操作系统试验参考指导书完整版

《操作系统》实验指导书绍兴文理学院计算机系

前言1．实验总体目的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性和功能，掌握不同调度算法下进程调度、进程控制、进程调度与死锁，并必要掌握作业管理、存储器管理、设备管理和文献管理重要原理。加深对操作系统基本原理理解。⒉合用专业计算机科学与技术⒊先修课程C语言程序设计、计算机构成原理、数据构造⒋实验学时分派序号实验名称学时实验规定实验类型1分析操作系统所面临操作需求2必修验证2进程管理4必修设计3存储管理4必修设计4设备管理2必修设计5文献管理4必修设计⒌实验环境有70台中档配备计算机构成小型局域网实验室环境。计算机详细规定：(1)Pentium133Hz以上CPU；(2)建议至少256MB内存；(3)建议硬盘至少2GB，并有1GB空闲空间。(4)安装Windows操作系统及C语言编译程序或Linux虚拟环境。⒍实验总体规定培养计算机专业学生系统程序设计能力，是操作系统课程一种非常重要环节。通过操作系统上机实验，可以培养学生程序设计办法和技巧，提高学生编制清晰、合理、可读性好系统程序能力，加深对操作系统课程理解。使学生更好地掌握操作系统基本概念、基本原理、及基本功能，具备分析实际操作系统、设计、构造和开发当代操作系统基本能力。实验规定做到：详细描述实验设计思想、程序构造及各模块设计思路；详细描述程序所用数据构造及算法；明确给出测试用例和实验成果；为增长程序可读性，在程序中进行恰当注释阐明；认真进行实验总结，涉及：设计中遇到问题、解决办法与收获等；实验报告撰写规定构造清晰、描述精确逻辑性强；实验过程中，同窗之间可以进行讨论互相提高，但绝对禁止抄袭。⒎本实验重点、难点及教学办法建议重点：理解进程调度中PCB设计，以实现对进程调度。难点：进程调度程序设计，设备管理程序设计。教学办法建议：力求在本指引书协助下，独立设计程序以加深理解。

实验一分析操作系统所面临操作需求（一）实验目使学生理解操作系统所面临操作需求，掌握操作系统中进程管理、存储管理、设备管理和文献管理等功能。（二）实验内容1.

分析操作系统所面临操作需求；2.

熟悉实验环境；3.

资料收集与整顿，进行实验前期准备。熟悉编程环境

本课程中实验题目既可以在windows下用控制台应用程序实现，也可以在linux下用全屏幕程序实现。这里咱们一方面简介在windows下用vc++6.0设计控制台应用程序环节，然后简介在linux下用C语言编写全屏幕程序环节。windows控制台应用程序

图1-1图1-2图1-3环节1：开机，单击“开始”按钮，选取“程序

->Microsoft

Visual

Studio

6.0->Microsoft

Visual

C++6.0”进入Microsoft

Visual

环节2：在Microsoft

Visual

C++6.0中，单击“File”菜单，选取“New”菜单命令，见图1-2。

环节3：在“Files”选项卡中选取“C++

Source

File”，见图1-32.

linuxvi应用编程登录Linux是一种多顾客多任务操作系统，各种顾客可以拥有自己独立顾客账号登录提示：RedHatLinuxrelease6.0(Hedwing)Kernel2.2.5-15onani686Login:此时输入顾客户名（账号）并键入回车，则系统显示“passward”。在输入密码和回车。登录后：[root@hawk/root]##表达是按root方式登录,$表达是普通顾客。Linux大小写敏感，用“-”加参数zlinux:~#ls–FHowTo/HowToMin/linux@nag/sag/获取协助：Linux带有联机手册，可以用man命令来阅读Zlinux:~$manls虚拟终端Linux可有各种顾客登录到同一种计算机，但普通微机只有一种终端难以体现。可以使用各种虚拟终端，用Alt+F1、Alt+F2等来切换。退出系统在停止使用系统时，要退出系统。详细办法：exit或logout，或Ctrl+D关机如果没有顾客在使用系统，可以关机。但是不能直接关闭电源，而要按正常顺序关机。普通顾客是不能关机，只有root顾客可以关机。办法：可以使用halt或shutdown命令，也可以同步键入Ctrl+Alt+Del。Windows虚拟机环境：登录到系统点击桌面“VMware”图标——>VmwareWorkstation窗口——>Commands——>Startthisvirtualmachine进入fedora后，顾客名：root口令：123456使用编辑器vi编辑文献进入linux文本模式之后，在命令行键入vifilename.c然后回车。下面作某些简朴解释：一方面vi命令是打开vi编辑器。背面filename.c是顾客即将编辑c文献名字，注意扩展名字是.c；固然，vi编辑器功能很强，可以用它来编辑其他格式文献，例如汇编文献，其扩展名字是.s；也可以直接用vi打开一种新未命名文献，当保存时候再给它命名，只是这样做不很以便。最基本命令I：当进入刚打开文献时，不能写入信息，这时按一下键盘上I键（insert），插入意思，就可以进入编辑模式了。如下图所示：a与i是相似用法当文献编辑完后，需要保存退出，这时需要通过如下几种环节：1）按一下键盘上Esc键；2）键入冒号(：)，紧跟在冒号背面是wq（意思是保存并退出）。如果不想保存退出，则在第二步键入冒号之后，键入！q（不带w，机尾部保存）。如下图所示：退出vi编辑器编辑模式之后，要对刚才编写程序进行编译。编译命令是：gccfilename.c[-ooutputfilename]，其中gcc是c编译器。参数：filename.c是刚才编辑c文献（固然也可以是此前编写好c文献）；背面中括号里面参数是可选，它是一种输出文献。如果不选，默认输出文献是a.out，选了之后输出文献就是outputfilename.out．最后一步是运营程序，办法如下：./outputfilename.out

