广工操作系统实验指导书

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1、♦八・一^一冃ug操作系统是计算机系统配置的基本软件之…。它在整个计算机系统软件中占有中心地位。其作用是对计算机系统进行统一的调度和管理，提供各种强有力的系统服务，为用户创造既灵活又方便的使用环境。因此，操作系统质量的好坏,直接影响整个计算机系统的性能和用户对计算机的使用。一个精心设计的操作系统能极人地扩充计算机系统的功能，充分发挥系统中各种设备的使用效率，提高系统工作的可靠性。操作系统是计算机教学中最重要的环节之一，也是计算机专业学生的一门重要的专业课程。它涉及计算机系统中各种软硬件资源的管理，内容比较繁琐

2、，具有很强的实践性。要学好这门课程，必须把理论与实践紧密结合，才能取得较好的学习效果。培养计算机专业的学生的系统程序设计能力，也是操作系统课程的一个非常重要的环节，通过上机实习，可以培养学生程序设计的方法和技巧，提高学生编制清晰、合理、可读性好的系统程序的能力，加深对操作系统课程的理解。该实现指导书包括进程调度、作业调度、存储管理和文件管理四个实验。每个实验除了介绍了实习的目的、要求、内容和方法外，还设有示例、并提供若干实习题，供学生选择。实验一：进程调度实验一、目的要求用高级语言编写和调试一个进程调度程序，

3、以加深对进程的概念及进程调度算法的理解。二、例题：设计一个有几个进程共行的进程调度程序。进程调度算法：采用最高优先数优先的调度算法(即把处理机分配给优先数最高的进程)、先来先服务算法、简单轮转法。每个进程有一个进程控制块(PCB)表示。进程控制块可以包含如下信息：进程名、优先数、到达时间、需要运行时间、已用CPU时间、进程状态等等。进程的优先数及需要的运行时间可以事先人为地指定(也可以由随机数产生)。进程的到达时间为进程提交的时间。进程的运行时间以时间片为单位进行计算。每个进程的状态可以是就绪w(Wait)、

4、运行R(Run)、或完成F(Finish)三种状态之一。“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。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。采用先来先服务(FCFS)调度算法，即按进程提交的先后次序进行调度。总是首先调度在就绪队列中等待时间最长的进程。实验二、作业调度试验一.目

5、的要求：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.单道批处理系统中设计一个作业调度程序。编写并调试一个单道处理系统的作业等待模拟程序。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。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

6、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Wo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

7、间。以比较各种算法的优缺点。实验三、存储管理实验1.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。对分区的管理法可以采用下面四种算法：(1)首次适应算法(2)循环首次适应算法(3)最佳适应算法(4)最差适应算法首次适应法：为作业选择分区时总是按地址从高到低搜索，只要找到可以容纳该作业的空白块，就把该空白块分配给该作业。循环首次适应法：类似首次适应法每次分区时，总是从上次查找结束的地方开始，找到一个足够大的空白区分配。最佳适应算法：接到内存申请时，在空闲块表中找到一个不小于请求的最小空块

8、进行分配最差适应算法接到内存巾请时，在空闲块表中找到一个不小于请求的最大空块进行分配，与最佳适应法相反，它在作业选择存储块时，总是寻找最大的空白区。