天津科技大学操作系统实验报告

1、精选优质文档-倾情为你奉上2015-2016学年第一学期计算机操作系统实验报告专 业：计算机科学与技术班 级：学 号：姓 名：日 期：实验一 Windows多线程【开发语言及实现平台或实验环境】C+/C#Microsoft Visual Studio 6.0/ Microsoft Visual Studio .NET 【实验目的】(1) 进一步理解操作系统的并发性；(2) 了解Windows线程创建方法，并通过查阅资料理解各参数的含义；(3) 了解多线程程序设计方法，并进行简单应用。【实验要求】(1) 逐程序进行简要分析、运行各程序并仔细阅读注释；(2) 查阅MSDN或其他资料，掌握相关系统调

2、用使用方法和参数含义；(3) 完成实验报告。【实验结果与分析】（1）1-1.cpp程序 运行1-1.cpp结果：将main函数中注释掉的Sleep语句让其可用，运行结果为：分析原因： Sleep（0）的作用为语句可观察线程1和主线程并发执行。输出结果“main thread is running /thread1 is running”。没有添加的线程1运行结束只输出“main thread is running”。（2）1-2.cpp程序运行1-2.cpp结果：分析原因： 1-2.cpp文件使用的是时间片轮转方法调度的主线程、线程1、线程2.因此不需要sleep语句就可将主线程调度。因为在两

3、个线程中存在共享变量，因此执行结果出现不可再现性。（3）1-3.cpp程序运行1-3.cpp结果：将main函数中注释掉的Sleep语句让其可用，运行结果为：将两个子函数中注释掉的Sleep语句让其可用，运行结果：分析原因：加入两个sleep（1）后，有可能到thread1 is sell tickets:时间片就停了，tickets没-,还可以运行thread2 is sell tickets:LoadIcon(IDR_MAINFRAME);void CCDlg:DoDataExchange(CDataExchange* pDX)CDialog:DoDataExchange(pDX);/AF

4、X_DATA_MAP(CCDlg)/ NOTE: the ClassWizard will add DDX and DDV calls here/AFX_DATA_MAPBEGIN_MESSAGE_MAP(CCDlg, CDialog)/AFX_MSG_MAP(CCDlg)ON_WM_SYSCOMMAND()ON_WM_PAINT()ON_WM_QUERYDRAGICON()/AFX_MSG_MAPEND_MESSAGE_MAP()/ CCDlg message handlersBOOL CCDlg:OnInitDialog()CDialog:OnInitDialog();/ Add Abou

5、t. menu item to system menu./ IDM_ABOUTBOX must be in the system command range.ASSERT(IDM_ABOUTBOX & 0xFFF0) = IDM_ABOUTBOX);ASSERT(IDM_ABOUTBOX AppendMenu(MF_SEPARATOR);pSysMenu-AppendMenu(MF_STRING, IDM_ABOUTBOX, strAboutMenu);/ Set the icon for this dialog. The framework does this automatically/

6、when the applications main window is not a dialogSetIcon(m_hIcon, TRUE);/ Set big iconSetIcon(m_hIcon, FALSE);/ Set small icon/ TODO: Add extra initialization herereturn TRUE; / return TRUE unless you set the focus to a controlvoid CCDlg:OnSysCommand(UINT nID, LPARAM lParam)if (nID & 0xFFF0) = IDM_A

7、BOUTBOX)CAboutDlg dlgAbout;dlgAbout.DoModal();elseCDialog:OnSysCommand(nID, lParam);/ If you add a minimize button to your dialog, you will need the code below/ to draw the icon. For MFC applications using the document/view model,/ this is automatically done for you by the framework.void CCDlg:OnPai

8、nt() if (IsIconic()CPaintDC dc(this); / device context for paintingSendMessage(WM_ICONERASEBKGND, (WPARAM) dc.GetSafeHdc(), 0);/ Center icon in client rectangleint cxIcon = GetSystemMetrics(SM_CXICON);int cyIcon = GetSystemMetrics(SM_CYICON);CRect rect;GetClientRect(&rect);int x = (rect.Width() - cx

9、Icon + 1) / 2;int y = (rect.Height() - cyIcon + 1) / 2;/ Draw the icondc.DrawIcon(x, y, m_hIcon);elseCDialog:OnPaint();/ The system calls this to obtain the cursor to display while the user drags/ the minimized window.HCURSOR CCDlg:OnQueryDragIcon()return (HCURSOR) m_hIcon;服务端：/ SDlg.cpp : implement

