操作系统实验报告

1、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，唤醒处于阻塞队列队首的进程。程序要求如下：1）输出系统中进

2、程的调度次序；2）计算CPU利用率。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_type int pid ; /进程名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blocked中。 队列类型描述如下： struct QueueNode struct

3、 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

4、，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#includestruct PCB_type int pid ; /进程名 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）;struct QueueNode struct PCB_type PCB;

5、 struct QueueNode *next;struct QueueNode *ready_head=NULL, /ready队列队首指针 *ready_tail=NULL, /ready队列队尾指针 *block_head=NULL, /blocked队列队首指针 *block_tail=NULL; /blocked队列队尾指针int use_cpu,unuse_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);

6、 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=0;inext =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

7、(sizeof(struct QueueNode); q-next =NULL; block_head=block_tail=q; for(i=0;inext=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%

8、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,&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=

9、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t); if(x=t&block_head!=block_ta

10、il) 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; 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：7实验总结：实验帮我复习了数据

11、结构和C语言，且巩固课本知识，知道了如何定义结构体，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

12、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。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，如果小于申请的，就不分配

13、，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。5.源代码：#include#includestruct freelinkNodeint len;int address; struct freelinkNode *next;struct busylinkNodechar name; int len;int address;struct busylinkNode *next;struct freelinkNode *free_head=NULL; /自

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

15、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64K p-next=NULL; free_head-next=p; q=(struct busylinkNode *)malloc(sizeof(struct busylinkNode); q-nam

16、e=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=require)p=(struct busylinkNode*)malloc(sizeof(struct busylinkNode); p-name=name; p-address=free_head-n

17、ext-address; p-len=require;p-next=NULL; busy_tail-next=p;busy_tail=p;else printf(Cant allocate); w=free_head-next; free_head-next=w-next; if(w-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-lenw-len) u=v;v=v-next; u-next=w;

18、 w-next=v;void freeMemo(char name) /* 模拟内存回收*/ int len; int address;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(%c is not exist,name);else if(p=busy_tail) busy_tail=q; else q-next=p-next; len=p-len;address=p-address;free(p); w=(struct freelinkNode*)malloc(sizeof(struct freelinkNode); w-len=len; w-address=address; u=free_head; v=free_head-next; while(v!=NULL)&(v-lenlen) 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