UNIX/LINUX 的常用基本命令，熟悉和掌握了UNIX/LINUX 下c 语言程序的编写、编译、调试和运行方法。

实验二进程管理 一、实验目的 加深对进程概念的理解，明确进程与程序的区别；进一步认识并发执行的实质。 二、实验内容 （1）进程创建 编写一段程序，使用系统调用fork()创建两个子进程。当此程序运行时，在系统中有一个父进程和两个子进程活动。让每一个进程在屏幕上显示一个字符：父进程显示“a“；子进程分别显示字符”b“和字符“c”。试观察记录屏幕上的显示结果，并分析原因。 （2）进程控制 修改已编写的程序，将每一个进程输出一个字符改为每一个进程输出一句话，再观察程序执行时屏幕上出现的现象，并分析原因。 （3）进程的管道通信 编写程序实现进程的管道通信。使用系统调用pipe()建立一个管道，二个子进程P1 和P2 分别向管道各写一句话： Child 1 is sending a message! Child 2 is sending a message! 父进程从管道中读出二个来自子进程的信息并显示（要求先接收P1，再接收P2）。 三、实验要求 按照要求编写程序，放在相应的目录中，编译成功后执行，并按照要求分析执行结果，并写出实验报告。 四、实验设计 1、功能设计 （1）进程创建 使用fork（）创建两个子进程，父进程等待两个子进程执行完再运行。 （2）进程控制 使用fork（）创建两个子进程，父进程等待两个子进程分别输出一句话再运行。 （3）进程的管道通信 先创建子进程1，向管道写入一句话，子进程1结束后创建子进程2，向管道写入一句话，最后父进程从管道中读出。 2、数据结构 子进程和管道。 3、程序框图

操作系统实验三

计算机操作系统实验报告 实验内容： P、V原语的模拟实现 实验类型：验证型 指导教师：毕国堂 专业班级： 姓名： 学号： 实验地点：东6E507 实验时间：2017/10/23

一、实验目的 1.理解信号量相关理论 2.掌握记录型信号量结构 3.掌握P、V原语实现机制 二、实验内容 1.输入给定的代码 2.进行功能测试并得出证正确结果 三、实验要求 1.分析signal和wait函数功能模块 ●Signal函数 在进行资源增加时，首先判断增加的资源是否存在，如果不存在则报错 并结束函数；如果存在则将需要增加的资源数量加一，然后再判断增加 后的资源数是否大于0，如果大于0则表示之前等待队列为空，没有需 要分配的进程；如果增加后的资源不大于0，表示之前等待队列中存在 进程，则将队首的进程取出并将资源分给该进程。 ●Wait 函数 在执行wait函数时，先判断请求的资源和进程是否存在，如果不存在则 报错提示；如果存在则将对应资源的资源数减一，然后判断减少后的资 源数是否小于0，如果小于0，表示该资源等待队列为空，可直接将资源 分配给请求的进程；如果不小于0则表示之前资源的等待队列不为空， 则将请求的进程插在等待队列最后。 2.画出signal和wait函数流程图

3.撰写实验报告 四、实验设备 1.PC机1台安装visual c++ 6.0 五、测试

1.首先将所有的资源分配完 2.这时再请求资源时就会出现等待现象 3.此时增加一个资源s0，则进程1对s0的等待结束直接获取资源s0 4.当再增加资源s0、s1时则进程1也结束对资源s1的等待，并且s0资源 为有空闲状态 六、实验思考 1.如何修改wait操作，使之能一次申请多个信号量？ wait函数传入一个进程号和多个资源名，在wait函数中使用循环依

操作系统实验报告三

课程实验报告 课程名称姓名实验名称实验目的及要求 实验3进程并发与同步 1、加深对进程概念的理解，区分进程并发执行与串行执行； 2、掌握进程并发执行的原理，理解进程并发执行的特点； 3、了解fork()系统调用的返回值，掌握用fork()创建进程的方法；熟悉wait、exit等系统调用； 4、能利用相应的系统调用实现进程树与进程间的同 步。 实 验操作系统：linux Un bu ntu 11.10 环 境实验工具：Vmware 实验内容 1、编写一C语言程序，实现在程序运行时通过系统调用fork()创建两个子进程，使父、子三进程并发执行，父亲进程执行时屏幕显示“I am father ”，儿子进 程执行时屏幕显示“ I am son "，女儿进程执行时屏幕显示“ I am daughter ”。 要求多次连续反复运行这个程序，观察屏幕显示结果的顺序，直至出现不一样的情况为止。要求有运行结果截图与结果分析 2、连续4个fork()的进程家族树，family1-1.c 程序清单如下： #in clude main () { fork(); fork(); fork(); fork(); printf( A\n ”)； } 请根据程序运行结果，画出进程家族树，并分析原 因。