实验二进程管理（一）实验目掌握临界区概念及临界区设计原则；掌握信号量概念、PV操作含义以及应用PV操作实现进程同步与互斥；分析进程争用资源现象，学习解决进程互斥办法；掌握进程状态及状态转换；掌握惯用进程调度算法。（二）实验内容1．分析进程同步与互斥现象，编程实现典型进程同步问题——生产者消费者问题模仿；2．

编写容许进程并行执行进程调度程序，在惯用进程（作业）调度算法：先来先服务算法、短作业优先算法、最高响应比优先算法、高优先权优先算法等调度算法中至少选取三种调度算法进行模仿，并输出平均周转时间和平均带权周转时间。本实验涉及内容较多，可以在两个题目里选取一种完毕。编程实现典型进程同步问题——生产者消费者问题模仿模仿实现用同步机构避免发生进程执行时也许浮现与时间关于错误。进程是程序在一种数据集合上运营过程，进程是并发执行，也即系统中各种进程轮流地占用解决器运营。咱们把若干个进程都能进行访问和修改那些变量称为公共变量。由于进程是并发地执行，因此，如果对进程访问公共变量不加限制，那么就会产生“与时间关于”错误，即进程执行后所得到成果与访问公共变量时间关于。为了防止此类错误，系统必要要用同步机构来控制进程对公共变量访问。普通说，同步机构是由若干条原语——同步原语——所构成。本实验规定模仿PV操作同步机构实现，模仿进程并发执行，理解进程并发执行时同步机构作用。本次用到数据构造知识如下：typedefstructPcb{ charname[10]；//进程名 charstate[10]；//运营状态 charreason[10]；//若阻塞，其因素 intbreakp；//断点保护 structPcb*next；//阻塞时顺序}Pcb,*link；进程名状态等待因素断点后继进程进程控制块构造定义两个进程：linkp1;//生产者进程，linkc1;//消费者进程。pc程序计数器和linkready；就绪队列，linkb_s1；s1阻塞队列，linkb_s2；s2阻塞队列。实验指引：h头文献#include<string.h>#include<ctype.h>#include<malloc.h>/*malloc()等*/#include<limits.h>/*INT_MAX等*/#include<stdio.h>/*EOF(=^Z或F6),NULL*/#include<stdlib.h>/*atoi()*/#include<io.h>/*eof()*/#include<math.h>/*floor(),ceil(),abs()*/#include<process.h>/*exit()*/#include<iostream>usingnamespacestd;#include<time.h>#defineBUF10//缓存大小#defineMAX20//最大可以输入字符h头文献//数据构造定义和全局变量typedefstructPcb{ charname[10]；//进程名 charstate[10]；//运营状态 charreason[10]；//若阻塞，其因素 intbreakp；//断点保护 structPcb*next；//阻塞时顺序}Pcb,*link;ints1,s2；//信号量linkp1;//生产者进程linkc1;//消费者进程charstr[MAX]；//输入字符串charbuffer[BUF]；//缓冲池intlen；//输入长度intsp=0；//string指针intin=0；//生产者指针intout=0；//消费者指针chartemp；//供打印暂时产品charrec_p[MAX];//生产记录intrp1=0;//生产记录指针charrec_c[MAX];//消费记录intrp2=0;//消费记录指针linkready；//就绪队列linkb_s1；//s1阻塞队列linkb_s2；//s2阻塞队列intpc；//程序计数器intcount；//字符计数器intcon_cnt；//消费计数器h头文献voidinit()；//初始化voidp(ints)；//P操作voidv(ints)；//V操作voidblock(ints);//阻塞函数voidwakeup(ints);//唤醒函数voidcontrol()；//解决机调度voidprocessor();//解决机执行voidprint()；//打印函数voidinit(){//初始化 s1=BUF; s2=0; p1=(link)malloc(sizeof(Pcb));//建立新结点,并初始化为生产者 strcpy(p1->name,"Producer"); strcpy(p1->state,"Ready"); strcpy(p1->reason,"Null"); p1->breakp=0; p1->next=NULL; c1=(link)malloc(sizeof(Pcb));//建立新结点,并初始化为消费者 strcpy(c1->name,"Consumer"); strcpy(c1->state,"Ready"); strcpy(c1->reason,"Null"); c1->breakp=0; c1->next=NULL; ready=p1; ready->next=c1;//初始化为生产进程在前，消费进程在后 c1->next=NULL; b_s1=NULL; b_s2=NULL;//阻塞进程为NULL pc=0; con_cnt=0；//消费计数器}voidp(ints){ if(s==1){//p(s1) s1--; if(s1<0) block(1)；//阻塞当前生产进程 else{ printf("\t*s1信号申请成功!\n"); ready->breakp=pc；//保存断点 } } else{//p(s2) s2--; if(s2<0) block(2);//阻塞当前消费进程 else{ printf("\t*s2信号申请成功!\n"); ready->breakp=pc；//保存断点 } }}voidv(ints){ if(s==1){//v(s1) s1++; if(s1<=0) wakeup(1)；//唤醒生产进程 ready->breakp=pc；//保存断点 } else{//v(s2) s2++; if(s2<=0) wakeup(2);//唤醒消费进程 ready->breakp=pc；//保存断点 }}voidblock(ints){//阻塞函数定义 linkp; intnum1=0; intnum2=0; if(s==1){//生产进程 strcpy(p1->state,"Block");//变化状态 strcpy(p1->reason,"S1");//阐明因素 p=b_s1; while(p){ num1++; p=p->next;//p值为NULL,表达队尾 } if(!b_s1) b_s1=p1; else p=p1; p1->next=NULL; printf("\t*p1生产进程阻塞了!\n"); ready->breakp=pc；//保存断点 ready=ready->next;//在就绪队列中去掉,指向下一种 num1++; } else{//消费进程 strcpy(c1->state,"Block"); strcpy(c1->reason,"S2"); p=b_s2; while(p){ num2++; p=p->next;//p值为NULL,表达队尾 } if(!b_s2) b_s2=c1; else p=c1; ready->breakp=pc；//保存断点 ready=ready->next;//在就绪队列中去掉,指向下一种 c1->next=NULL; printf("\t*c1消费进程阻塞了!