操作系統(tǒng)實驗報告

1、實驗進程調度1 .目的和要求通過這次實驗，理解進程調度的過程，進一步掌握進程狀態(tài)的轉變、進程調度的策略，進一步體會多道程序并發(fā)執(zhí)行的特點，并分析具體的調度算法的特點，掌握對系統(tǒng)性能的評價方法。2 .實驗內(nèi)容閱讀教材計算機操作系統(tǒng)第二章和第三章，掌握進程管理及調度相關概念和原理。編寫程序模擬實現(xiàn)進程的輪轉法調度過程，模擬程序只對PCB進行相應的調度模擬操作，不需要實際程序。假設初始狀態(tài)為：有n個進程處于就緒狀態(tài)，有m個進程處于阻塞狀態(tài)。采用輪轉法進程調度算法進行調度（調度過程中，假設處于執(zhí)行狀態(tài)的進程不會阻塞），且每過t個時間片系統(tǒng)釋放資源，喚醒處于阻塞隊列隊首的進程。程序要求如下：1）輸出系統(tǒng)

2、中進程的調度次序；2）計算CPU利用率。3 .實驗環(huán)境Windows操作系統(tǒng)、VC+6.0C語言1）程序中進程可用pcb表示，其類型描述如下：structPCB_typeintstat*/進程狀態(tài)2表示執(zhí)行”狀態(tài)1表示就緒”狀態(tài)0表示阻塞”狀態(tài)intcpu_time;運行需要的CPU時間(需運行的時間片個數(shù))用PCB來模擬進程；(2)設置兩個隊列，將處于“就緒”狀態(tài)的進程PCB掛在隊列ready中;將處于“阻塞”狀態(tài)的進程PCB掛在隊列blocked中。隊列類型描述如下:structQueueNodestructPCB_typePCB：StructQueueNode*next;)并設全程量：s

3、tructQueueNodeeady_head=NULL,/ready隊歹ij隊首指十*ready_tail=NULL,/ready隊列隊尾指針3)設計子程序：start_state();dispath();*b1ocked_head=NULL,/blocked隊列隊首指針*blocked_tail=NULL：/blocked隊歹ij隊尾指針讀入假設的數(shù)據(jù)，設置系統(tǒng)初始狀態(tài)，即初始化就緒隊列和阻塞隊列。模擬調度，當就緒隊列的隊首進程運行一個時間片后，放到就緒隊列末尾，每次都是隊首進程進行調度，一個進程運行結束就從就緒隊列中刪除，當?shù)絫個時間片后，喚醒阻塞隊列隊首進程。calculate();就

4、緒進程運行一次，useepu加1,當就緒隊列為空時unuseepu加1,CPU利用率為use_cpu/(use_cpu+unuse_cpu)o5源代碼：#inelude<stdio.h>#inelude<stdlib.h>structPCB_typeintpid;/進程名intstate;進程狀態(tài)/2一表示執(zhí)行狀態(tài)/I一表示就緒狀態(tài)/0一表示阻塞狀態(tài)需運行的時間片個數(shù)）/ready隊列隊首指針/ready隊列隊尾指針“blocked隊列隊首指針“blocked隊列隊尾指針int運行需要的CPU時間cpu_time;structQueueNodestructpcB_typ

5、ePCB;structQueueNode*next;)；structQueueNode*ready_head=NULL,*ready_tai1=NULL,*blocktaiNULL;*blockhead=NULL,intuse_cpu,unuse_cpu;voidstart_state()讀入假設的數(shù)據(jù)，設置系統(tǒng)初始狀態(tài)intn,m;inti;structQueueNode*p,*q;printf(，z輸入就緒節(jié)點個數(shù)n:)；scanf(d，&n);printf(，z輸入阻塞節(jié)點個數(shù)m：);scanf(d，&m);p=(structQueueNode*)malloc(sizeo

6、f(structQueueNode);p->next二NULL;ready_head=ready_tail=p;for(i=0;i<n;i+)(p=(structQueueNode*)malloc(sizeof(structQueueNode);p->next二NULL;p->PCB.state=l;printf輸入就緒進程%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

7、*)malloc(sizeof(structQueueNode);q->next=NULL;b1ock_head=b1ock_tai1二q;for(i=0;i<m;i+)q=(structQueueNode*)malloc(sizeof(structQueueNode);q->next=NULL;q->PCB.state=0;printf(，/輸入阻塞進程%d的pid和cpu_time:i+1);scanf(d%d,&q->PCB.pid,&q->PCB.cpu_time);block_tail->next=q;block_tail二q

8、;printf(n處于就緒狀態(tài)的進程有：n)；p=ready_head->next;i=l；while(p)printf(“進程%d的pid和%dstatecpu_time:%5d%5d%5dn，z,i,p->PCB.pid,p->PCB.state,p->PCB.cpu_time);p=p->next;i+；voiddispath()模擬調度(intx=0,t;use_cpu=0;unuse_cpu=O;printfC輸入t:)；scanf(%d，&t);printfC開始調度n)；while(ready_head!=ready_tai1iblock_h

9、ead!=block_tail),structQueueNode*p,*q;if(ready_head!=ready_tail)(p=ready_head->next;ready_head->nextzzp->next;p-next二NULL;if(ready_head->next=NULL)(ready_tail=ready_head;p->PCB.state=2;printf(，/進程%d調度t，p->PCB.pid);use_cpu+;x+;p->PCB.cpu_time一;if(p->PCB.cpu_time)(ready_tail-&g

10、t;next=p;ready_tail=p;elseprintf(/z進程%d完成t，p->PCB.pid);free(p);)else(unuse_cpu+；x+;printfC空閑一個時間片t)；'if(x=t&&block_head!=block_tai1)(q=block_head->next;block_head->next=q->next;q->next=NULL;if(block_head->next=NULL)"blocktail=blockhead;ready_tail->next=q;ready_t