3、 修改程序1,在父、子进程中分别使用 wait 、exit 等系统调用“实现”其同 步推进，父进程必须等待儿子进程与女儿进程结束， 才可以输出消息。 写出相应的同 步控制，并分析运行结果。 4、 创建一个子进程，并给它加载程序，其功能是调用键盘命令“ ls -I ”，已知 该键盘命令的路径与文件名为： /bin/ls 。父进程创建子进程， 并加载./child2 程序。 写出相应的程序代码并分析程序运行结果。 1、编写一 C 语言程序，实现在程序运行时通过系统调用 fork()创建两个子进 程，使父、子三进程并发执行，父亲进程执行时屏幕显示“ I am father ”， 儿子进程执行时屏幕显示“ I am son ”，女儿进程执行时屏幕显示“ I am daughter "。并且反复的测试，观察每一次的执行的顺序有什么不同 2、修改程序1,在父、子进程中分别使用 wait 、exit 等系统调用“实现”其同 步推进，父进程必须等待儿子进程与女儿进程结束，才可以输出消息。 4、创建一个子进程，并给它加载程序，其功能是调用键盘命令“ ls -I ”，已知 该键盘命令的路径与文件名为： /bin/ls 。父进程创建子进程， 并加载./child2 程序。 法 描 述 及 实 验 步 骤 调 试过 程及实 验结果

电大操作系统本科实验报告

中央广播电视大学计算机科学与技术专业操作系统（本科） 实验报告 院系：_______________ 班级：________ 学生姓名：_____________ 学号：______ 指导教师：________ 完成日期2015年月日

一、实验题目： Linux应用及shell编程 二、实验目的和要求： 目的 1．掌握Linux一般命令格式和常用命令。 2．学会使用vi编辑器建立、编辑文本文件。 3．了解shell的作用和主要分类。 4．学会bash脚本的建立和执行方式。 5．理解bash的基本语法。 6．学会编写简单的shell脚本。 要求 1．登录进入系统，修改个人密码。 2．使用简单命令：date，cal，who，echo，clear等，了解Linux命令格式。 3．进入vi。建立一个文件，如。进入插入方式，输入一个C语言程序的各行内容，故意制造几处错误。最后，将该文件存盘。回到shell状态下。 4．运行，编译该文件，会发现错误提示。理解其含义。 5．利用vi建立一个脚本文件，其中包括date，cal，pwd，ls等常用命令。然后以不同方式执行该脚本。 6．对主教材第2章中的适当例题进行编辑，然后执行。从而体会通配符、引号、输入输出重定向符、成组命令的作用；能正确使用自定义变量、位置参数、环境变量、输入/输出命令；能利用if语句、while语句、for语句和函数编写简单的脚本。 三、实验内容： 1．正确地登录和退出系统。 2．熟悉使用ls,cp,cat,等常用命令。 3．进入和退出vi。利用文本插入方式建立一个文件。

5．建立简单shell脚本并执行它。 四、实验技术和方法： Linux中各种脚本语言 五、实验环境： 虚拟机，ubuntuserver版，shell 六、实验步骤和结果： 1．正确地登录和退出系统。 使用exit命令退出系统 2．熟悉使用cat,cd,cp,ls,mor,rm,vi,who等常用命令。 2．使用vi编写 按：wq存储，并退出 5．建立shell脚本并执行它。 使用VI创建ex1文件,内容含三条命令date/pwd/cd.. 七、实验结果分析： 无 实训3 一、实验题目： 进程管理 二、实验目的和要求： 目的 1．加深对进程概念的理解，明确它与程序的区别，突出理解其动态性特征。

操作系统实验报告-作业调度

作业调度 一、实验目的 1、对作业调度的相关内容作进一步的理解。 2、明白作业调度的主要任务。 3、通过编程掌握作业调度的主要算法。 二、实验内容及要求 1、对于给定的一组作业, 给出其到达时间和运行时间，例如下表所示： 2、分别用先来先服务算法、短作业优先和响应比高者优先三种算法给出作业的调度顺序。 3、计算每一种算法的平均周转时间及平均带权周转时间并比较不同算法的优劣。

测试数据 workA={'作业名':'A','到达时间':0,'服务时间':6} workB={'作业名':'B','到达时间':2,'服务时间':50} workC={'作业名':'C','到达时间':5,'服务时间':20} workD={'作业名':'D','到达时间':5,'服务时间':10} workE={'作业名':'E','到达时间':12,'服务时间':40} workF={'作业名':'F','到达时间':15,'服务时间':8} 运行结果 先来先服务算法 调度顺序:['A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F'] 周转时间: 带权周转时间:

