操作系统实验报告材料

1、实用标准文档实验二 进程调度1 目的和要求通过这次实验， 理解进程调度的过程， 进一步掌握进程状态的转变、 进程调度的策略， 进一步体会多道程序并发执行的特点， 并分析具体的调度算法的特点，掌握对系统性能的评价方法。2 实验内容阅读教材 计算机操作系统 第二章和第三章， 掌握进程管理及调度相关概念和原理。编写程序模拟实现进程的轮转法调度过程，模拟程序只对 PCB 进行相应的调度模拟操作，不需要实际程序。假设初始状态为：有n 个进程处于就绪状态，有m个进程处于阻塞状态。采用轮转法进程调度算法进行调度（调度过程中，假设处于执行状态的进程不会阻塞） ，且每过 t 个时间片系统释放资源，唤醒处于阻塞队

2、列队首的进程。程序要求如下：1）输出系统中进程的调度次序；2）计算CPUPJ用率。3 实验环境Windows操作系统、VC+6.0C语言4 设计思想：（ 1 ） 程序中进程可用 PCB 表示，其类型描述如下：struct PCB_typeint pid ;/进程名文案大全实用标准文档int state ;/ 进程状态2表示“执行”状态1表示“就绪”状态0表示“阻塞”状态int cpu_time ; /运行需要的 CPU 时间(需运行的时间片个数)用 PCB 来模拟进程；( 2)设置两个队列，将处于“就绪”状态的进程PCB 挂在队列 ready 中；将处于“阻塞”状态的进程PCB 挂在队列 bl

3、ocked 中。 队列类型描述如下：struct QueueNodestruct PCB_type PCB;Struct QueueNode *next;并设全程量：struct QueueNode *ready_head=NULL,/ready 队列队首指针*ready_tail=NULL , /ready 队列队尾指针*blocked_head=NULL,/blocked 队列队首指针*blocked_tail=NULL; /blocked 队列队尾指针( 3) 设计子程序：start_state();读入假设的数据， 设置系统初始状态， 即初始化就绪队列和阻塞队列。dispath();模

4、拟调度， 当就绪队列的队首进程运行一个时间片后， 放到就绪队列末尾， 每次都是队首进程进行调度， 一个进程运行结束就从就绪队列中删除，当到 t 个时间片后，唤醒阻塞队列队首进程。calculate();就绪进程运行一次，usecpu加1,当就绪队列为空时unusecpu加1,CPU 利用率为 use_cpu/(use_cpu+unuse_cpu)。5 源代码：#include<stdio.h>#include<stdlib.h>struct PCB_type int pid ;/进程名int state ;/ 进程状态/2-表示 "执行 "状态/1-

5、表示 "就绪 "状态/0-表示 " 阻塞 "状态int cpu_time ;/运行需要的 CPU 时间(需运行的时间片个数);struct QueueNodestruct PCB_type PCB;struct QueueNode *next;/ready 队列队首指针/ready 队列队尾指针/blocked 队列队首指针/blocked 队列队尾指针struct QueueNode *ready_head=NULL,*ready_tail=NULL,*block_head=NULL,*block_tail=NULL;int use_cpu,unuse

6、_cpu;void start_state() /读入假设的数据，设置系统初始状态int n,m;int i;struct QueueNode *p,*q;printf(" 输入就绪节点个数n:");scanf("%d",&n);printf(" 输入阻塞节点个数m:");scanf("%d",&m);p=(struct QueueNode *)malloc(sizeof(struct QueueNode);p->next =NULL;ready_head=ready_tail=p;for(i

7、=0;i<n;i+)p=(struct QueueNode *)malloc(sizeof(struct QueueNode);p->next =NULL;p->PCB.state=1;printf(" 输入就绪进程%d 的 pid 和 cpu_time:",i+1);scanf("%d%d",&p->PCB.pid,&p->PCB.cpu_time);ready_tail->next=p;ready_tail=p;q=(struct QueueNode *)malloc(sizeof(struct Q

8、ueueNode);q->next =NULL;block_head=block_tail=q;for(i=0;i<m;i+)q=(struct QueueNode *)malloc(sizeof(struct QueueNode); q->next=NULL;q->PCB.state=0;printf(" 输入阻塞进程%d 的 pid 和 cpu_time:",i+1);scanf("%d%d",&q->PCB.pid,&q->PCB.cpu_time);block_tail->next=q;

9、block_tail=q;printf("n 处于就绪状态的进程有:n");p=ready_head->next;i=1;state 和while(p)printf( “ 进 程 %d 的 pid 和cpu_time:%5d%5d%5dn",i,p->PCB.pid,p->PCB.state,p->PCB.cpu_time); p=p->next;i+;void dispath()/模拟调度int x=0,t;use_cpu=0;unuse_cpu=0;printf(" 输入 t:");scanf("%d

10、",&t);printf(" 开始调度 n");while(ready_head!=ready_tail|block_head!=block_tail) struct QueueNode *p,*q;if(ready_head!=ready_tail) p=ready_head->next;ready_head->next=p->next;p->next=NULL;if(ready_head->next=NULL) ready_tail=ready_head;p->PCB.state=2;printf(" 进程

11、 %d 调度 t",p->PCB.pid);use_cpu+;x+;p->PCB.cpu_time-;if(p->PCB.cpu_time)ready_tail->next=p;ready_tail=p;elseprintf(" 进程 %d 完成 t",p->PCB.pid);free(p);elseunuse_cpu+;x+;printf(" 空闲一个时间片 t");if(x=t&&block_head!=block_tail)q=block_head->next;block_head-&g

