操作系统系统实验指导书.docx

《计算机操作系统》

实验指导书

计算机科学与软件学院

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实验一 Windows任务管理器的进程管理练习

一、预备知识

Windows操作系统的相关知识。二、目的

使学生熟悉1或2种操作系统的接口，能熟练地在1或2种操作系统环境下工作，主动而有效地使用计算机。

通过在Windows任务管理器中对程序和进程进行响应的管理操作，熟悉操作系统进程管理的概念。

三、要求

要求学生了解各种操作的命令、系统调用及实用程序的功能，掌握它们的用法，利用操作系统提供的各种手段完成多项上机任务，而且要尽可能多地使用操作系统各种接口功能的操作命令。

任务管理器提供了用户计算机上正在运行的程序和进程的相关信息，也显示了最常用的度量进程性能的单位，学习观察操作系统运行的动态性能。

四、实验内容

启动并进入Windows环境，打开“任务管理器”窗口，查看正在运行的进程状态。

使用任务管理器终止程序。

显示其他进程计数器。

更改正在运行的进程的优先级。

使用多个参数评估正在运行的进程的活动。

查看CPU和内存使用情况的图形和数据。

（终止进程时要小心，有可能导致不希望发生的结果，包括数据丢失和系统不稳定等。）

实验二 批处理系统的作业调度

一、目的1．加深对作业概念的理解。

2．深入了解批处理系统如何组织作业、管理作业和调度作业。

二．要求1．掌握批处理系统作用调度中主要数据结构的设计。

2．熟悉先来先服务算法、短作业优先算法、高响应比优先等算法的实施过程。三、实验内容

编写程序完成批处理系统中的作业调度。设计具体包括：(1)确定作业控制块的内容和组成方式；

(2)完成作业调度功能（可选择其中一种算法）；(3)编写代码对所做工作进行测试。

实验三 进程调度模拟程序

本实验可采用优先数调度算法或时间片轮转算法或两者相结合进行模拟程序的设计。一、预备知识

进程管理。

优先数调度算法、时间片轮转算法。二、目的

加深对进程、进程控制块及进程队列等概念的理解。

了解优先数和时间片轮转调度算法的具体实施办法，加深对进程管理各部分内容的理解。

三．要求1．掌握进程管理中主要数据结构的设计。

2．熟悉进程调度算法、进程控制机构、同步机构、通讯机构的实施。四、实验内容（可按实际情况选择以下列出的1个题目）1．设计一个采用优先数调度算法的模拟进程调度程序。

设计一个采用时间片轮转调度算法的模拟进程调度程序。

进程调度模拟程序的设计（包括至少2种调度算法）。要求如下：

设计进程控制块PCB表结构，分别适用于优先权调度算法和时间片轮转调度算法。

PCB结构包括以下信息：进程名、进程优先数（或轮转时间片），进程所占用的CPU时间，进程的状态，当前队列指针等。根据调度算法的不同，PCB结构的内容可以作适当的增删。

建立进程就绪队列。对两种不同算法编制入链子程序。

设计的程序中能显示或打印进程控制块的动态变化过程。

实验四 生产者――消费者问题算法的实现

一、预备知识1．进程管理。

2．信号量的有关知识。二、目的1．了解信号量的使用。

2．加深对信号量机制的理解。三、要求

理解生产者与消费者问题模型，掌握解决该问题的算法思想。

掌握正确使用同步机制的方法。四、实验内容

问题描述：一组生产者向一组消费者提供消息，它们共享一个有界缓冲池，生产者向其中投放消息，消费者从中取得消息。假定这些生产者和消费者互相等效，只要缓冲池未满，生产者可将消息送入缓冲池,只要缓冲池未空，消费者可从缓冲池取走一个消息。

功能要求：根据进程同步机制，编写一个解决上述问题的程序，可显示缓冲池状态、

放消息 取消息

P QC

i j

n

n个缓冲区

(Buffer)

放数据、取数据等过程。

实验五 银行家算法的实现

一、预备知识1．死锁的相关知识。

银行家算法。

系统安全性检查。二、目的

加深了解有关资源申请、避免死锁等概念。

体会和了解死锁和避免死锁的具体实施方法。三、要求1．理解死锁的概念以及产生死锁的原因。

了解检测状态安全性的方法。

掌握利用银行家算法避免死锁的做法。四、实验内容

银行家算法是避免死锁的一种重要方法，本实验要求编写和调试一个简单的银行家算法程序。

设计进程对各类资源最大申请表示及初值的确定。

设定系统提供资源的初始状况。

设定每次某个进程对各类资源的申请表示。

编制程序，依据银行家算法，决定其资源申请是否得到满足。

显示资源申请和分配时的变化情