操作系統(tǒng)實驗

1、實驗 1 處理器管理優(yōu)先數(shù)調(diào)度算法一、實驗?zāi)康模涸诙嗟莱绦蚧蛘叨嗳蝿?wù)系統(tǒng)中，同時處于就緒態(tài)的進(jìn)程有若干個。在單處理器系統(tǒng)中，處于運行態(tài)的進(jìn)程最多只有一個，也就是說能運行的進(jìn)程數(shù)遠(yuǎn)小于就緒態(tài)進(jìn)程個數(shù)，所以必須進(jìn)行進(jìn)程調(diào)度，按照一定的調(diào)度算法，即依照某種原則或策略從就緒態(tài)隊列中選中進(jìn)程占用處理器。本實驗要求學(xué)生設(shè)計一個優(yōu)先數(shù)調(diào)度算法來模擬實現(xiàn)處理器調(diào)度過程。二、實驗要求：（1）假定進(jìn)程控制塊中包含內(nèi)容為：進(jìn)程名鏈接指針進(jìn)程的優(yōu)先數(shù)估計運行時間進(jìn)程狀態(tài)其中進(jìn)程名即進(jìn)程標(biāo)示符；鏈接指針是按照進(jìn)程到達(dá)進(jìn)程就緒隊列的時間鏈接進(jìn)程的優(yōu)先數(shù)由用戶自己指定，并且優(yōu)先數(shù)值越小，優(yōu)先級越高，調(diào)度時，總是選擇優(yōu)先級高

2、的進(jìn)程占用CPU；估計運行時間可由設(shè)計者任意指定一個時間值；進(jìn)程狀態(tài)：為簡單起見，僅記錄進(jìn)程的就緒（用R表示）狀態(tài)。（2）根據(jù)需要，設(shè)計一個隊首指針指向5個進(jìn)程(進(jìn)程名為A,B,C,D,E)組成的就緒隊列中的第一個進(jìn)程，再設(shè)一個當(dāng)前指針指向當(dāng)前正在運行的進(jìn)程。（3）進(jìn)程調(diào)度時，采用靜態(tài)優(yōu)先調(diào)度。（4）用非搶占式方式分配處理器。（5）要求所設(shè)計的程序必須有輸出語句，用于輸出進(jìn)程調(diào)度和運行一次后進(jìn)程的變化。比如：每次被選中的進(jìn)程名，就緒隊列中進(jìn)程的排隊情況，進(jìn)程控制塊的動態(tài)變化。實驗 2 處理器管理銀行家算法一、實驗?zāi)康模罕緦嶒炓髮W(xué)生設(shè)計系統(tǒng)進(jìn)行資源調(diào)度的程序，采用銀行家算法有效避免死鎖的發(fā)生。

3、二、實驗要求：（1）設(shè)計3個并發(fā)進(jìn)程，共享系統(tǒng)的12個同類不可搶占的資源。各個進(jìn)程動態(tài)進(jìn)行資源的申請和釋放。進(jìn)程名進(jìn)程的狀態(tài)當(dāng)前申請量資源申請總數(shù)已占用資源數(shù)能執(zhí)行完標(biāo)志（2）用銀行家算法設(shè)計一個程序，運行這個程序，判斷當(dāng)前狀態(tài)是不是安全狀態(tài)；如果是安全狀態(tài)，當(dāng)系統(tǒng)接收新的申請請求，系統(tǒng)是否發(fā)生死鎖，如發(fā)生，請找出參與死鎖的進(jìn)程。如果不發(fā)生死鎖，找出一組進(jìn)程推進(jìn)的順序，能夠運行結(jié)束。（3）初始化系統(tǒng)資源的最大值，這組進(jìn)程的最大資源請求和依次申請的資源序列。把各個進(jìn)程已占用和需求資源情況記錄在進(jìn)程控制塊中。假設(shè)進(jìn)程控制塊的格式如表所示：其中進(jìn)程的狀態(tài)有：就緒、等待和完成。假定資源分配狀態(tài)如下：進(jìn)