短作业优先算法 调度顺序:['A', 'D', 'F', 'C', 'E', 'B'] 周转时间: 带权周转时间:1. 响应比高者优先算法 调度顺序:['A', 'D', 'F', 'E', 'C', 'B'] 周转时间: 带权周转时间: 五、代码 #encoding=gbk workA={'作业名':'A','到达时间':0,'服务时间':6,'结束时间':0,'周转时间':0,'带权周转时间':0} workB={'作业名':'B','到达时间':2,'服务时间':50} workC={'作业名':'C','到达时间':5,'服务时间':20} workD={'作业名':'D','到达时间':5,'服务时间':10} workE={'作业名':'E','到达时间':12,'服务时间':40} workF={'作业名':'F','到达时间':15,'服务时间':8} list1=[workB,workA,workC,workD,workE,workF] list2=[workB,workA,workC,workD,workE,workF] list3=[workB,workA,workC,workD,workE,workF] #先来先服务算法 def fcfs(list): resultlist = sorted(list, key=lambda s: s['到达时间']) return resultlist #短作业优先算法 def sjf(list): time=0 resultlist=[] for work1 in list: time+=work1['服务时间'] listdd=[] ctime=0 for i in range(time): for work2 in list: if work2['到达时间']<=ctime: (work2) if len(listdd)!=0: li = sorted(listdd, key=lambda s: s['服务时间']) (li[0]) (li[0]) ctime+=li[0]['服务时间'] listdd=[]

操作系统实验报告三

课程实验报告

3、修改程序1，在父、子进程中分别使用wait、exit等系统调用“实现”其同步推进，父进程必须等待儿子进程与女儿进程结束，才可以输出消息。写出相应的同步控制，并分析运行结果。 4、创建一个子进程，并给它加载程序，其功能是调用键盘命令“ls -l”，已知该键盘命令的路径与文件名为：/bin/ls。父进程创建子进程，并加载./child2程序。写出相应的程序代码并分析程序运行结果。 算法描述及实验步骤 1、编写一C语言程序，实现在程序运行时通过系统调用fork( )创建两个子进 程，使父、子三进程并发执行，父亲进程执行时屏幕显示“I am father”， 儿子进程执行时屏幕显示“I am son”，女儿进程执行时屏幕显示“I am daughter”。并且反复的测试，观察每一次的执行的顺序有什么不同 2、修改程序1，在父、子进程中分别使用wait、exit等系统调用“实现”其同 步推进，父进程必须等待儿子进程与女儿进程结束，才可以输出消息。 4、创建一个子进程，并给它加载程序，其功能是调用键盘命令“ls -l”，已知该键盘命令的路径与文件名为：/bin/ls。父进程创建子进程，并加载./child2程序。 调试过程及实验结果

总结 1、实现在程序运行时通过系统调用fork( )创建两个子进程，使父、子三进程并发执行，父亲进程执行时屏幕显示“I am father”，儿子进程执行时屏幕显示“I am son”，女儿进程执行时屏幕显示“I am daughter”。这一点需要注意。返回结果时，由于每一次的不确定性，所以要想得到比较具有说服性的，就必须经过多次的测试。 2、连续4个fork()的进程家族树在进行实验的时候可能会出现进程输出信息一直一样的情况，需要多次执行输出才有可能会看到输出结果不一样的情况

操作系统实验报告

操作系统实验报告 集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-

实验二进程调度1．目的和要求 通过这次实验，理解进程调度的过程，进一步掌握进程状态的转变、进程调度的策略，进一步体会多道程序并发执行的特点，并分析具体的调度算法的特点，掌握对系统性能的评价方法。 2．实验内容 阅读教材《计算机操作系统》第二章和第三章，掌握进程管理及调度相关概念和原理。 编写程序模拟实现进程的轮转法调度过程，模拟程序只对PCB进行相应的调度模拟操作，不需要实际程序。假设初始状态为：有n个进程处于就绪状态，有m个进程处于阻塞状态。采用轮转法进程调度算法进行调度(调度过程中，假设处于执行状态的进程不会阻塞)，且每过t个时间片系统释放资源，唤醒处于阻塞队列队首的进程。 程序要求如下： 1）输出系统中进程的调度次序； 2）计算CPU利用率。 3．实验环境 Windows操作系统、VC++6.0 C语言 4设计思想： （1）程序中进程可用PCB表示，其类型描述如下：

structPCB_type { intpid;//进程名 intstate;//进程状态 2——表示“执行”状态 1——表示“就绪”状态 0——表示“阻塞”状态 intcpu_time;//运行需要的CPU时间（需运行的时间片个数） } 用PCB来模拟进程； （2）设置两个队列，将处于“就绪”状态的进程PCB挂在队列ready中；将处于“阻塞”状态的进程PCB挂在队列blocked中。队列类型描述如下： structQueueNode{ structPCB_typePCB; StructQueueNode*next; } 并设全程量： structQueueNode*ready_head=NULL,//ready队列队首指针 *ready_tail=NULL,//ready队列队尾指 针

