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操作系统课程实验指导书 适用专业：计算机类相关专业 赖国勇 编 攀枝花学院计算机学院 2011年5月 目录 操作系统课程实验指导书 1 目录 2 一、课程实验基本目的与可能收获 3 二、课程实验基本要求 4 三、课程实验项目 5 1、项目一： Windows进程管理管理工具；设备管理工具；磁盘、目录和文件管理工具的使用(2学时) 5 2、项目二：模拟实现进程互斥和同步的信号量机制(6学时) 5 3、项目三：模拟实现进程调度算法(4学时) 8 4、项目四：模拟实现磁盘调度算法(4学时) 9 四、课程实验过程与具体要求 11 五、课程实验交付成果说明 12 六、考核方式及成绩评定方法 14 七、主要参考文献与网址 15 附录A 部分课程实验题目参考源程序 16 A.1 读者写者问题参考源程序 16 A.2 进程调度算法参考源程序 25 A.3 磁盘调度算法参考源程序 42 附录B软件开发文档指南 60 一、课程实验基本目的与可能收获 1、学习《操作系统》要求理论与实践相结合，本门实验课程是对《操作系统》课堂教学的一个重要补充，与理论学习起着相辅相成的作用，是实施《操作系统》教学的一个重要组成部分。通过本实验课的实践学习，可以增强本专业的学生对系统实现的认识。对加深理解和掌握操作系统相关原理有重要帮助。进一步提高学生综合运用所学专业知识分析和解决实际应用问题的能力，提高实际动手编程的能力，为日后从事计算机软硬件开发工作打下坚实基础。 2、通过课程实验的实践及其前后的准备与总结，复习、领会、巩固和运用课堂上所学的知识和方法，提升分析问题，解决问题的实际能力。 3、使学生通过开发实践，了解项目管理、团队合作、文档编写、口头与书面表达的重要性。使每个学生了解软件工具与环境对于项目开发的重要性，并且重点深入掌握好一、两种较新或较流行的软件工具或计算机应用技术、技能。 4、通过“稍大的”富有挑战性的软件实验项目开发实践，提高学生的自学能力、书面与口头表达能力、创造能力和与团队其他成员交往和协作开发软件的能力，提高学生今后参与开发稍大规模实际软件项目和探索未知领域的能力和自信心。 二、课程实验基本要求 1、深入而直观地理解操作系统使用的各类算法，其中常见的重要算法主要包括： ⑴ 经典实现进程同步的信号量算法。 ⑵ 处理机调度算法。 ⑶ 常见的磁盘调度算法。 2、实验方式与基本要求： 实验方式：上机，分析，设计，测试。 基本要求：采取课内上机和业余上机相结合的方式进行，在规定时间内进行程序检查和实验报告。 ⑴ 学生应当独立地完成自己所分配到的课题任务，严禁抄袭或拷贝他人的成果。 ⑵ 学生能使用面向对象语言（如：Java、VC++、VB、Delphi等）完成各个实验，并且程序正确，功能完整，界面友好。 ⑶ 学生在上机做实验前，应事先将程序、调试数据、上机操作顺序等准备好。 ⑷ 在实验后，写出实验报告，对需要完成的任务、程序体系结构和模块结构设计、采用的调试数据、上机操作过程、实验过程遇到的问题、如何解决遇到的问题、最后实验的成果等内容进行描述。 三、课程实验项目 1、项目一： Windows进程管理管理工具；设备管理工具；磁盘、目录和文件管理工具的使用(2学时) ①、实验目的 a、熟悉Windows进程管理管理工具；设备管理工具；磁盘、目录和文件管理工具的使用。 ②、实验内容 a、Windows任务管理器、资源管理器、设备管理器、系统管理工具的使用。 ③、实验要求 a、实践操作。 ④、运行结果 ⑤、提示 ⑥、分析与讨论 a、如何进行操作系统系统的优化设置？ ⑦、参考代码 2、项目二：模拟实现进程互斥和同步的信号量机制(6学时) ①、实验目的 a、掌握进程并发执行的原理，及其所引起的同步、互斥问题。观察、体会操作系统的进程互斥和同步管理方法，并通过一个简单的进程互斥和同步模拟程序的实现，加深对互斥和同步算法的理解。 b、提高实际动手编程能力，为日后从事软件开发工作打下坚实基础。 ②、实验内容 分别用信号量来模拟实现读者优先和写者优先的读者-写者问题。（实现其中之一）。 信号量实现进程的互斥和同步。 用信号量来模拟实现读、写进程间的互斥。 设置多个读进程，例如：A\B\C和多个写进程，例如：D\E\F，由进程间互斥可以知道，哪方进程先进入，资源就由谁占用。 ③、实验要求 a、使用模块化设计思想来设计。 b、给出算法的流程图或伪码说明。 c、学生可按照自身条件，随意选择采用的算法，用C语言编写出程序，实现使用信号量的互斥和同步。 ④、运行结果 a、显示进程的运行轨迹和执行先后顺序。 ⑤、提示 在Windows环境下，创建一个包含n 个线程的控制台进程。用这n 个线程来表示n个读者或写者。