10、ation file/#include stdafx.h#include S.h#include SDlg.h#ifdef _DEBUG#define new DEBUG_NEW#undef THIS_FILEstatic char THIS_FILE = _FILE_;#endif/ CAboutDlg dialog used for App Aboutclass CAboutDlg : public CDialogpublic:CAboutDlg();/ Dialog Data/AFX_DATA(CAboutDlg)enum IDD = IDD_ABOUTBOX ;/AFX_DATA/ C

11、lassWizard generated virtual function overrides/AFX_VIRTUAL(CAboutDlg)protected:virtual void DoDataExchange(CDataExchange* pDX); / DDX/DDV support/AFX_VIRTUAL/ Implementationprotected:/AFX_MSG(CAboutDlg)/AFX_MSGDECLARE_MESSAGE_MAP();CAboutDlg:CAboutDlg() : CDialog(CAboutDlg:IDD)/AFX_DATA_INIT(CAbout

12、Dlg)/AFX_DATA_INITvoid CAboutDlg:DoDataExchange(CDataExchange* pDX)CDialog:DoDataExchange(pDX);/AFX_DATA_MAP(CAboutDlg)/AFX_DATA_MAPBEGIN_MESSAGE_MAP(CAboutDlg, CDialog)/AFX_MSG_MAP(CAboutDlg)/ No message handlers/AFX_MSG_MAPEND_MESSAGE_MAP()/ CSDlg dialogCSDlg:CSDlg(CWnd* pParent /*=NULL*/): CDialo

13、g(CSDlg:IDD, pParent)/AFX_DATA_INIT(CSDlg)/ NOTE: the ClassWizard will add member initialization here/AFX_DATA_INIT/ Note that LoadIcon does not require a subsequent DestroyIcon in Win32m_hIcon = AfxGetApp()-LoadIcon(IDR_MAINFRAME);void CSDlg:DoDataExchange(CDataExchange* pDX)CDialog:DoDataExchange(

14、pDX);/AFX_DATA_MAP(CSDlg)/ NOTE: the ClassWizard will add DDX and DDV calls here/AFX_DATA_MAPBEGIN_MESSAGE_MAP(CSDlg, CDialog)/AFX_MSG_MAP(CSDlg)ON_WM_SYSCOMMAND()ON_WM_PAINT()ON_WM_QUERYDRAGICON()/AFX_MSG_MAPEND_MESSAGE_MAP()/ CSDlg message handlersBOOL CSDlg:OnInitDialog()CDialog:OnInitDialog();/

15、Add About. menu item to system menu./ IDM_ABOUTBOX must be in the system command range.ASSERT(IDM_ABOUTBOX & 0xFFF0) = IDM_ABOUTBOX);ASSERT(IDM_ABOUTBOX AppendMenu(MF_SEPARATOR);pSysMenu-AppendMenu(MF_STRING, IDM_ABOUTBOX, strAboutMenu);/ Set the icon for this dialog. The framework does this automat

16、ically/ when the applications main window is not a dialogSetIcon(m_hIcon, TRUE);/ Set big iconSetIcon(m_hIcon, FALSE);/ Set small icon/ TODO: Add extra initialization herereturn TRUE; / return TRUE unless you set the focus to a controlvoid CSDlg:OnSysCommand(UINT nID, LPARAM lParam)if (nID & 0xFFF0)

17、 = IDM_ABOUTBOX)CAboutDlg dlgAbout;dlgAbout.DoModal();elseCDialog:OnSysCommand(nID, lParam);/ If you add a minimize button to your dialog, you will need the code below/ to draw the icon. For MFC applications using the document/view model,/ this is automatically done for you by the framework.void CSD

18、lg:OnPaint() if (IsIconic()CPaintDC dc(this); / device context for paintingSendMessage(WM_ICONERASEBKGND, (WPARAM) dc.GetSafeHdc(), 0);/ Center icon in client rectangleint cxIcon = GetSystemMetrics(SM_CXICON);int cyIcon = GetSystemMetrics(SM_CYICON);CRect rect;GetClientRect(&rect);int x = (rect.Widt