操作系统-实验三

操作系统－实验三 文件系统的用户界面 一、实验目的 进一步理解、使用和掌握文件的系统调用、文件的标准子例程，能利用和选择这些基本的文件操作完成复杂的文件处理工作。 二、实验题目 1．编写一个文件复制的C语言程序：分别使用文件的系统调用read(fd, buf, nbytes), write(fd, buf, nbytes)和文件的库函数fread(buf, size, nitems, fp), fwrite(buf, size, nitems, fp)，编写一个文件的复制程序(文件大小>1M )，文件可以编一个C 程序来生成，或使用/usr/bin下的二进制执行文件。 调用格式例如： copy file1 file2 #include main(int argc, char*argv[]) { … fd1=open(argv[1], O_RDONLY); //系统调用 creat (argv[2], 0660); fd2=open(argv[2], O_WRONL Y)； while((n=read(fd1, buf, BUFSIZE))>0) write(fd2, buf, n); … main带参的调用方法例(含测试时间)： time ./mycp infile outfile 流文件的实验程序请参考该程序完成。

上述函数中nbytes, size和nitems都取值为1时（即一次读写一个字节），比较系统调用和流文件两种程序的执行效率。当nbytes取4096字节，size取1字节且nitems取4096时（即一次读写4096字节），再次比较这两种程序的执行效率(文件大小>1M)。如： 创建大文件的方法之一，比如用creat 创建一个新文件，用open写打开该文件，用lseek将写指针移到很远处，写入随便一个字符。比如移动0x100000，用write写个“1”，就会得到一个1M大小的文件。也可到Linux的/usr/bin找一个1～3M左右的大的执行文件。 对于单独使用的速度较快的计算机，文件要10M～100M。 2．编写一个父子进程之间用无名管道进行数据传送的C程序。父进程逐一读出一个文件的内容，并通过管道发送给子进程。子进程从管道中读出信息，再将其写入一个新的文件。程序结束后，对原文件和新文件的内容进行比较。 3．在两个用户的独立程序之间，使用有名管道，重新编写一个C程序，实现题2的功能。 三、源代码 1．编写一个文件复制的C语言程序：分别使用文件的系统调用read(fd, buf, nbytes), write(fd, buf, nbytes)和文件的库函数fread(buf, size, nitems, fp), fwrite(buf, size, nitems, fp)，编写一个文件的复制程序。 程序一 #define BUFSIZE 4096 #include #include #include #include int main(int argc, char *argv[]) { printf("这个是一次4096个字节的运行结果:\n");

操作系统作业调度实验报告

实验二作业调度 一.实验题目 1、编写并调试一个单道处理系统的作业等待模拟程序。 作业调度算法：分别采用先来先服务（FCFS），最短作业优先（SJF）的调度算法。 （1）先来先服务算法：按照作业提交给系统的先后顺序来挑选作业，先提交的先被挑选。 （2）最短作业优先算法：是以进入系统的作业所提出的“执行时间”为标准，总是优先选取执行时间最短的作业。 二.实验目的： 本实验要求用高级语言（C语言实验环境）编写和调试一个或多个作业调度的模拟程序，了解作业调度在操作系统中的作用，以加深对作业调度算法的理解 三.实验过程 <一>单道处理系统作业调度 1)单道处理程序作业调度实验的源程序: zuoye.c 执行程序: zuoye.exe 2)实验分析： 1、由于在单道批处理系统中，作业一投入运行，它就占有计算机的一切资源直到作业 完成为止，因此调度作业时不必考虑它所需要的资源是否得到满足，它所占用的 CPU 时限等因素。 2、每个作业由一个作业控制块JCB表示，JCB可以包含如下信息：作业名、提交时间、 所需的运行时间、所需的资源、作业状态、链指针等等。作业的状态可以是等待 W(Wait)、运行R(Run)和完成F(Finish)三种状态之一。每个作业的最初状态总是等待W。 3、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。 3)流程图:

代替 二.最短作业优先算法 代替 三.高响应比算法 图一.先来先服务流程图 4)源程序: #include #include #include #define getpch(type) (type*)malloc(sizeof(type)) #define NULL 0 int n; float T1=0,T2=0; int times=0; struct jcb //作业控制块 { char name[10]; //作业名 int reachtime; //作业到达时间