\n"); num2++; } printf("\t*阻塞生产进程个数为:%d\n",num1); printf("\t*阻塞消费进程个数为:%d\n",num2);}voidwakeup(ints){//唤醒函数定义 linkp; linkq=ready; if(s==1){//唤醒b_s1队首进程,生产进程队列 p=b_s1; b_s1=b_s1->next;//阻塞指针指向下一种阻塞进程 strcpy(p->state,"Ready"); strcpy(p->reason,"Null"); while(q)//插入就绪队列 q=q->next; q=p; p->next=NULL; printf("\t*p1生产进程唤醒了!\n"); } else{//唤醒b_s2队首进程,消费进程队列 p=b_s2; b_s2=b_s2->next;//阻塞指针指向下一种阻塞进程 strcpy(p->state,"Ready"); strcpy(p->reason,"Null"); while(q->next)//插入就绪队列 q=q->next; q->next=p; p->next=NULL; printf("\t*c1消费进程唤醒了!\n"); }}voidcontrol()//解决器调度程序{ intrd; intnum=0; linkp=ready;if(ready==NULL)//若无就绪进程,结束 return; while(p)//记录就绪进程个数 { num++; p=p->next;//最后p变为NULL } printf("\t*就绪进程个数为:%d\n",num); time_tt； srand((unsigned)time(&t)); rd=rand()%num;//随机函数产生随机数 if(rd==1){ p=ready; ready=ready->next; ready->next=p; p->next=NULL; strcpy(ready->state,"Run"); strcpy(ready->next->state,"Ready"); } else strcpy(ready->state,"Run"); pc=ready->breakp;}voidprocessor(){//模仿解决器指令执行 if(strcmp(ready->name,"Producer")==0)//当迈进程为生产者 switch(pc) {case0://produce printf("\t*生产者生产了字符%c\n",str[sp]); rec_p[rp1]=str[sp];//添加到生产记录 sp=(sp+1)%len; pc++; ready->breakp=pc；//保存断点 break; case1：//p(s1) pc++; p(1); break; case2：//put buffer[in]=rec_p[rp1]；//放到缓冲区 printf("\t*%c字符成功入驻空缓存!\n",buffer[in]); rp1++； in=(in+1)%BUF; pc++; ready->breakp=pc；//保存断点 break; case3：//v(s2) pc++; printf("\t*释放一种s2信号\n"); v(2); break; case4://goto01 printf("\t*生产进程goto0操作\n"); pc=0; count--；//剩余字符个数减1 printf("\t*剩余字符count=%d个\n",count); ready->breakp=pc；//保存断点 if(count<=0){//生产结束 printf("\t*生产者结束生产!\n"); strcpy(p1->state,"Stop"); strcpy(p1->reason,"Null"); ready->breakp=-1; ready=ready->next;//在就绪队列中去掉 } } else//当迈进程为消费者 switch(pc) { case0：//p(s2) pc++; p(2)； break; case1：//get printf("\t*消费者取字符!\n"); temp=buffer[out]; out=(out+1)%BUF; pc++; ready->breakp=pc；//保存断点 break; case2：//v(s1) pc++; printf("\t*释放一种s1\n"); v(1); break; case3：//consume printf("\t*消费了字符%c\n",temp); rec_c[rp2]=temp;//添加到消费记录 rp2++; con_cnt++; if(con_cnt>=len){ strcpy(c1->state,"Stop");//完毕态 c1->breakp=-1; return; } pc++; ready->breakp=pc；//保存断点 break; case4：//goto0 printf("\t*消费进程goto0操作\n"); pc=0; ready->breakp=pc；//保存断点 }}voidprint(){ inti,j; printf("生产者消费者模仿\n"); printf("*模仿过程字符串为:\t"); printf("%s\n",&str); printf("*已生产:"); for(j=0;j<=rp1;j++) printf("%c",rec_p[j]); printf("\n*空缓存:"); for(j=rp2;j<=rp1;j++) printf("%c",buffer[j]); printf("\n*已消费:"); for(j=0;j<=rp2;j++) printf("%c",rec_c[j]); printf("\n进程控制块信息\n"); printf("进程名\t\t状态\t等待因素\t断点\n"); printf("%s\t%s\t%s\t\t%d\n\n",p1->name,p1->state,p1->reason,p1->breakp); printf("%s\t%s\t%s\t\t%d\n",c1->name,c1->state,c1->reason,c1->breakp); printf("\n"); printf("1.继续0.退出\n"); scanf("%d",&i); if(i==0){ exit(0); }}主程序#include"a.h"#include"b.h"#include"c.h"voidmain(){ printf("*生产者消费者模仿\n"); printf("\n"); printf("*请输入字符串:\n"); scanf("%s",str)；//string数组存储将要产生字符 len=strlen(str); count=len；//输入字符个数 init()；//初始化 while(con_cnt<len)//消费完所有字符为结束 { system("cls")；//清屏操作 printf("模仿指令流程\n"); control()；//解决器调度程序 processor()；//模仿解决器指令执行 print()；//输出显示各个信息 } printf("\n程序结束!\n");}