19、h() - cxIcon + 1) / 2;int y = (rect.Height() - cyIcon + 1) / 2;/ Draw the icondc.DrawIcon(x, y, m_hIcon);elseCDialog:OnPaint();/ The system calls this to obtain the cursor to display while the user drags/ the minimized window.HCURSOR CSDlg:OnQueryDragIcon()return (HCURSOR) m_hIcon; 运行结果如下图：【实验思考及总结】

20、 （1）在VC+6.0中open已经编译好的程序，选择所有文件，线程之间通信的两个基本问题是互斥和同步。线程同步是指线程之间所具有的一种制约关系，一个线程的执行依赖另一个线程的消息，当它没有得到另一个线程的消息时应等待，直到消息到达时才被唤醒。线程互斥是指对于共享的操作系统资源（指的是广义的资源，而不是Windows的.res文件，譬如全局变量就是一种共享资源），在各线程访问时的排它性。当有若干个线程都要使用某一共享资源时，任何时刻最多只允许一个线程去使用，其它要使用该资源的线程必须等待，直到占用资源者释放该资源。线程互斥是一种特殊的线程同步。（2）互斥和同步对应着线程间通信发生的两种情况：

21、1） 当有多个线程访问共享资源而不使资源被破坏时； 2） 当一个线程需要将某个任务已经完成的情况通知另外一个或多个线程时。 （3）在WIN32中，同步机制主要有以下几种： 1） 事件(Event); 2） 信号量(semaphore); 3） 互斥量(mutex); 4） 临界区(Critical section)。（4）全局变量因为进程中的所有线程均可以访问所有的全局变量，因而全局变量成为Win32多线程通信的最简单方式。实验四 银行家算法模拟【开发语言及实现平台或实验环境】C+/C#Microsoft Visual Studio 6.0/ Microsoft Visual Studio .

22、NET 2003【实验目的】（1）进一步理解利用银行家算法避免死锁的问题；（2）在了解和掌握银行家算法。（3）理解和掌握安全序列、安全性算法【实验内容】（1）编写安全性算法；（2）编写银行家算法，并编制银行家算法通用程序，将调试结果显示在计算机屏幕上，再检测和笔算的一致性。【源代码】#include #include #define M 3 /资源的种类数#define N 5 /进程的个数void output(int iMaxNM,int iAllocationNM,int iNeedNM,int iAvailableM,char cNameN); /统一的输出格式bool safety(

23、int iAllocationNM,int iNeedNM,int iAvailableM,char cNameN);bool banker(int iAllocationNM,int iNeedNM,int iAvailableM,char cNameN);void main()int i,j;/当前可用每类资源的资源数int iAvailableM=3,3,2;/系统中N个进程中的每一个进程对M类资源的最大需求int iMaxNM=7,5,3,3,2,2,9,0,2,2,2,2,4,3,3;/iNeedNM每一个进程尚需的各类资源数/iAllocationNM为系统中每一类资源当前已分配给

24、每一进程的资源数int iNeedNM,iAllocationNM=0,1,1,2,0,0,3,0,2,2,1,1,0,0,2;/进程名char cNameN=a,b,c,d,e;bool bExitFlag=true; /退出标记char ch; /接收选择是否继续提出申请时传进来的值bool bSafe; /存放安全与否的标志/计算iNeedNM的值for(i=0;iN;i+)for(j=0;jM;j+)iNeedij=iMaxij-iAllocationij;/输出初始值output(iMax,iAllocation,iNeed,iAvailable,cName);/判断当前状态是否安全

25、bSafe=safety(iAllocation,iNeed,iAvailable,cName);/是否继续提出申请while(bExitFlag)coutnch;switch(ch) case y: /cout调用银行家算法;bSafe=banker(iAllocation,iNeed,iAvailable,cName);if (bSafe) /安全，则输出变化后的数据output(iMax,iAllocation,iNeed,iAvailable,cName);break; case n: cout退出。n; bExitFlag=false; break; default: cout输入有

26、误，请重新输入：n;/输出void output(int iMaxNM,int iAllocationNM,int iNeedNM,int iAvailableM,char cNameN)int i,j;coutnt Max tAllocationt Need t Availableendl;couttA B CtA B CtA B Ct A B Cendl;for(i=0;iN;i+)coutcNameit;for(j=0;jM;j+)coutiMaxij ;coutt;for(j=0;jM;j+)coutiAllocationij ;coutt;for(j=0;jM;j+)coutiNee