操作系统实验报告 实验三

昆明理工大学信息工程与自动化学院学生实验报告 （2012 —2013 学年第二学期） 课程名称：操作系统开课实验室：信自楼445 2013 年 5 月 16 日 一、实验要求 对给定的一个页面走向序列，请分别用先进先出算法和二次机会算法，计算淘汰页面的顺序、缺页次数和缺页率，具体的页面走向可参考教材例题或习题。 二、实验目的 存储管理的主要功能之一是合理地分配空间。请求页式管理是一种常用的虚拟存储管理技术。通过本次实验，要求学生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，通过请求页式存储管理中页面置换算法模拟设计，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。 三、实验原理及基本技术路线图（方框原理图） 用C或C++语言模拟实现请求式分页管理。要求实现：页表的数据结构、分页式内存空间的分配及回收（建议采用位图法）、地址重定位、页面置换算法（从FIFO,LRU,NRU中任选一种）。 提示：可先用动态申请的方式申请一大块空间，然后假设该空间为内存区域，对该空间进行

流程图：

数据结构定义: 我提供定义了两个类。第一个类就是页面类，在这类里面包括一些重要的数据成员。

有页号（page_no），页框号（frame_no），页面是否在内存的标志（flag（1表示在内存，0表示不在内存）），访问次数（times）。另一个类是进程控制块类PCB。类的数据成员有id（进程编号），name（进程名），size（进程大小），*p（页类指针）。在本类中，有一些成员函数:构造函数（用来初始化本类的所有数据），displayPCB（输出函数），convert（地址映射函数），allocation（分配函数），restore（回收函数）。另外还有一些类外的函数：initMemorySpace（初始化内存空间的函数），displayMemorySpace（输出内存空间的状态1（表示占用）0（表示空））。 四、所用仪器、材料（设备名称、型号、规格等）。 计算机一台 五、实验方法、步骤 程序代码： #include #include #include using namespace std; const int frame_size=1024;//页框长度，固定为 1k const int page_size=1024;//页面长度，固定为 1k const int memory_size=102400;//内存容量，固定为 100k const int frame_number=memory_size/frame_size;// 100k/1k=100 frames int *memory;//指针变量，用来存内存的状态1还是0。 void initMemorySpace()//初始化内存空间 { int i,ran,times; time_t t;//定义time_t对象 t t=time(0); srand(t);//随机改变每秒 times=0;//变量times初始化为0，变量的功能是检查内存空间是否有一半空了没。 memory=new int[frame_number];//申请内存空间，有frame_number 这么大的空间 for(i=0;i

操作系统实验报告-中南大学

操作系统原理试验报告 班级： 学号： 姓名：

实验一：CPU调度 一、实验内容 选择一个调度算法，实现处理机调度。 二、实验目的 多道系统中，当就绪进程数大于处理机数时，须按照某种策略决定哪些进程优先占用处理机。本实验模拟实现处理机调度，以加深了解处理机调度的工作。 三、实验题目 1、设计一个按优先权调度算法实现处理机调度的程序； 2、设计按时间片轮转实现处理机调度的程序。 四、实验要求 PCB内容： 进程名/PID； 要求运行时间（单位时间）； 优先权； 状态： PCB指针； 1、可随机输入若干进程，并按优先权排序； 2、从就绪队首选进程运行：优先权-1/要求运行时间-1 要求运行时间=0时，撤销该进程 3、重新排序，进行下轮调度 4、最好采用图形界面； 5、可随时增加进程； 6、规定道数，设置后备队列和挂起状态。若内存中进程少于规定道数，可自动从后备 队列调度一作业进入。被挂起进程入挂起队列，设置解挂功能用于将指定挂起进程解挂入就绪队列。 7、每次调度后，显示各进程状态。 实验二：内存管理 一、实验内容 主存储器空间的分配和回收 二、实验目的 帮助了解在不同的存储管理方式下，应怎样实现主存空间的分配和回收。 三、实验题目 在可变分区管理方式下，采用最先适应算法实现主存空间的分配和回收。

四、实验要求 1、自行假设主存空间大小，预设操作系统所占大小并构造未分分区表； 表目内容：起址、长度、状态（未分/空表目） 2、结合实验一，PCB增加为： {PID，要求运行时间，优先权，状态，所需主存大小，主存起始位置，PCB指针} 3、采用最先适应算法分配主存空间； 4、进程完成后，回收主存，并与相邻空闲分区合并 .1、Vo类说明（数据存储结构） 进程控制块PCB的结构： Public class PCB{ //进程控制块PCB，代表一个进程 //进程名，作为进程的标识； private String name; //要求运行时间，假设进程运行的单位时间数； private int time; //赋予进程的优先权，调度时总是选取优先数小的进程先执行； private int priority; //状态，假设有“就绪”状态（ready）、“运行”状态（running）、 //“后备”状态（waiting）、“挂起”状态(handup) private String state; //进程存放在table中的位置 private int start; //进程的大小 private int length; //进程是否进入内存，1为进入，0为未进入 private int isIn; //进程在内存中的起始位置 private int base; //进程的大小 private int limit; //一些get和set方法以及构造器省略… };