4、程已占資源數(shù)最大需求數(shù)P129P2510P324要求學(xué)生編程判斷當(dāng)前是否安全狀態(tài)，并輸出該結(jié)果。如果該狀態(tài)下，進(jìn)程P1申請一個資源，系統(tǒng)分配以后，是否處于安全狀態(tài)？如果是安全狀態(tài)，請進(jìn)程推進(jìn)的順序，能夠運行結(jié)束。請輸出這組進(jìn)程序列。實驗 3 作業(yè)調(diào)度響應(yīng)比高優(yōu)先調(diào)度算法 一、實驗?zāi)康模鹤鳂I(yè)調(diào)度算法是指依照某種原則或策略從后備作業(yè)隊列中選取作業(yè)的方法。響應(yīng)比最高者優(yōu)先算法是通過計算輸入井后備隊列中每個作業(yè)的響應(yīng)比大小，從中選擇響應(yīng)比最高的作業(yè)裝入主存，這樣既考慮了作業(yè)的等待時間，又考慮了作業(yè)的運行時間。本實驗要求學(xué)生設(shè)計一個響應(yīng)比最高者優(yōu)先算法來模擬實現(xiàn)作業(yè)調(diào)度過程。實驗要求：假設(shè)本系統(tǒng)仍采用單

5、道批處理系統(tǒng)，忽略設(shè)備工作時間和系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)度所花的時間。要求從鍵盤輸入作業(yè)個數(shù)N，及每個作業(yè)的作業(yè)名、作業(yè)入井時間、估計運行時間。請編程輸出采用響應(yīng)比最高者優(yōu)先算法得到的每個作業(yè)調(diào)度序號、作業(yè)名、作業(yè)入井時間、開始調(diào)度時間、運行時間、結(jié)束時間、周轉(zhuǎn)時間， 以及所有作業(yè)的平均周轉(zhuǎn)時間。實驗 4 存儲管理可變分區(qū)存儲管理的空間分配與去配一、實驗?zāi)康模阂笳莆沾鎯芾碇械牡湫退惴?，理解各種存儲管理的工作原理，特別是可變分區(qū)存儲管理中最先適應(yīng)分配算法、最優(yōu)適應(yīng)分配算法、最壞適應(yīng)分配算法以及空間回收算法的工作原理，試采用C語言編程，模擬實現(xiàn)算法功能。二、實驗要求設(shè)計一個可變式分區(qū)分配的存儲管理方案，并模

6、擬實現(xiàn)分區(qū)的分配和回收過程。假定主存空間為靜態(tài)分配。為實現(xiàn)分區(qū)的分配和回收，需要已分配分區(qū)表和系統(tǒng)空閑分區(qū)表描述當(dāng)前系統(tǒng)狀態(tài)。已分配分區(qū)表包括分區(qū)編號、已分配分區(qū)長度、分區(qū)的起始地址等信息。系統(tǒng)空閑分區(qū)表包括分區(qū)編號、分區(qū)長度、分區(qū)的起始地址等信息。用戶根據(jù)需要提出對主存空間大小的申請，系統(tǒng)按照一定的分配策略，找出能滿足請求的空閑區(qū)進(jìn)行分配。如果滿足要求，輸出分配完成后已分配分區(qū)表和空閑區(qū)表的信息，否則輸出“無空閑區(qū)分配”。用戶根據(jù)需要釋放主存空間，實現(xiàn)空間的回收，并輸出空間回收后已分配分區(qū)表和空閑區(qū)表的信息。實驗 5 存儲管理 請求分頁式存儲管理的頁面置換一、實驗?zāi)康模阂罅私馓摂M存儲技術(shù)的

7、特點，理解并掌握請求頁式存儲管理的頁面置換算法，試采用C語言編程，模擬實現(xiàn)請求頁式存儲管理中頁面置換算法。二、實驗要求：在分頁式虛擬存儲管理中，要求通過鍵盤輸入分配給一個作業(yè)的物理塊數(shù)和作業(yè)依次訪問的10個頁面號，采用先進(jìn)先出（FIFO）頁面置換后，順序輸出缺頁中斷時所淘汰的頁面號，并計算缺頁中斷率。實驗 6 設(shè)備管理電梯調(diào)度算法一、實驗?zāi)康模喝魏我粋€對磁盤的訪問請求，應(yīng)給出訪問磁盤的存儲空間地址：柱面號、磁頭號和扇區(qū)號。在啟動磁盤執(zhí)行I/O操作時，應(yīng)先把移動臂移動到指定的柱面，再等待指定的扇區(qū)旋轉(zhuǎn)到磁頭位置下，最后讓指定的磁頭進(jìn)行讀/寫，完成信息傳送。移臂調(diào)度是根據(jù)訪問者指定的柱面位置來決定執(zhí)行次序的調(diào)度。本實驗要求學(xué)生設(shè)計一個電梯調(diào)度算法來模擬實現(xiàn)磁盤移臂調(diào)度過程。二、實驗要求：假設(shè)要求從系統(tǒng)中輸入N個需