进程调度算法模仿进程管理是操作系统中重要功能，用来创立进程、撤除进程、实现进程状态转换，它提供了在可运营进程之间复用CPU办法。在进程管理中，进程调度是核心，由于在采用多道程序设计系统中，往往有若干个进程同步处在就绪状态，当就绪进程个数不不大于解决器数目时，就必要依照某种方略决定哪些进程优先占用解决器。本实验模仿在单解决器状况下进程调度，目是加深对进程调度工作理解，掌握不同调度算法优缺陷。设计一种按先来先服务、时间片轮转法、优先数调度算法实现解决器调度程序。实验指引：#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<string.h>#include<conio.h>typedefstructnode{ charname[10]；/*进程标记符*/ intprio；/*进程优先数*/ intround；/*进程时间轮转时间片*/ intcputime；/*进程占用CPU时间*/ intneedtime；/*进程到完毕还要时间*/ intarrivetime；/*进程到达时间*/ intstarttime；/*进程开始时间*/ intfinishtime；/*进程完毕时间*/ intservicetime；/*进程服务时间*/floatturnaroundtime；/*进程周转时间*/floatweightedturnaroundtime；/*进程带权周转时间*/ intcount；/*计数器*/ charstate；/*进程状态*/ structnode*next；/*链指针*/}PCB； PCB*finish,*ready,*tail,*run；/*队列指针*/ intN；/*进程数*//*将就绪队列中第一种进程投入运营*/voidfirstin(){ run=ready；/*就绪队列头指针赋值给运营头指针*/ run->state='R'；/*进程状态变为运营态*/ ready=ready->next；/*就绪对列头指针后移到下一进程*/}/*****标题输出函数*****/voidprt1(chara){ switch(a) { case1：/*优先数法*/ printf("名字进程占用CPU时间进程到完毕还要时间优先级数状态\n");break； case2：/*时间片算法*/ printf("名字进程占用CPU时间进程到完毕还要时间计数器时间片状态\n");break; case3：/*先来先服务算法*/ printf("名字到达时间开始时间服务时间完毕时间周转时间带权周转时间状态\n");break; default:break; }}/*****进程PCB输出*****/voidprt2(chara,PCB*q){ switch(a) { case1：/*优先数法输出*/ printf("%-10s\t%-10d\t%-10d\t%-10d\t%c\n",q->name， q->cputime,q->needtime,q->prio,q->state);break； case2:/*轮转法输出*/ printf("%-10s%-20d%-15d%-10d%-10d%-c\n",q->name， q->cputime,q->needtime,q->count,q->round,q->state);break; case3:/*先来先服务算法输出*/ printf("%s%10d%10d%10d%10d%10.1f%10.2f\t\t%c\n",q->name,q->arrivetime,q->starttime,q->servicetime,q->finishtime, q->turnaroundtime,q->weightedturnaroundtime,q->state);break; default:break; }}/*****输出函数*****/voidprt(charalgo){ PCB*p； prt1(algo)；/*输出标题*/ if(run!=NULL)/*如果运营指针不空*/ prt2(algo,run)；/*输出当前正在运营PCB*/ p=ready；/*输出就绪队列PCB*/ while(p!=NULL){ prt2(algo,p)； p=p->next；} p=finish；/*输出完毕队列PCB*/ while(p!=NULL){ prt2(algo,p)； p=p->next；} getch()；/*压任意键继续*/}/*****优先数插入算法*****/voidinsert1(PCB*q){ PCB*p1,*s,*r； intb； s=q；/*待插入PCB指针*/ p1=ready；/*就绪队列头指针*/ r=p1；/*r做p1前驱指针*/ b=1；while((p1!=NULL)&&b)/*依照优先数拟定插入位置*/if(p1->prio>=s->prio){ r=p1； p1=p1->next；}else b=0； if(r!=p1)/*如果条件成立阐明插入在r与p1之间*/{ r->next=s； s->next=p1；} else{ s->next=p1；/*否则插入在就绪队列头*/ ready=s；}}/*****轮转法插入函数*****/voidinsert2(PCB*p2){tail->next=p2；/*将新PCB插入在当前就绪队列尾*/tail=p2；p2->next=NULL；}/*****先来先服务插入函数*****/voidinsert3(PCB*q){ PCB*p1,*s,*r; intb; s=q；/*指针s指向新要插入进程*/ p1=ready；/*指针p1指向本来进程对首*/ r=p1；/*使用指针r指向p1前面进程*/ b=1; while((p1!=NULL)&&b) if(p1->arrivetime<s->arrivetime) { r=p1; p1=p1->next; } else b=0; if(r!=p1) { r->next=s; s->next=p1; } else { s->next=p1; ready=s; }}/*****优先数创立初始PCB信息*****/voidcreate1(charalg){ PCB*p； inti,time； charna[10]； ready=NULL；/*就绪队列头指针*/ finish=NULL；/*完毕队列头指针*/ run=NULL；/*运营队列头指针*/ printf("请输入进程名字和运营所需要时间\n")；/*输入进程标记和所需时间创立PCB*/ for(i=1;i<=N;i++){ p=(PCB*)malloc(sizeof(PCB))； scanf("%s",na)； scanf("%d",&time)； strcpy(p->name,na)； p->cputime=0； p->needtime=time； p->state='W'； p->prio=50-time； if(ready!=NULL)/*就绪队列不空则调用插入函数插入*/ insert1(p)； else{ p->next=ready；/*创立就绪队列第一种PCB*/ ready=p；}} voidclrscr(void); printf("优先级调度算法模仿输出成果：\n")； printf("*******************************************************************\n")； prt(alg)；/*输出进程PCB信息*/ run=ready；/*将就绪队列第一种进程投入运营*/ ready=ready->next； run->state='R'；}/*****轮转法创立进程PCB*****/voidcreate2(charalg){ PCB*p； inti,time； charna[10]； ready=NULL； finish=NULL； run=NULL； printf("请输入进程名字和运营所需要时间\n")； for(i=1;i<=N;i++){ p=(PCB*)malloc(sizeof(PCB))； scanf("%s",na)； scanf("%d",&time)； strcpy(p->name,na)； p->cputime=0； p->needtime=time； p->count=0；/*计数器*/ p->state='W'； p->round=2；/*时间片*/ if(ready!