操作系统实验报告-作业调度实验

作业调度实验 一．实验目的及要求： 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。 二. 实验环境： 操作系统：Windows XP 编译环境：Visual C++ 6.0 三．算法描述 由于在单道批处理系统中，作业一投入运行，它就占有计算机的一切资源直到作业完成为止，因此调度作业时不必考虑它所需要的资源是否得到满足，它所占用的 CPU时限等因素。 作业调度算法：采用先来先服务（FCFS）调度算法，即按作业提交的先后次序进行调度。总是首先调度在系统中等待时间最长的作业。 每个作业由一个作业控制块JCB表示，JCB可以包含如下信息：作业名、提交时间、所需的运行时间、所需的资源、作业状态、链指针等等。 作业的状态可以是等待W(Wait)、运行R(Run)和完成F(Finish)三种状态之一。每个作业的最初状态总是等待W。 各个等待的作业按照提交时刻的先后次序排队，总是首先调度等待队列中队首的作业。 每个作业完成后要打印该作业的开始运行时刻、完成时刻、周转时间和带权周转时间，这一组作业完成后要计算并打印这组作业的平均周转时间、带权平均周转时间。 四. 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）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。 2.程序流程图

3、程序源码结构： void main() { void fcfs(); void sjf(); ... while(1){ printf("\n\t\t/* 1、fcfs */"); printf("\n\t\t/* 2、sjf */"); printf("\n\t\t/* 0、Exit */\n"); printf("\n\n\t请选择：\t"); scanf("%d",&a); printf("\n"); switch(a){ case 1: fcfs();break; case 2: sjf();break; default: break; } if(a!=1&&a!=2) break; } }

操作系统实验报告

《操作系统原理》实验报告 实验项目名称:模拟使用银行家算法判断系统的状态 一、实验目的 银行家算法是操作系统中避免死锁的算法，本实验通过对银行家算法的模拟，加强对操作系统中死锁的认识，以及如何寻找到一个安全序列解除死锁。 二、实验环境 1、硬件：笔记本。 2、软件：Windows 7 , Eclipse。 三、实验内容 1.把输入资源初始化，形成资源分配表； 2.设计银行家算法，输入一个进程的资源请求，按银行家算法步骤进行检查； 3.设计安全性算法，检查某时刻系统是否安全； 4.设计显示函数，显示资源分配表，安全分配序列。 四、数据处理与实验结果 1.资源分配表由进程数组，Max，Allocation，Need，Available 5个数组组成； 实验采用数据为下表： 2.系统总体结构，即菜单选项，如下图

实验的流程图。如下图 3.实验过程及结果如下图所示

1.首先输入进程数和资源类型及各进程的最大需求量 2.输入各进程的占有量及目前系统的可用资源数量 3.初始化后，系统资源的需求和分配表 4.判断线程是否安全

5.对线程进行死锁判断 五、实验过程分析 在实验过程中，遇到了不少问题，比如算法无法回滚操作，程序一旦执行，必须直接运行到单个任务结束为止，即使产生了错误，也必须等到该项任务结束才可以去选择别的操作。但总之，实验还是完满的完成了。 六、实验总结 通过实验使我对以前所学过的基础知识加以巩固，也对操作系统中抽象理论知识加以理解，例如使用Java语言来实现银行家算法，在这个过程中更进一步了解了银行家算法，通过清晰字符界面能进行操作。不过不足之处就是界面略显简洁，对于一个没有操作过计算机的人来说，用起来可能还是有些难懂。所以，以后会对界面以及功能进行完善，做到人人都可以看懂的算法。

操作系统实验实验1

广州大学学生实验报告 1、实验目的 1.1、掌握进程的概念，明确进程的含义 1.2、认识并了解并发执行的实质 2.1、掌握进程另外的创建方法 2.2、熟悉进程的睡眠、同步、撤消等进程控制方法 3.1、进一步认识并发执行的实质 3.2、分析进程竞争资源的现象，学习解决进程互斥的方法 4.1、了解守护进程 5.1、了解什么是信号 5.2、INUX系统中进程之间软中断通信的基本原理 6.1、了解什么是管道 6.2、熟悉UNIX/LINUX支持的管道通信方式 7.1、了解什么是消息 7.2、熟悉消息传送的机理 8.1、了解和熟悉共享存储机制 二、实验内容 1.1、编写一段程序，使用系统调用fork( )创建两个子进程。当此程序运行时，在系统 中有一个父进程和两个子进程活动。让每一个进程在屏幕上显示一个字符：父进程显示'a'，子进程分别显示字符'b'和字符'c'。试观察记录屏幕上的显示结果，并分析原因。 1.2、修改上述程序，每一个进程循环显示一句话。子进程显示'daughter …'及 'son ……'，父进程显示'parent ……'，观察结果，分析原因。 2.1、用fork( )创建一个进程，再调用exec( )用新的程序替换该子进程的内容 2.2、利用wait( )来控制进程执行顺序 3.1、修改实验（一）中的程序2，用lockf( )来给每一个进程加锁，以实现进程之间的互斥 3.2、观察并分析出现的现象 4.1、写一个使用守护进程(daemon)的程序，来实现： 创建一个日志文件/var/log/Mydaemon.log ； 每分钟都向其中写入一个时间戳(使用time_t的格式) ； 5.1、用fork( )创建两个子进程，再用系统调用signal( )让父进程捕捉键盘上来的中断信号（即按^c键）；捕捉到中断信号后，父进程用系统调用kill( )向两个子进程发出信号，子进程捕捉到信号后分别输出下列信息后终止： Child process1 is killed by parent! Child process2 is killed by parent! 父进程等待两个子进程终止后，输出如下的信息后终止： Parent process is killed! 5.2、用软中断通信实现进程同步的机理

