《操作系統(tǒng)原理》實(shí)驗(yàn)報(bào)告模板

《操作系統(tǒng)原理》實(shí)驗(yàn)報(bào)告姓名:楊遲寧學(xué)號(hào):U201217418班級(jí):軟工2班時(shí)間:備注：電子版本發(fā)送到OSCourse@163.com.禁止發(fā)到收課件郵箱！郵件主題注明：OS實(shí)驗(yàn)報(bào)告-姓名-班級(jí)一、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容【本節(jié)分1，2，3條寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)內(nèi)容或要求，篇幅200-400字】設(shè)計(jì)一個(gè)虛擬存儲(chǔ)區(qū)和內(nèi)存工作區(qū),并使用下列算法計(jì)算訪問(wèn)命中率。（1）進(jìn)先出的算法（FIFO）（2）最近最少使用的算法（LRU）（3）最佳淘汰算法(OPT)命中率=(1-頁(yè)面失效次數(shù))/頁(yè)地址流長(zhǎng)度二、實(shí)驗(yàn)原理【本節(jié)簡(jiǎn)要介紹每個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的理論背景，篇幅400-600字】三、實(shí)驗(yàn)用到的主要函數(shù)或庫(kù)【本節(jié)簡(jiǎn)要介紹每個(gè)實(shí)驗(yàn)涉及到的重要函數(shù)或庫(kù)，篇幅200-400字】第一題：1.key_tftok(char*pathname,charproj)返回文件名對(duì)應(yīng)的鍵值（把消息隊(duì)列當(dāng)作文件處理）頭文件：#include<sys/types.h>#include<sys/ipc.h>pathname：文件名proj：項(xiàng)目名（不為0即可）2.intmsgget(key_tkey,intmsgflg)打開(kāi)或創(chuàng)建消息隊(duì)列頭文件：#include<sys/types.h>#include<sys/ipc.h>#include<sys/msg.h>key：鍵值，由ftok獲得msgflg：標(biāo)志位（IPC_CREAT，如果不存在，創(chuàng)建新的消息隊(duì)列IPC_EXCL，與IPC_CREAT一起使用，表示如果消息隊(duì)列已存在，則返回錯(cuò)誤IPC_NOWAIT，讀寫(xiě)消息隊(duì)列要求無(wú)法得到滿(mǎn)足時(shí)，不阻塞）返回值：與鍵值key相對(duì)應(yīng)的消息隊(duì)列描述字，出錯(cuò)時(shí)返回-1**在以下兩種情況下，將創(chuàng)建一個(gè)新的消息隊(duì)列：a）如果沒(méi)有與鍵值key相對(duì)應(yīng)的消息隊(duì)列，并且msgflg參數(shù)中包含了IPC_CREAT標(biāo)志位b）key參數(shù)為IPC_PRIVATE3.intmsgsnd(intmsqid,structmsgbuf*msgp,intmsgsz,intmsgflg)向消息隊(duì)列中發(fā)送一條消息頭文件：#include<sys/types.h>#include<sys/ipc.h>#include<sys/msg.h>msqid：消息隊(duì)列id（消息隊(duì)列的描述字）msgp：存放消息的結(jié)構(gòu)（格式為：structmsgbuf{intmtype;/*消息類(lèi)型>0*/charmtex[1];/*消息數(shù)據(jù)，字符數(shù)組*/};）msgsz：消息數(shù)據(jù)長(zhǎng)度msgflg：發(fā)送標(biāo)志，有意義的msgflg標(biāo)志為IPC_NOWAIT，指明消息隊(duì)列中沒(méi)有足夠空間容納要發(fā)送的消息時(shí)，msgsnd是否等待，0表示等待返回值：發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)返回-14.intmsgrcv(intmsqid,structmsgbuf*msgp,intmsgsz,longmsgtyp,intmsgflg)從消息隊(duì)列msqid中讀取一個(gè)msgtyp類(lèi)型的消息，并把消息存儲(chǔ)在msgp指向的msgbuf結(jié)構(gòu)體中。（在成功讀取后，隊(duì)列中的這條消息將被刪除）5.intmsgctl(intmsqid,intcmd,structmsqid_ds*buf)消息隊(duì)列屬性控制msqid：消息隊(duì)列的標(biāo)識(shí)符。cmd：執(zhí)行的控制命令，即要執(zhí)行的操作。（包括以下選項(xiàng)：IPC_STAT：讀取消息隊(duì)列屬性。取得此隊(duì)列的msqid_ds結(jié)構(gòu)，并將其存放在buf指向的結(jié)構(gòu)中。IPC_SET：設(shè)置消息隊(duì)列屬性。IPC_RMID：刪除消息隊(duì)列。IPC_INFO：讀取消息隊(duì)列基本情況。此命令等同于ipcs命令。第二題：WaitForSingleObject（）DWORDWaitForSingleObject(HANDLEhHandle,DWORDdwMilliseconds);DeclareFunctionReleaseMutexLib"kernel32"Alias"ReleaseMutex"(ByValhMutex)說(shuō)明ReleaseMutex（）釋放由線程擁有的一個(gè)互斥體的控制權(quán)MSDN原文：Thisfunctionreleasesownershipofthespecifiedmutexobject.返回值Long，非零表示成功，零表示失敗。會(huì)設(shè)置GetLastError參數(shù)表hMutex：Long，指定一個(gè)互斥體的句柄。