操作系统实验指导书32628

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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