Windows操作系统实验三实验报告

Windows操作系统C/C++ 程序实验 姓名：___________________ 学号：___________________ 班级：___________________ 院系：___________________ ______________年_____月_____日

实验三Windows 2000/xp线程同步 一、背景知识 二、实验目的 在本实验中，通过对事件和互斥体对象的了解，来加深对Windows 2000/xp线程同步的理解。 1) 回顾系统进程、线程的有关概念，加深对Windows 2000/xp线程的理解。 2) 了解事件和互斥体对象。 3) 通过分析实验程序，了解管理事件对象的API。 4) 了解在进程中如何使用事件对象。 5) 了解在进程中如何使用互斥体对象。 6) 了解父进程创建子进程的程序设计方法。 三、工具/准备工作 在开始本实验之前，请回顾教科书的相关内容。 您需要做以下准备： 1) 一台运行Windows 2000/xp Professional操作系统的计算机。 2) 计算机中需安装V isual C++ 6.0专业版或企业版。 四、实验内容与步骤 1. 事件对象 清单4-1程序展示了如何在进程间使用事件。父进程启动时，利用CreateEvent() API创建一个命名的、可共享的事件和子进程，然后等待子进程向事件发出信号并终止父进程。在创建时，子进程通过OpenEvent() API打开事件对象，调用SetEvent() API使其转化为已接受信号状态。两个进程在发出信号之后几乎立即终止。 步骤1：登录进入Windows 2000/xp Professional。 步骤2：在“开始”菜单中单击“程序”-“Microsoft V isual Studio 6.0”–“Microsoft V isual C++ 6.0”命令，进入V isual C++窗口。 步骤3：在工具栏单击“打开”按钮，在“打开”对话框中找到并打开实验源程序3-1.cpp。 步骤4：单击“Build”菜单中的“Compile 3-1.cpp”命令，并单击“是”按钮确认。系统

操作系统实验报告

操作系统实验报告 Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT

许昌学院 《操作系统》实验报告书学号： 姓名：闫金科 班级：14物联网工程 成绩: 2016年02月

实验一Linux的安装与配置 一、实验目的 1.熟悉Linux系统的基本概念，比如Linux发行版、宏内核、微内核等。 2.掌握Linux系统的安装和配置过程，初步掌握Linux系统的启动和退出方 法。 3.熟悉Linux系统的文件系统结构，了解Linux常用文件夹的作用。 二、实验内容 1.从网络上下载VMware软件和两个不同Linux发行版镜像文件。 2.安装VMware虚拟机软件。 3.在VMware中利用第一个镜像文件完成第一个Linux的安装，期间完成网络 信息、用户信息、文件系统和硬盘分区等配置。 4.在VMware中利用第二个镜像文件完成第二个Linux的安装，并通过LILO或 者GRUB解决两个操作系统选择启动的问题。 5.启动Linux系统，打开文件浏览器查看Linux系统的文件结构，并列举出 Linux常用目录的作用。 三、实验过程及结果 1、启动VMware，点击新建Linux虚拟机，如图所示： 2、点击下一步，选择经典型，点击下一步在选择客户机页面选择 Linux，版本选择RedHatEnterpriseLinux5，如图所示： 3、点击下一步创建虚拟机名称以及所要安装的位置，如图所示： 4、点击下一步，磁盘容量填一个合适大小，此处选择默认值大小 10GB，如图所示： 5、点击完成，点击编辑虚拟机设置，选择硬件选项中的CD-ROM （IDE...）选项，在右侧连接中选择“使用ISO镜像（I）”选项，点 击“浏览”，找到Linux的镜像文件，如图所示：