12、t;next=q->next;q->next=NULL;if(block_head->next=NULL)block_tail=block_head;ready_tail->next=q;ready_tail=q;x=0;void calculate() /计算 CPU 利用率printf("ncpu 的利用率 %.2fn",(float)use_cpu/(use_cpu+unuse_cpu);void main()start_state();dispath();calculate();6运行结果:一组八人人入入，.一二n：2 导个砺：3 圣1的诞d

13、和cpu 等的pid.和cpu 聚1的pid知cpu 是2的贯麻口£ pu 星3的pid和cpu七十就绪状态的进程有二程 1的 pid和wtatc和cpu_t ine ： 程2 的 pid和“Ate 1.Qcpu_t ime ： 入七;6躁Fin融I 量南度 进；pu的利用率0.83 pess anu key to continue_t ine 一time _t imeiine2345片间 匿成度篇度 粤调 2 2 3 4-5 7 王口王旱sr片 间 需成度度度 1-3 455 iis 进空进进进进程 进进空进进片 间7实验总结：实验帮我复习了数据结构和c语言，且巩固课本知识，知道了

14、如何定义结构体，如何在链接队列中增删节点。模拟进程调度帮我们巩固了进程三状态之间的变迁。懂得调式的重要性。总之，我们明白了理论联系实际。多看书，多上机。实验三 可变分区存储管理1 目的和要求通过这次实验， 加深对内存管理的认识， 进一步掌握内存的分配、 回收算法 的思想。2 实验内容阅读教材计算机操作系统第四章，掌握存储器管理相关概念和原理。编写程序模拟实现内存的动态分区法存储管理。内存空闲区使用自由链管理， 采用最坏适应算法从自由链中寻找空闲区进行分配， 内存回收时假定不做与 相邻空闲区的合并。假定系统白内存共640K,初始状态为操作系统本身占用 64K。在t1时间之 后，有作业 A B、C

15、、D分别请求8K、16K、64K、124K的内存空间；在t2时间 之后，作业C完成；在t3时间之后，作业E请求50K的内存空间；在t4时间之 后，作业D完成。要求编程序分别输出t1、t2、t3、t4时刻内存的空闲区的状 态。3 实验环境Windows操作系统、VC+6.0C语言4 . 设计思想模拟内存分配和回收， 要设置两个链队列， 一个空闲区链和一个占用区链， 空闲区链节点有起始地址， 大小和指向下一节点的指针等数据域， 占用区链节点有起始地址，大小，作业名和指向下一节点的指针等数据域， 本实验用最坏适应算法， 每次作业申请内存都是从空闲链队头节点分配，如果相等，就删除空闲头结点，如果小于申

16、请的，就不分配，否则就划分内存给作业， 剩下的内存大小，重新插入空闲链队， 按从大到小，接着把作业占用的内存放到占用区链节点的末尾。 每次作业运行完， 就要回收其占用的内存大小， 把作业节点按从大到小插入到空闲链队中。文案大全实用标准文档文案大全5. 源代码：#include<stdio.h>#include<stdlib.h>struct freelinkNodeint len;int address;struct freelinkNode *next;struct busylinkNodechar name;int len;int address;struct bu

17、sylinkNode *next;struct freelinkNode *free_head=NULL;struct busylinkNode *busy_head=NULL;struct busylinkNode *busy_tail=NULL;void start（void） /* 设置系统初始状态/自由链队列（带头结点）队首指针/占用区队列队（带头结点）首指针/占用区队列队尾指针*/struct freelinkNode *p;struct busylinkNode *q;free_head=(struct freelinkNode*)malloc(sizeof(struct free

18、linkNode);free_head->next=NULL; / 创建自由链头结点busy_head=busy_tail=(struct busylinkNode*)malloc(sizeof(struct busylinkNode);busy_head->next=NULL; / 创建占用链头结点p=(struct freelinkNode *)malloc(sizeof(struct freelinkNode);p->address=64;p->len=640-64;/OS 占用了 64Kp->next=NULL;free_head->next=p;q

19、=(struct busylinkNode *)malloc(sizeof(struct busylinkNode);q->name='S' /* S 表示操作系统占用 */q->len=64; q->address=0; q->next=NULL; busy_head->next=q; busy_tail=q;void requireMemo(char name, int require) /* 模拟内存分配*/freelinkNode *w,*u,*v;busylinkNode *p;if(free_head->next->len&

20、gt;=require) p=(struct busylinkNode*)malloc(sizeof(struct busylinkNode); p->name=name;p->address=free_head->next->address;p->len=require;p->next=NULL;busy_tail->next=p;busy_tail=p;elseprintf("Can't allocate");w=free_head->next;free_head->next=w->next;if(w-

21、>len=require)free(w);elsew->address=w->address+require;w->len=w->len-require;u=free_head;v=free_head->next;while(v!=NULL)&&(v->len>w->len) u=v;v=v->next;u->next=w;w->next=v;void freeMemo(char name) /* 模拟内存回收*/int len;int address;busylinkNode *q,*p;freelink

22、Node *w,*u,*v;q=busy_head;p=busy_head->next;while(p!=NULL)&&(p->name!=name) q=p;p=p->next;if (p=NULL)printf("%c is not exist",name);elseif(p=busy_tail) busy_tail=q;else q->next=p->next;len=p->len;address=p->address;free(p);w=(struct freelinkNode*)malloc(sizeof(

23、struct freelinkNode);w->len=len;w->address=address;u=free_head;v=free_head->next;while(v!=NULL)&&(v->len>len) u=v; v=v->next;u->next=w;w->next=v;void past(int time) /* 模拟系统过了 time 时间 */printf(" 过了时间 %d 后 :n",time);void printlink() /* 输出内存空闲情况(自由链的结点) */freelinkNode *p;printf(" 内存的空闲情况为:n");p=(struct freelinkNode *