=NULL) insert2(p)； else{ p->next=ready； ready=p； tail=p；}} voidclrscr(void); printf("时间片轮转法模仿输出成果：\n")； printf("********************************************************************\n")； prt(alg)；/*输出进程PCB信息*/ run=ready；/*将就绪队列第一种进程投入运营*/ ready=ready->next； run->state='R'；}/*****先来先服务算法创立PCB*****/voidcreate3(charalg){ PCB*p; inti;ready=NULL; run=NULL; finish=NULL; printf("请输入进程名字、到达时间和运营所需要时间\n"); for(i=0;i<N;i++) {p=(PCB*)malloc(sizeof(PCB)); scanf("%s",p->name); scanf("%d",&p->arrivetime); scanf("%d",&p->servicetime);p->starttime=0; p->finishtime=0; p->turnaroundtime=0; p->weightedturnaroundtime=0; p->state='W'; if(ready!=NULL) insert3(p); else { p->next=ready; ready=p; } } voidclrscr(void); printf("先来先服务算法模仿输出成果：\n"); printf("***************************************************************************\n"); prt(alg); run=ready；/*将就绪队列第一种进程投入运营*/ ready=ready->next； run->state='R';}/*****优先数调度算法*****/voidpriority(charalg){while(run!=NULL)/*当运营队列不空时，有进程正在运营*/{run->cputime=run->cputime+1；run->needtime=run->needtime-1；run->prio=run->prio-3；/*每运营一次优先数减少3个单位*/if(run->needtime==0)/*如所需时间为0将其插入完毕队列*/{run->next=finish；finish=run；run->state='F'；/*置状态为完毕态*/run=NULL；/*运营队列头指针为空*/if(ready!=NULL)/*如果就绪队列不空*/firstin()；/*将就绪对列第一种进程投入运营*/}else/*没有运营完同步优先数不是最大，则将其变为就绪态插入到就绪队列*/if((ready!=NULL)&&(run->prio<ready->prio)){run->state='W'；insert1(run)；firstin()；/*将就绪队列第一种进程投入运营*/}prt(alg)；/*输出进程PCB信息*/}}/*****时间片轮转法*****/voidroundrun(charalg){while(run!=NULL){run->cputime=run->cputime+1；run->needtime=run->needtime-1；run->count=run->count+1；if(run->needtime==0)/*运营完将其变为完毕态，插入完毕队列*/{run->next=finish；finish=run；run->state='F'；run=NULL；if(ready!=NULL)firstin()；/*就绪对列不空，将第一种进程投入运营*/}elseif(run->count==run->round)/*如果时间片到*/{run->count=0；/*计数器置0*/if(ready!=NULL)/*如就绪队列不空*/{run->state='W'；/*将进程插入到就绪队列中档待轮转*/insert2(run)；firstin()；/*将就绪对列第一种进程投入运营*/}} prt(alg)；/*输出进程信息*/}}/*****先来先服务调度算法*****/voidFIFO(charalg){inttime; while(run!=NULL) { time=run->arrivetime>time?run->arrivetime:time;run->starttime=time; time=time+run->servicetime; run->finishtime=time; run->turnaroundtime=run->finishtime-run->arrivetime; run->weightedturnaroundtime=run->turnaroundtime/run->servicetime; run->next=finish; finish=run; run->state='F'; run=NULL; if(ready!=NULL){ run=ready; run->state='R'; ready=ready->next;} prt(alg)； }} /*****主函数*****/intmain(){charalgo；/*算法标记*/voidclrscr(void);charmainmenu;do{ system("cls");/*清屏*/ printf("\n温馨提示：为保证您操作得到预期效果，请规范输入您信息^_^\n"); printf("\n\n"); printf("\t\t+━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━+\n")；printf("\t\t||欢迎进入进程调度算法模仿演示系统||\n");printf("\t\t|┗━━━━━━━━━━━━━━━━┛|\n");printf("\t\t||\n");printf("\t\t|●[1]优先级算法演示|\n");printf("\t\t||\n")；printf("\t\t|●[2]时间片轮转算法演示|\n");printf("\t\t||\n");printf("\t\t|●[3]先来先服务算法演示|\n");printf("\t\t||\n"); printf("\t\t|●[4]退出系统|\n"); printf("\t\t||\n"); printf("\t\t+━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━+\n");printf("请输入您选取：\n");scanf("%d",&algo)；/*输入字符拟定算法*/ switch(algo) { case1: printf("您选取是优先级算法模仿进程调度\n\n"); printf("请输入进程数目\n")； scanf("%d",&N)；/*输入进程数*/ create1(algo)；/*优先数法*/ priority(algo); break; case2: printf("您选取是时间片轮转算法模仿进程调度\n\n"); printf("请输入进程数目\n")； scanf("%d",&N)；/*输入进程数*/ create2(algo)；/*轮转法*/ roundrun(algo); break; case3: printf("您选取是先来先服务算法模仿进程调度\n\n"); printf("请输入进程数目\n")； scanf("%d",&N)；/*输入进程数*/ create3(algo); FIFO(algo); break; case4: printf("欢迎您再次使用进程调度算法模仿系统！\n"); exit(4); break; default: printf("输入有误\n"); break; }printf("\n与否继续操作(y/n)?");fflush(stdin);mainmenu=getchar(); }while(mainmenu=='y'||mainmenu=='Y');return0;}

