操作系统实验大纲

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1、《操作系统》实验教学大纲课程编码：131204课程类别：专业基础课适用专业：计算机科学与技术专业主要教学内容：操作系统基本原理课程总学时：78实验学时：14【实验目标要求】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。操作系统课程主要内容包括：进程管理、处理机调度与死锁、存储管理、设备管理、文件系统、操作系统接口、网络操作系统、操作系统安全性以及Unix系统内核结构。由于操作系统涉及计算机系统中各种软硬件资源的管理，内容比较繁琐，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

2、的系统程序设计能力，是操作系统课程的一个非常重要的环节。通过操作系统上机实验，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。使学生更好地掌握操作系统的基本概念、基本原理、及基本功能，具有分析实际操作系统、设计、构造和开发现代操作系统的基本能力。【实验学习要求】认真学习教学过程中讲授的与实验相关的内容，提前做好实验预习。按实验指导书要求事先编好程序；准备好需要输入的中间数据；估计可能出现的问题；预计可能得到的运行结果。做到在每个实验前明确实验目的、掌握实验的基本内容及操作方法；在实验中正确使用实验设备，认

3、真观察、分析实验结果；实验后要根据要求做好总结，上交实验报告。【实验计划】实验序号实验项目内容学时实验类型实验一进程调度实验4设计型实验二资源分配实验4设计型实验三存储器管理实验6综合型【实验教材及主要参考资料】 教材：《计算机操作系统》，汤子赢等编著，西安电子科技大学出版社，2002《操作系统教程题解与实验指导》，孟静编著，高等教育出版社，2003参考资料：《操作系统实验指导书》，傅秀芬编著，广东工业大学出版科  中山大学OSCAI：http://i-math.zsu.edu.cn/os/《操作系统教程》，陈向群等编著，北京大学出版社，2001《Windows操作

4、系统原理》，尤晋元等编著，机械工业出版社，2001《计算机操作系统教程》，周长林等编著，高等教育出版社，2002【实验任务】11实验一、单处理器系统的进程调度实验目的：模拟单处理器系统的进程调度，采用动态优先权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．实验内容：（1）用C语言实现对N个进程使用动态优先权算法的进程调度。（2）描述用来标识进程的进程控制块PCB结构。§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（人为指定或随机数）。§进程已占用的CPU时间CPUTIME。§进程还需占用的CPU时间ALL

5、TIME，当进程运行完毕ALLTIME是为0。§进程的阻塞时间STARTBLOCK，表示当进程再运行STARTBLOCK个时间片后，进程将进入阻塞状态。§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）手工输入建立几个进程，建立一个就绪队列，按优先数由高到低排列。（4）进行进程调度，进程调度流程如图1.1所示。图1.1进程调度流程图11（5）每进行一次调度程序都打印一次运行进程、就绪队列、以及各个进程的PCB，以便进行检查。重复以上过程，直到

6、所要进程都完成为止。为了清楚的观察诸进程的调度过程，程序应将每个时间片内的进程的情况显示出来，参照的具体格式如下：RUNNINGPROG:IREADY_QUEUE:->id1->id2BLOCK_QUEUE:->id3->id4实验主要步骤：1.启动C语言环境，新建文件。2.假设在调度前，系统中有5个进程，他们的初始状态如下：ID01234PRIORITY93830290CPUTIME00000ALLTIME33634STARTBLOCK2-1-1-1-1BLOCKTIME30000STATE都为READY3.按照给定进程，作为程序的输入，编写程序运行。思考题：编写

7、一个多道程序系统的作业调度模拟程序，可采用任一调度算法。实验二、资源分配实验目的：本实习要求学生编写和调试一个系统动态分配资源的简单模拟程序，观察死锁产生的条件，并采用适当的算法，有效地防止和避免死锁的发生。实验内容：本实习中共有两个实习题。第一题：用银行家算法实现资源分配。（1）把各进程需要和已占用资源的情况记录在进程控制块中，假定进程控制块PCB的格式为：进程号状态当前申请量资源需求总量已占资源量 (2)11为了观察死锁现象的发生，了解用银行算法进行资源分配可以避免死锁，在模拟程序中采用两种资源分配算法：银行算法和随机算法。随机算法的分配原则是：当进程申请资