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1、操作系统原理实 验 指 导 书 编 前 言1 实验总体目标通过学生自己动手设计实验验证理论知识，使学生掌握操作系统特征和功能，掌握不同调度算法下进程的调度、进程控制、进程调度与死锁，并必须掌握作业管理、存储器管理、设备管理和文件管理的主要原理。加深对操作系统基本原理理解。 适用专业计算机科学与技术 先修课程C语言程序设计、计算机组成原理、数据结构 实验课时分配实验项目学时实验1 设计一个有 N个进程共行的进程调度程序。4实验2 批处理系统中作业调度4实验3 银行家算法4实验4 独占设备的分配和回收模拟4 实验环境有40台中等配置的计算机组成的小型局域网的实验室环境。计算机的具体要求：Penti
2、um 133Hz以上的CPU；建议至少256MB的内存；建议硬盘至少2GB，并有1GB空闲空间。4.安装Windows操作系统及C语言编译程序。 实验总体要求培养计算机专业的学生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。 本实验的重点、难点及教学方法建议重点：理解进程调度中PCB的设计，以实现对进程的调度。难点：进程调度程序的设计，
3、设备管理程序的设计。教学方法建议：力争在本指导书的帮助下，独立设计程序以加深理解。实验1 设计一个有 N个进程共行的进程调度程序。一、实验目的用高级语言编写和调试一个进程调度程序，以加深对进程的概念及进程调度算法的理解。二、实验类型（含验证型、设计型或综合型）设计型三、实验仪器一台安装Windows操作系统及C语言编译程序的pc机 四、实验原理五、实验方法与步骤（一）内容：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）和先来先服务算。 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
4、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输入的时间。 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）、运行R（Run）、或完成F（Finish）三种状态之一。 就绪进程获得 CPU后都只能运行一个时间片。用已占用CPU时间加1来表示。 如果运行一个时间片后，进程的已占用 CPU时间已达到所需要的运行时间，则撤消该进程，如果运行一个时间片后进程的已占用CPU时间还未达所需要的运行时间，也就是进程还需要继续运行，此时应将进程的优先数减1（即降低一级），然后把它插入就绪队列等待CPU。 每进行一次调度程
5、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，直到所要进程都完成为止。（二）参考程序：#include #include #include #define getpch(type) (type*)malloc(sizeof(type) #define NULL 0 struct PCB /* 定义进程控制块PCB */ char name10; char state; int super; int ntime; int rtime; struct PCB* link; *ready=NULL,*p; typedef struct PCB; sort()
6、/* 建立对进程进行优先级排列函数*/ PCB *first, *second; int insert=0; if(ready=NULL)| ) p-link=ready; ready=p; else /* 进程比较优先级,插入适当的位置中*/ first=ready; second=first-link; while(second!=NULL) if( ) /*若插入进程比当前进程优先数大,*/ /*插入到当前进程前面*/ p-link=second; first-link=p; second=NULL; insert=1; else /* 插入进程优先数最低,则插入到队尾*/ first=
7、first-link; second=second-link; if(insert=0) first-link=p; input() /* 建立进程控制块函数*/ int i,num; /clrscr(); /*清屏*/ printf(n 请输入进程号?); scanf(%d,&num); for(i=0;iname); printf(n 输入进程优先数:); scanf(%d,&p-super); printf(n 输入进程运行时间:); scanf(%d,&p-ntime); printf(n); p-rtime=0;p-state=w; p-link=NULL; sort(); /* 调
8、用sort函数*/ int space() int l=0; PCB* pr=ready; while(pr!=NULL) l+; pr=pr-link; return(l); disp(PCB * pr) /*建立进程显示函数,用于显示当前进程*/ printf(n qname t state t super t ndtime t runtime n); printf(|%st,pr-name); printf(|%ct,pr-state); printf(|%dt,pr-super); printf(|%dt,pr-ntime); printf(|%dt,pr-rtime); printf
9、(n); check() /* 建立进程查看函数 */ PCB* pr; printf(n * 当前正在运行的进程是:%s,p-name); /*显示当前运行进程*/ disp(p); pr=ready; printf(n *当前就绪队列状态为:n); /*显示就绪队列状态*/ while(pr!=NULL) disp(pr); pr=pr-link; destroy() /*建立进程撤消函数(进程运行结束,撤消进程)*/ printf(n 进程 %s 已完成.n,p-name); free(p); running() /* 建立进程就绪函数(进程运行时间到,置就绪状态*/ ; if(p-rt
10、ime=p-ntime) destroy(); /* 调用destroy函数*/ else ; p-state=w; sort(); /*调用sort函数*/ main() /*主函数*/ int len,h=0; char ch; input(); len=space(); while( ) ch=getchar(); h+; printf(n The execute number:%d n,h); p=ready; ready=p-link; p-link=NULL; p-state= ; check(); running(); printf(n 按任一键继续.); ch=getchar(
11、); printf(nn 进程已经完成.n); ch=getchar(); 六、注意事项由于程序长而且有难度，所以在设计实验时，要细心，多次调试。七、思考题实验2 批处理系统中作业调度一、实验目的模拟批处理系统中的作业调度，以加深对作业调度的概念的理解二、实验类型（含验证型、设计型或综合型）设计型三、实验仪器一台安装Windows操作系统及C语言编译程序的pc机 四、实验原理五、实验方法与步骤#include #include typedef struct jcb char name4; /*作业名*/ int length; /*作业长度，所需主存大小*/ int printer; /*作业执行所需打印机的数量*/ int tape; /*作业执行所需磁带机的数量*/ int runtime; /*作业估计的执行时间*/ int waittime; /*作业在输入井中的等待时间*/ struct jcb *next;/*指向下一个作业控制块的指针*/ JCB; /*作业控制块类型定义*/ JCB *head; /*作业队列头指针定义*/ int tape,printer; long memory; shedule( ) /*作业调度函数*/ float xk,k; JCB *p,*q,*s,*t;