27、dij ;coutt;cout ;/Available只需要输出一次if (i=0)for(j=0;jM;j+)coutiAvailablej ;coutendl;/安全性算法，进行安全性检查；安全返回true，并且输出安全序列，不安全返回false，并输出不安全的提示；bool safety(int iAllocationNM,int iNeedNM,int iAvailableM,char cNameN)int i,j,flag,x=0;char NameN;int WorkM;bool FinishN; for(j=0;jM;j+)Workj=iAvailablej; for(i=0;i

28、N;i+) Finishi=false;while(true) flag=0; for(i=0;i=iNeedi0 & Work1=iNeedi1 & Work2=iNeedi2) for(j=0;jM;j+)Workj+= iAllocationij ; Finishi=true; flag+; Namex+=cNamei; for(i=0;iN;i+) if(Finishi=false)i=i; break;if(i=5) coutn;cout当前时刻系统的一个安全序列为：;for(x=0;xN;x+)coutNamex ;coutn;return true;if(flag=0)cout无

29、安全序列; return false; return true;/安全返回true，不安全返回falsebool banker(int iAllocationNM,int iNeedNM,int iAvailableM,char cNameN)int iMaxNM=7,5,3,3,2,2,9,0,2,2,2,2,4,3,3;int i,j,RequestM,checkM;bool f=true;char x; while(f) coutx; for(i=0;iN;i+) if (cNamei=x) i=i; break; if (i=5) coutn您输入的进程名有误！请重新输入; else

30、f=false; cout请输入申请各类资源数量：n; for(j=0;jRequestj;for(j=0;jM;j+) checkj=Requestj+iAllocationij;for(j=0;jM;j+) if(iMaxij-checkj)0) coutn资源申请超过最大需求量！n; return false; for(j=0;jM;j+) if(iAvailablej-Requestj)0) coutn不能满足进程！n; return false; for(j=0;jM;j+) iAvailablej-=Requestj; iAllocationij+=Requestj; iNeedi

31、j-=Requestj; safety(iAllocation,iNeed,iAvailable,cName); return true;【实验结果与分析】【实验思考及总结】 银行家算法的安全算法不唯一，我们可以把操作系统看作是银行家，操作系统管理的资源相当于银行家管理的资金，进程向操作系统请求分配资源相当于用户向银行家贷款。操作系统按照银行家制定的规则为进程分配资源，当进程首次申请资源时，要测试该进程对资源的最大需求量，如果系统现存的资源可以满足它的最大需求量则按当前的申请量分配资源，否则就推迟分配。当进程在执行中继续申请资源时，先测试该进程已占用的资源数与本次申请的资源数之和是否超过了该进

32、程对资源的最大需求量。若超过则拒绝分配资源，若没有超过则再测试系统现存的资源能否满足该进程尚需的最大资源量，若能满足则按当前的申请量分配资源，否则也要推迟分配。实验五 页面置换算法模拟【开发语言及实现平台或实验环境】C+/C#Microsoft Visual Studio 6.0/ Microsoft Visual Studio .NET 2003【实验目的】（1）进一步理解利用页面调度算法实现虚拟内存的问题；（2）通过模拟实现请求页式存储管理的几种基本页面置换算法，了解虚拟存储技术的特点。（3）掌握虚拟存储请求页式存储管理中几种基本页面置换算法的基本思想和实现过程，并比较它们的效率。（4）了

33、解页面大小和内存实际容量对命中率的影响。【实验内容】（1）在了解和掌握页面调度算法的基础上，编制先进先出的算法（FIFO）、最近最少使用算法（LRU）、最佳淘汰算法（OPT）等各种页面置换算法。将调试结果显示在计算机屏幕上，再检测和笔算的一致性。（2）理解和掌握命中率的问题（3）会使用某种编程语言。【源代码】#include #define M 3#define N 20using namespace std;struct blockint iPageNum; /物理块里存储的页面号int iBlockFlag;/在三种算法中用到的标记。例如在FIFO中为在内存中的时间;/算法模拟移位寄存器原理void FIFO(int iTempPageN,int flagN,block myBlockM);void Optimal(int iTempPageN,int flagN,block myBlockM);void LRU(int iTe