操作系统实验 FCFS和短作业优先SJF调度算法模拟

. 题目先来先服务FCFS和短作业优先SJF进程调度算法 姓名： 学号： 专业： 学院： 指导教师：林若宁 二零一八年十一月

一、实验目的 模拟单处理器系统的进程调度，分别采用短作业优先和先来先服务的进程调度算法作为进程设计算法，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. 短作业优先调度算法原理 短作业优先调度算法，是指对短作业或断进程优先调度的算法。它们可以分别可以用于作业调度和进程调度。短作业优先调度算法，是从后备队列中选择一个或若干个运行时间最短的作业，将它们调入内存运行。短进程优先调度算法，是从就绪队列中选出一个估计运行时间最短的进程，将处理机分配给它使它立即执行并一直执行到完成，或发生某事件而被阻塞放弃处理机时再重新调度。 2. 先来先服务调度算法原理 先来先服务(FCFS)调度算法是一种最简单的调度算法，该算法既可用于作业调度，也可用于进程调度。当在作业调度中采用该算法时，每次调度都是从后备作业队列中选择一个或多个最先进入该队列的作业，将它们调入内存，为它们分配资源、创建进程，然后放入就绪队列。在进程调度中采用FCFS算法时，则每次调度是从就绪队列中选择一个最先进入该队列的进程，为之分配处理机，使之投入运行。该进程一直运行到完成或发生某事件而阻塞后才放弃处理机。 三、程序设计 1.概要设计 程序包括主函数、FCFS算法函数、SJF算法函数、输出函数；主函数流程：输入文件中的数据—显示各进程数据—选择算法—调用相应算法的函数—输出结果 2.算法流程

SJF算法流程图：

3.详细设计 （1）定义一个结构体 typedef struct PCB { char job_id[10]; //作业ID float Arr_time; //到达时刻 float Fun_time; //估计运行时间 float Wait_time; //等待时间 float Start_time; //开始时刻 float Fin_time; //完成时刻 float Tur_time; //周转时间 float WTur_time; //带权周转时间 int Order; //优先标记 }list; （2）先来先服务算法函数 void fcfs(list *p,int count) //先来先服务算法{ list temp; //临时结构体变量int i; int j;

操作系统实验报告1

操作系统 实验报告 班号：1303107 学号：1130310726 姓名：蔡鹏

1.请简述head.s 的工作原理。 head.s实在32位保护模式下运行的。我认为这段程序主要包括两个部分：1.初始化设置。2.任务执行与切换。 初始设置主要包括了：1.设置GDT表2.设置系统定时芯片3. 设置IDT表（0x08时钟中断和0x80系统调用中断）4.切换到任务0执行 任务切换和执行包括了：1.任务0和任务1 , 2.时钟中断, 3.系统中断 两个任务的在LDT中代码段和数据段描述符的内容都设置为：基地址0x0000；段限长值为0x03ff，实际段长度为4MB。因此在线性地址空间中这个?内核?的代码和数据段与任务的代码和数据段都从线性地址0开始并且由于没有采用分页机制，所以他们都直接对应物理地址0开始处。 为了每隔10毫秒切换运行的任务，head.s程序中把定时器芯片8253的通道0设置成每隔10毫秒就向中断控制芯片8259A发送一个时钟中断请求信号。PC机的ROM BIOS开机时已经在8259A中把时钟中断请求信号设置成中断向量8，因此我们需要在中断8的处理过程中执行任务切换操作。任务切换的实现是查看current变量中的当前运行的任务号，如果为0，就利用任务1的TSS选择符作为操作数执行远跳转指令，从而切换到任务1中，否则反之。

每个任务在执行时，会首先把一个字符的ASCII码放入寄存器AL中，然后调用系统中断调用int 0x80，而该系统调用处理过程则会调用一个简单的字符写屏子程序，把寄存器AL中的字符显示在屏幕上，同时把字符显示的屏幕的下一个位置记录下来，作为下一次显示字符用。在显示过一个字符后，任务代码会使用循环语句延迟一段时间，然后又跳转到任务代码开始处继续循环执行，直到运行了10毫秒而发生了定时中断，从而代码会切换到另一个任务执行。对于任务A，寄存器AL中始终存放字符‘A’，而任务B运行时AL中始终存放字符‘B’。因此程序运行时我们将看到一连串的‘A’和一连串的‘B’间隔的连续不断的显示在屏幕上。若出现了一个‘C’，是由于PC机偶然产生了一个不是时钟中断和系统调用中断的其他中断。因为我们已经在程序中给所有其他中断安装了一个默认中断处理程序。当出现一个其他中断时，系统就会运行这个中断处理程序，于是就会在屏幕上显示一个‘C’，然后退出中断。 4.请记录head.s 的内存分布状况，写明每个数据段，代码段，栈段 的起始与终止的内存地址。