注解通過(guò)為互斥體調(diào)用一個(gè)等待函數(shù)，一個(gè)線程可獲得該互斥體的所有權(quán)第三題：同第二題四、編程環(huán)境和開(kāi)發(fā)工具【簡(jiǎn)要介紹每個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容操作系統(tǒng)，版本，開(kāi)發(fā)工具的名稱(chēng)和版本，以及開(kāi)發(fā)環(huán)境的配置等，篇幅300-500字】Windows7的vs2010開(kāi)發(fā)。五、實(shí)驗(yàn)步驟【本節(jié)介紹每個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的程序流程或思路分析和運(yùn)行界，文字的篇幅2-3頁(yè)，圖不算篇幅】第一題：消息隊(duì)列可分為發(fā)送消息機(jī)制，和接受消息兩部分。消息隊(duì)列首先需要檢測(cè)是否創(chuàng)建成功。msqid=msgget(MSGKEY,IPC_EXCL);/*檢查消息隊(duì)列是否存在*/if(msqid<0){msqid=msgget(MSGKEY,IPC_CREAT|0666);/*創(chuàng)建消息隊(duì)列*/if(msqid<0){printf("failedtocreatemsq|errno=%d[%s]\n",errno,strerror(errno));exit(-1);}} 若失敗則返回，若是成功，則接收信息，然后發(fā)送消息。發(fā)送消息可利用ret_value=msgsnd(msqid,&msgs,sizeof(structmsgstru),IPC_NOWAIT);此部分完整代碼如下：printf("inputmessagetype(end:0):");scanf("%d",&msg_type);if(msg_type==0)break;printf("inputmessagetobesent:");scanf("%s",str);msgs.msgtype=msg_type;strcpy(msgs.msgtext,str);/*發(fā)送消息隊(duì)列*/ret_value=msgsnd(msqid,&msgs,sizeof(structmsgstru),IPC_NOWAIT);if(ret_value<0){printf("msgsnd()writemsgfailed,errno=%d[%s]\n",errno,strerror(errno));exit(-1);然后需要編寫(xiě)接受端代碼，接收端結(jié)構(gòu)體與發(fā)射端相同。同樣先檢測(cè)是否存在msgid=msgget(MSGKEY,IPC_EXCL);/*檢查消息隊(duì)列是否存在*/if(msgid<0){printf("msqnotexisted!errno=%d[%s]\n",errno,strerror(errno));sleep(2);為了表明接收到，將結(jié)果輸出ret_value=msgrcv(msgid,&msgs,sizeof(structmsgstru),0,0);printf("text=[%s]pid=[%d]\n",msgs.msgtext,getpid());第二題：生產(chǎn)者與消費(fèi)者問(wèn)題關(guān)鍵在于線程的同步與互斥。首先需要定義各個(gè)互斥量，和各種常量，變量名含義在后面注釋。constunsignedshortSIZE_OF_BUFFER=5;//緩o沖?區(qū)?長(zhǎng)?è度¨¨unsignedshortProductID=0;//產(chǎn)¨2品?¤號(hào)?unsignedshortConsumeID=0;//將?被à?消?耗?的ì?產(chǎn)¨2品?¤號(hào)?unsignedshortin=0;//產(chǎn)¨2品?¤進(jìn)?緩o沖?區(qū)?時(shí)o?à的ì?緩o沖?區(qū)?下?標(biāo)à¨ounsignedshortout=0;//產(chǎn)¨2品?¤出?緩o沖?區(qū)?時(shí)o?à的ì?緩o沖?區(qū)?下?標(biāo)à¨ointg_buffer[SIZE_OF_BUFFER];//緩o沖?區(qū)?是o?個(gè)?循-環(huán)?¤隊(duì)¨?列￠Dboolg_continue=true;//控?制?程¨?序¨°結(jié)¨￠束o?HANDLEg_hMutex;//用??于?¨2線?程¨?間?的ì?互￡¤斥aHANDLEg_hFullSemaphore;//當(dāng)ì?à緩o沖?區(qū)?滿(mǎn)¨2時(shí)o?à迫¨¨使o1生|¨2產(chǎn)¨2者?等쨨待?yHANDLEg_hEmptySemaphore;//當(dāng)ì?à緩o沖?區(qū)?空?時(shí)o?à迫¨¨使o1消?費(fèi)¤?者?等쨨待?yDWORDWINAPIProducer(LPVOID);//生|¨2產(chǎn)¨2者?線?程¨?DWORDWINAPIConsumer(LPVOID);//消?費(fèi)¤?者?線?程¨?constunsignedshortPRODUCERS_COUNT=5;//生|¨2產(chǎn)¨2者?的ì?個(gè)?數(shù)oyconstunsignedshortCONSUMERS_COUNT=5;//消?費(fèi)¤?者?的ì?個(gè)?數(shù)oy//總á¨1的ì?線?程¨?數(shù)oyconstunsignedshortTHREADS_COUNT=PRODUCERS_COUNT+CONSUMERS_COUNT;HANDLEhThreads[PRODUCERS_COUNT];//各??線?程¨?的ì?handleDWORDproducerID[CONSUMERS_COUNT];//生|¨2產(chǎn)¨2者?線?程¨?的ì?標(biāo)à¨o識(shí)o?符¤?DWORDconsumerID[THREADS_COUNT];//消?費(fèi)¤?者?線?程¨?的ì?標(biāo)à¨o識(shí)o?符¤?接下來(lái)創(chuàng)建消費(fèi)者和生產(chǎn)者的線程for(inti=0;i<PRODUCERS_COUNT;++i){hThreads[i]=CreateThread(NULL,0,Producer,NULL,0,&producerID[i]);if(hThreads[i]==NULL)return-1;}//創(chuàng)???建?§消?費(fèi)¤?者?線?程¨?