实验三存储管理（一）实验目掌握物理内存和虚拟内存基本概念；掌握重定位基本概念及其要点，理解逻辑地址与绝对地址；掌握各种存储管理实现办法，涉及基本原理、地址变换和缺页中断、主存空间分派及分派算法；掌握惯用裁减算法。（二）实验内容编写一种模仿动态页式存储管理程序，实现对动态页式存储裁减算法模仿（在先进先出裁减算法、近来至少使用裁减算法、最不经常使用裁减算法三种算法中至少选取两种进行模仿）并计算各个算法缺页率；并且页面裁减算法在裁减一页时，只将该页在页表中抹去，而不再判断它与否被改写过，也不将它写回到辅存。实验指引：#include<iostream.h>#definen12#definem3intpage[n]；//保存需要访问页面inti,j,q,mem[m]={0},List[m][n],sum;charflag,f[n]；voidInit();voidFIFO();voidLRU();voidmain(){ cout<<"*********************实验***********************"<<endl; cout<<"┏━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓"<<endl； cout<<"┃页面调度算法模仿实现┃"<<endl； cout<<"┠───────────────────────┨"<<endl； cout<<"┃先进先出算法FIFO┃"<<endl； cout<<"┃近来至少使用算法LRU┃"<<endl； cout<<"┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛"<<endl； cout<<"请输入页面访问序列:\n"<<""; for(i=0;i<n;i++) cin>>page[i];cout<<endl; FIFO(); Init(); LRU();}voidInit()//初始化函数{ sum=0；//初始化计算缺页次数变量 for(inti=0;i<m;i++) mem[i]=0; for(i=0;i<m;i++) for(j=0;j<n;j++) List[i][j]=0;}voidFIFO(){ for(i=0;i<n;i++)//查页表，看与否缺页 { q=0; while((page[i]!=mem[q])&&(q!=m)) q++; if(q==m) flag='*'；//缺页，则置标志flag为'*' else flag=''; if(flag=='*') { for(j=m-1;j>0;j--)//裁减最先调入页面调入当前访问 mem[j]=mem[j-1]; mem[0]=page[i]; } for(j=0;j<m;j++) List[j][i]=mem[j]; f[i]=flag; } cout<<"0代表为空,*代表有缺页:\n"; cout<<endl; cout<<"FIFO算法成果"<<endl; for(i=0;i<m;i++) { for(j=0;j<n;j++) cout<<List[i][j]<<""; cout<<endl; } for(i=0;i<n;i++) { if(f[i]=='*') sum++; cout<<f[i]<<""; } cout<<"\n"<<endl; cout<<"缺页次数是:"<<sum<<"缺页率是:"<<(double)sum/12<<endl;}voidLRU(){ for(i=0;i<n;i++)//查页表，看与否缺页 { q=0; while((page[i]!=mem[q])&&(q!=m)) q++； if(q==m) flag='*'；//缺页，则置标志flag为'*' else flag=''; for(j=q;j>0;j--) mem[j]=mem[j-1]; mem[0]=page[i]; for(j=0;j<m;j++) List[j][i]=mem[j]; f[i]=flag; } cout<<endl; cout<<"LRU算法成果"<<endl; for(i=0;i<m;i++) { for(j=0;j<n;j++) cout<<List[i][j]<<""; cout<<endl; } for(i=0;i<n;i++) { if(f[i]=='*') sum++; cout<<f[i]<<""; } cout<<endl; cout<<""<<endl; cout<<"缺页次数是:"<<sum<<"缺页率是:"<<(double)sum/12<<endl;}

