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时间:2019-08-30
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1、操作系统是计算机系统屮一个重要的组成部分,是最重要的一门系统软件,同时也是最活跃的学科之一,其发展极为迅速。其出现在50年代末,至今己有四十余年的历史了,在计算机系统中,已是一个发展较成熟的分支。但是随着计算机科学技术的迅速发展,计算机应用领域的不断扩展,现有的操作系统仍然不能满足需要,因此迫切需要新的操作系统來替换旧的操作系统。这一工作毫无疑问应落到从事计算机专业的设计人员身上,因此作为计算机专业的学生,操作系统是一门重要的专业、必修、基础课程之一,掌握其理论和工作原理是至关重要的,当然了解其设计方法和思想也是不可缺少的。实验环节是计算机专业学生学习的必要途径
2、,特别是对《操作系统原理》这门课程更为重要了,众所周知《操作系统原理》内容深刻、概念抽象,难以理解。操作系统的开发是一个大型的工作,且开发的吋间也是漫长的。作为教学,在有限的时间内开发一个完整的操作系统是不现实的,因此只能按照操作系统的功能,让学生做一些模拟小实验,来了解操作系统的开发方法和设计思路,了解其开发难度,为今后从事这一方面工作打卜•基础。本指导书是在配合课堂教学的同时,使得学生正确掌握概念、在了解操作系统的一般工作原理基础上使之有效地学好《操作系统原理》这门课。同吋也是为锻炼学生的软件设计能力的一个好机会,进一步掌握软件开发方法的一个好途径,本实验是
3、在WINDOWS环境下,用C语言编程。要求操作系统实验是在计算机专业机房、单机运行、WINDOWS操作系统环境下,用C语言或其它高级语言实现的,因此实验的总耍求如下:1、遵守机房纪律,服从机房管理;2、努力准备上机内容,并预先作一些情况分析3、认真编码、测试、观察上机现象,记录测试屮出现的问题及今后可能出现的问题,并记录一些主要情况。4、认真书写实验报告。实验报告应包括实验目的、耍求、程序框图、程序清单、运行情况、运行结果、分析意见。在程序清单中主耍部分必须加以注释。实验一、进程管理设计一、实验目的:通过进程的创建和控制的设计来达到如下口的:1、加深对进程概念的
4、理解,明确进程和程序的区别;2、进一步认识并发执行的概念,区别顺序执行和并发执行;3、分析进程争用临界资源的现象,学习解决进程互斥的方法;二、实验内容:(一)在UNIX环境下实验:1、进程的创建编写一段程序,创建两个子进程,当此程序运行时,在系统屮冇一个父进程和两个了进程活动。让每一个进程在屏幕上显示一个字符:父进程显示字符“a”;子进程分别显示字符“b”和“c”。试观察显示在屏幕上的结果,并分析原因。2、修改已编写的程序,将每个进程输出一个字符改为毎个进程输出一句话,再观察程序执行时屏幕上出现的现彖,并分析原因。如果在程序中使用系统调用Lockf()来给每一个
5、进程加锁,可以实现进程之间的互斥,观察并试分析出现的现象。(二)在WINDOWS环境下模拟实验:1、用C语言编写一程序,来模拟进程的创建和撤消,要求通过终端键盘输入三、四作业的名称、大小、优先级等。系统为它创建进程,并把进程控制块PCB的内容送到终端显示器上输出。2、同吋模拟内存空间为作业分配内存空间,并把结果用图形形象地表示出来,同样通过终端输出。3、按进程的优先级的顺序撤消进程,同时通过终端显示PCB的撤消过程和内存的释放过程。实验二、进程调度一、实验目的:在采用多道程序设计的系统屮,往往有若干个进程同吋处于就绪状态。当就绪进程个数大于处理器数时,就必须依照
6、某种策略来决定哪些进程优先占用处理器。本实验模拟在单处理器情况下的进程调度,帮助学生加深了解处理器调度的工作。二、实验内容:从下面两个调度算法屮,选择一个调度算法来实现进程调度:1、优先数调度算法;2、时间片轮法调度算法三、提示:1、按优先数调度算法:(1)假定系统小有五个进程,每一个进程用一个进程控制块PCB来代表,进程控制块的格式为:其中:进程名一一作为进程的标识,假设五个进程的进程名分别为匕,P2,P3,P4,卩5。指针一一按优先数的大小把五个进程;连成队列,用指针指出下一个进程的进程控制块的首地址,最后一个进程屮的指针为“NULL”。要求运行时间——假设
7、进程需要运行的单位时间数优先数一一赋予进程的优先数,调度时总是选取优先数大的进程先执行。状态可假设有两种状态,“就绪”状态和“结束”状态。五个进程的初始状态都为“就绪”,用“R”表示;当一个进程运行结束后,它的状态为“结朿”状态,用“E”表示。(2)在每次运行你所设计的处理器高度程序之前,为每个进程任意确定它的“优先数”和“要求运行时间”。(3)为了高度方便,把五个进程按给定的优先数从大到小连成队列。用一E元指出队首进程,用指针指出队列的连接情况。例:k2Kik2k3K4k5PiP2P3P4P50K4k5k3Ki2312415342RRRRR队首标志PCB1PC
8、B2PCB3PCB4PC
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