操作系统试验报告

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。.实验内容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CPU利用率。.实验环境Windows操作系统、VC++6.0C语言4.实验要求：1） 上机前认真使用C语言编写好程序，采用VisualC++6.0作为编译环境；2） 上机时独立调试程序3） 根据具体实验要求，填写好实验报告（包括目的和要求、实验内容、实验环境、设计思想、源程序、实例运行结果、总结）。4） 测试用数据：n=2m=3t=5dispath()算法流程图:use_cpu=0x=0unuse_cpu=0/*use_cpu中记录CPU运行时间源程序：#include<stdio.h>#include<stdlib.h>structPCB_type{intpid; 〃进程名intstate; 〃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intcpu_time;〃运行需要的CPU时间（需运行的时间片个数）}；structQueueNode{structPCB_typePCB;structQueueNode*next;};//ready队列队首指针//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*ready_tail=NULL,*block_head=NULL,*block_tail=NULL;intuse_cpu,unuse_cpu;voidstart_state()〃读入假设的数据，设置系统初始状态{intn,m;inti;structQueueNode*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=(structQueueNode*)malloc(sizeof(structQueueNode));p->next=NULL;ready_head=ready_tail=p;for(i=0;i<n;i++){p=(structQueueNode*)malloc(sizeof(structQueueNode));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=(structQueueNode*)malloc(sizeof(structQueueNode));q->next=NULL;block_head=block_tail=q;for(i=0;i<m;i++){q=(structQueueNode*)malloc(sizeof(structQueueNode));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;block_tail=q;}printf("\n处于就绪状态的进程有:\n");p=ready_head->next;i=1;while(p){printf("进程％d的pid和state和cpu_time:%5d%5d%5d\n”,i,p->PCB.pid,p->PCB.state,p->PCB.cpu_time);p=p->next;i++;}}voiddispath() //模拟调度{intx=0,t;use_cpu=0;unuse_cpu=0;printf('输入t:");scanf("%d”,&t);printf("开始调度\n");while(ready_head!=ready_tail||block_head!=block_tail){structQueueNode*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％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;}else{printf("进程％d完成\t",p->PCB.pid);free(p);}}else{unuse_cpu++;x++;printf("空闲一个时间片\『)；}if(x==t&&block_head!=block_tail){q=block_head->next;block_head->next=q->next;q->next=NULL;if(block_head->next==NULL){block_tail=block_head;}ready_tail->next=q;ready_tail=q;x=0;

}voidcalculate()〃计算CPU利用率{printf("\ncpu的利用率%.2f\n",(float)use_cpu/(use_cpu+unuse_cpu));}voidmain()(start_state();dispath();calculate();}111片片一个时间片£就绪状态的进程有二pid^Ustatecpu_time:呈2的pid^Ustate^Qcpu_time:^：5_time:1_time:2_time:111片片一个时间片£就绪状态的进程有二pid^Ustatecpu_time:呈2的pid^Ustate^Qcpu_time:^：5_time:1_time:2_time:3_time:4_time:5145.运行结果片可.1 成^^度度23-45SSS进进空进进度度度成成兀13445SS11S1S1S1S1S.卜_1.■.►_1.■.►_1.■.►_1.■.►_1.■uuuuUppppPCCCCCnnnnn23-木丰木丰木■■■■nniiiii蜘数^pftpftpftpftp.ru12123点点曲进进进进.*■W04-I-7V.ILcpu的利用率@-79Pressanykeyt1成度度度一1345

H

进进进进7.实验小结通过模拟进程调度的实验，熟悉了进程调度算法，对进程调度的原理有了进步的认识，巩固了理论知识，同时复习了C语言的知识。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。.实验内容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。假定系统的内存共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、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。.实验环境Windows操作系统、VC++6.0C语言4.实验要求：1） 上机前认真使用C语言编写好程序，采用VisualC++6.0作为编译环境；2） 上机时独立调试程序3） 根据具体实验要求，填写好实验报告（包括目的和要求、实验内容、实验环境、设计思想、源程序、实例运行结果、总结）。

requireMemo(charname,intrequire)流程图如下:requireMemo(charname,intrequire)流程图如下:endfreeMemo(charname)流程图如下:if(p==busy_tail)busy_tail=q;printf("％cisnotexist”,name)q->next=p->next;len=p->len;address=p->address;free(p) 】ri是 -end： 十是

w=(structfreelink*)malloc(..・)；w->len=len;w->address=address;1Fend源程序：#include<stdio.h>#include<stdlib.h>structfreelinkNode(intlen;intaddress;structfreelinkNode*next;};structbusylinkNode(charname;intlen;intaddress;structbusylinkNode*next;};structfreelinkNode*free_head=NULL;//自由链队列(带头结点)队首指针structbusylinkNode*busy_head=NULL;〃占用区队列队(带头结点)首指针structbusylinkNode*busy_tail=NULL;〃占用区队列队尾指针voidstart(void)/*设置系统初始状态*/{structfreelinkNode*p;structbusylinkNode*q;free_head=(structfreelinkNode*)malloc(sizeof(structfreelinkNode));free_head->next=NULL;//创建自由链头结点busy_head=busy_tail=(structbusylinkNode*)malloc(sizeof(structbusylinkNode));busy_head->next=NULL;//创建占用链头结点p=(structfreelinkNode*)malloc(sizeof(structfreelinkNode));p->address=64;p->len=640-64;//OS占用了64Kp->next=NULL;free_head->next=p;q=(structbusylinkNode*)malloc(sizeof(structbusylinkNode));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;}voidrequireMemo(charname,intrequire)/*模拟内存分配*/{freelinkNode*w,*u,*v;busylinkNode*p;if(free_head->next->len>=require){p=(structbusylinkNode*)malloc(sizeof(structbusylinkNode));p->name=name;p->address=free_head->next->address;p->len=require;p->next=NULL;busy_tail->next=p;busy_tail=p;}elseprintf("Can'tallocate");w=free_head->next;free_head->next=w->next;if(w->len==require){free(w);}else{w->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;}voidfreeMemo(charname)/*模拟内存回收*/{intlen;intaddress;busylinkNode*q,*p;freelinkNode*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("%cisnotexist",name);else{if(p==busy_tail){busy_tail=q;}else{q->next=p->next;len=p->len;address=p->address;free(p);w=(structfreelinkNode*)malloc(sizeof(structfreelinkNode));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;}}}voidpast(inttime)/*模拟系统过了time时间*/{printf("过了时间％d后:\n”,time);}voidprintlink()/*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=(structfreelinkNode*)malloc(sizeof(structfreelinkNode));p=free_head->next;while(p!=NULL){ printf("内存的起始地址和内存的大小％5d\t%5d:\n”,p->address,p->len);p=p->next;}}voidmain(){intt1=1,t2=2,t3=3,t4=4;start();

past(tl);requireMemo('A',8);requireMemo('B',16);requireMemo('C',64);requireMemo('D',124);printlink();past(t2);f