实验四设备管理（一）实验目掌握独占设备使用方式，以及设备分派和回收；掌握用死锁避免办法来解决申请独占设备也许导致死锁。（二）实验内容用死锁避免办法来解决申请独占设备也许导致死锁，程序实现对银行家算法模仿。设计五个进程{P0，P1，P2，P3，P4}共享三类资源{A，B，C}系统，{A，B，C}资源数量分别为10，5，7。进程可动态地申请资源和释放资源，系统按各进程申请动态地分派资源。规定程序具备显示和打印各进程某一时刻资源分派表和安全序列；显示和打印各进程依次规定申请资源号以及为某进程分派资源后关于资源数据状况。实验指引：#include<iostream.h>#include<string.h>#include<stdio.h>#include<iomanip>#definen10#definetrue1#definefalse0intN；//资源总类intM; //总进程数intAvailable[50];intMax[50][50];intAllocation[50][50]={0};intNeed[50][50]={0};intWork[50]={0}; intTemp[50]={0}；//存储安全序列号charName[50]={0}；intSum[50]={0};intRequest[50]={0};voidPrint(){ intk=0; cout<<" ***********资源分派表***********"<<endl; cout<<"Process"<<"Max"<<"Allocation"<<"Need"<<"Available"<<endl; cout<<" ABC"<<"ABC"<<"ABC"<<"ABC"<<endl; for(inti=0;i<M;i++) { cout<<"P"<<i<<""; for(intj=0;j<N;j++) cout<<""<<Max[i][j]; cout<<""; for(j=0;j<N;j++) cout<<""<<Allocation[i][j]; cout<<""; for(j=0;j<N;j++) cout<<""<<Need[i][j]; cout<<""; for(j=0;j<N;j++) { if(k!=3) { cout<<""<<Available[j]; k++; } } cout<<endl; }}voidCreate(){ inti,j; cout<<"请输入您要创立进程数量："<<endl; cin>>M; cout<<"请输入各类资源总数:("<<N<<"个)"<<endl; for(i=0;i<N;i++) cin>>Sum[i];k1: cout<<endl; cout<<"请输入各类进程所需要资源最大数目:("<<N*M<<"个)"<<endl; for(i=0;i<M;i++) for(j=0;j<N;j++) { cin>>Max[i][j]; if(Max[i][j]>Sum[j]) { cout<<"占有资源超过了声明该资源总数，请重新输入！"<<endl; gotok1; } } k2: cout<<endl; cout<<"请输入各类进程已分派各类资源数目:("<<N*M<<"个)"<<endl; for(i=0;i<M;i++) for(j=0;j<N;j++) { cin>>Allocation[i][j]; if(Allocation[i][j]>Max[i][j]) { cout<<"占有资源超过了声明该资源总数，请重新输入！"<<endl; gotok2; } } intp; for(i=0;i<N;i++) { p=Sum[i]; for(j=0;j<M;j++) p=p-Allocation[j][i]; Available[i]=p; } for(i=0;i<M;i++) for(j=0;j<N;j++) Need[i][j]=Max[i][j]-Allocation[i][j];}voidrestore(inti){ intj; for(j=0;j<N;j++) { Available[j]+=Request[j]; Allocation[i][j]-=Request[j]; Need[i][j]+=Request[j]; }}intchangedata(inti){ intj; for(j=0;j<N;j++) { Available[j]+=Request[j]; Allocation[i][j]-=Request[j]; Need[i][j]+=Request[j]; } return1;}intSafe()//解决传过来第几种进程{ inti=0; intk=0; intm; intapply,Finish[50]={0}; intj,flag=0; for(i=0;i<N;i++) Work[i]=Available[i]; for(i=0;i<M;i++) { apply=0; for(j=0;j<N;j++) { if(Finish[i]==false&&Need[i][j]<=Work[j]) { apply++; if(apply==N) { for(m=0;m<N;m++) Work[m]=Work[m]+Allocation[i][m]; Finish[i]=true; Temp[k++]=i; i=-1; flag; } } }} for(i=0;i<M;i++) { if(Finish[i]==false) { cout<<"系统不安全!!！本次资源申请不成功!!!"<<endl; return-1; } } cout<<"经安全性检查，系统安全，本次分派成功!!"<<endl; cout<<"安全序列号"; for(i=0;i<M-1;i++) cout<<"P"<<Temp[i]<<"，"; cout<<"P"<<Temp[i]<<">"<<endl; cout<<endl; return0;}voiddijkstra(){ charch; inti=0,j=0; ch='y'; cout<<"请输入你要祈求资源进程号(0-"<<M-1<<"):"<<endl; cin>>i; cout<<"请输入进程"<<i<<"祈求Request变量"<<endl; for(i=0;i<N;i++) { cout<<Name[j]<<":"; cin>>Request[i]; } for(i=0;i<N;i++) { if(Request[i]>Need[j][i]) { cout<<"进程"<<i<<"申请资源不不大于她需要资源"; cout<<"分派不合理，不予分派!"<<endl; ch='n'; break; } else if(Request[j]>Available[j]) { cout<<"进程"<<i<<"申请资源不不大于系统可运用资源"; cout<<"分派出错,不予分派!"<<endl; ch='n'; break; } if(ch='y') changedata(i); Print(); Safe(); if(Safe()==1) restore(i); } }intmain(){ intc; Create(); Print(); Safe(); while(c) { cout<<" 银行家算法"<<endl; cout<<"1分派资源"<<endl; cout<<"2离开"<<endl; cout<<"请选取功能号:"<<endl; cin>>c; switch(c) { case1:dijkstra();break; case0:c=0;break; default:cout<<"请对的选取功能号（0--1）"<<endl;break; } } return1;}