11、ail=q;x=0;voidcalculate()計算CPU利用率(printf(，zncpu的利用率%.2fn，)(float)use_cpu/(use_cpu+unuse_cpu);'voidmain()start_state();dispath();calculate();6運行結果:片間度需度度23-45sH進進空進進片聞成編度度成13.455雷成雯雯復二點*1片44JL12點點K拿里*一Z一42338%整更雯雯復復或復BNS.復或夏需復凋凋呈詈Z-如并全進進進二總、一7實驗總結：實驗幫我復習了數(shù)據(jù)結構和C語言，且鞏固課本知識，知道了如何定義結構體，如何在鏈接隊列中增刪節(jié)點。模

12、擬進程調度幫我們鞏固了進程三狀態(tài)之間的變遷?？傊?，我懂得調式的重要性。們明白了理論聯(lián)系實際。多看書，多上機。實驗三可變分區(qū)存儲管理1 .目的和要求通過這次實驗，加深對內(nèi)存管理的認識，進一步掌握內(nèi)存的分配、回收算法的思想。2 .實驗內(nèi)容閱讀教材計算機操作系統(tǒng)第四章，掌握存儲器管理相關概念和原理。編寫程序模擬實現(xiàn)內(nèi)存的動態(tài)分區(qū)法存儲管理。內(nèi)存空閑區(qū)使用自由鏈管理，采用最壞適應算法從自由鏈中尋找空閑區(qū)進行分配，內(nèi)存回收時假定不做與相鄰空閑區(qū)的合并。假定系統(tǒng)的內(nèi)存共640K初始狀態(tài)為操作系統(tǒng)本身占用64Ko在tl時間之后，有作業(yè)A、B、C、D分別請求8K、16K、64K、124K的內(nèi)存空間；在t2時間

13、之后，作業(yè)C完成；在t3時間之后，作業(yè)E請求50K的內(nèi)存空間；在t4時間之后，作業(yè)D完成。要求編程序分別輸出tl、t2、t3、t4時刻內(nèi)存的空閑區(qū)的狀態(tài)。3 .實驗環(huán)境Windows操作系統(tǒng)、VC+6.0C語言4 .設計思想模擬內(nèi)存分配和回收，要設置兩個鏈隊列，一個空閑區(qū)鏈和一個占用區(qū)鏈，空閑區(qū)鏈節(jié)點有起始地址，大小和指向下一節(jié)點的指針等數(shù)據(jù)域，占用區(qū)鏈節(jié)點有起始地址，大小，作業(yè)名和指向下一節(jié)點的指針等數(shù)據(jù)域，本實驗用最壞適應算法，每次作業(yè)申請內(nèi)存都是從空閑鏈隊頭節(jié)點分配，如果相等，就刪除空閑頭結點，如果小于申請的，就不分配，否則就劃分內(nèi)存給作業(yè)，剩下的內(nèi)存大小，重新插入空閑鏈隊，按從大到小，

14、接著把作業(yè)占用的內(nèi)存放到占用區(qū)鏈節(jié)點的末尾。每次作業(yè)運行完，就要回收其占用的內(nèi)存大小，把作業(yè)節(jié)點按從大到小插入到空閑鏈隊中。5 .源代碼:#include<stdio.h>#include<stdlib.h>structfreelinkNode(intlen;intaddress;structfreelinkNode*next;);structbusylinkNode(charname;intlen;intaddress;/自由鏈隊列（帶頭結點）隊首指針占用區(qū)隊列隊（帶頭結點）首指針占用區(qū)隊列隊尾指針*/structbusylinkNode);structfreelin

15、kNodestructbusylinkNodestructbusylinkNodevoidstart(void)* next;* freehead=NULL;* busy_head=NULL;* busy_tai1=NULL;/*設置系統(tǒng)初始狀態(tài)structfreelinkNode*p;structbusylinkNode*q;free_head=(structfreelinkNode*)malloc(sizeof(structfreelinkNode);free_head->next=NULL;/創(chuàng)建自由鏈頭結點busy_head=busy_tai1=(structbusylinkNo

16、de*)malloc(sizeof(structbusylinkNode);busy_head->next=NULL;/創(chuàng)建占用鏈頭結點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表示操作系統(tǒng)占用*

17、/q->len=64;q->address=O;q->next=NULL;busy_head->next=q;busy_tail=q;voidrequireMemo(charname,intrequire)/*模擬內(nèi)存分配*/freelinkNode*w,*u,*v;busylinkNode*p;if(free_head->next->len>=require)p=(structbusylinkNode*)malloc(sizeof(structbusylinkXode);p->name=name;p->address=free_head-

18、>next->address;p->len=require;p->next=NULL;busy_tail->next=p;busy_tail=p;elseprintf(，zCan，tallocate");w=free_head->next;free_head->next=w->next;if(w->1en-require)(free(w);'elsew->address=w->address+require;w->len=w->len-require;u=free_head;v=free_head-

19、>next;while(v!=NULL)&&(v->1en>w->1en)u=v;v=v->next;u->next=w;w->next=v;voidfreeMemo(charname)/*模擬內(nèi)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(v

20、%cisnotexist',name);elseif(p=busy_tail)q->next=p->next;len=p->len;busy_tail=q;address=p->address;elsefree(p);w=(structfreelinkNode*)malloc(sizeof(structfreelinkNode);w->len=len;w->address=address;u=freehead;v=free_head->next;while(v!=NULL)&&(v->len>len)U=v;v=v->next;u->next=w;w->next=v;past(inttime)/*模擬系統(tǒng)過了time時間*/printf("，過了時間%d后:ntime);freelinkNo