实验五文献管理（一）实验目掌握文献存取办法；掌握文献逻辑构造和物理构造；掌握存储空间分派和回收；掌握磁盘管理与调度。（二）实验内容用程序模仿磁盘调度过程，并计算各磁盘调度算法涉及先来先服务算法、最短寻道时间优先算法、扫描算法和循环扫描算法平均寻道长度。本实验是模仿操作系统磁盘寻道方式，运用磁盘访问顺序不同来设计磁盘调度算法。实现磁盘调度算法有FCFS，SSTF，SCAN，CSCAN和NStepSCAN算法。设定开始磁道号寻道范畴，根据起始扫描磁道号和最大磁道号数，随机产生要进行寻道磁道号序列。选取磁盘调度算法，显示该算法磁道访问顺序，计算出移动磁道总数和平均寻道总数。按算法寻道效率进行排序，并对各算法性能进行分析比较。实验指引：#include<stdio.h>#include<math.h>voidFCFS(intb[],intn,intinit){ inti,s,sum; inta[20]; for(i=0;i<n;i++) a[i]=b[i]; s=init; sum=0; for(i=0;i<n;i++){ printf("第%d次访问磁道:%d\n",i+1,a[i]); sum+=abs(s-a[i]); s=a[i]; } printf("平均寻道长度:%f\n",sum*1.0/n);}voidSSTF(intb[],intn,intk){ inti,j,s,sum=0,p; inta[20]; for(i=0;i<n;i++) a[i]=b[i]; for(i=n-1;i>=0;i--){ s=a[0]; p=0; for(j=0;j<=i;j++) if(abs(a[j]-k)<abs(s-k)){ s=a[j]; p=j; } a[p]=a[i]; printf("第%d次访问磁道:%d\n",n-i,s); sum+=abs(s-k); k=s; } printf("平均寻道长度:%f\n",sum*1.0/n);}voidSCAN1(intb[],intn,intk){ inti,j,s,sum=0,p,biaoji; inta[20]; for(i=0;i<n;i++) a[i]=b[i]; for(i=n-1;i>=0;i--){ biaoji=0; for(j=0;j<=i;j++) if(a[j]-k<0){ biaoji=1; p=j; break; } if(biaoji==1){ s=a[p]; for(j=0;j<=i;j++) if(a[j]<k&&k-a[j]<k-s) { s=a[j]; p=j; } a[p]=a[i]; printf("第%d次访问磁道:%d\n",n-i,s); sum+=k-s; k=s; } else{ s=a[0]; for(j=0;j<=i;j++) if(a[j]-k<=s-k) { s=a[j]; p=j; } a[p]=a[i]; printf("第%d次访问磁道:%d\n",n-i,s); sum+=abs(k-s); k=s; } } printf("平均寻道长度:%f\n",sum*1.0/n);}voidSCAN2(intb[],intn,intk){ inti,j,s,sum=0,p,biaoji; inta[20]; for(i=0;i<n;i++)