操作系统实验指导书--计算机专业.doc

LIAOCHENG UNIVERSITY 计算机操作系统 实验指导书 聊城大学计算机学院 2011年3月 目　录 《计算机操作系统》课程实验教学大纲 1 实验一　单处理器系统的进程调度 3 基本信息 3 实验目的 3 实验内容 3 实验原理及设计 3 实验条件 5 实验过程 5 实验要求 8 思考题 8 实验二　动态资源分配实验 8 基本信息 8 实验目的 8 实验内容 8 实验原理及设计 8 实验条件 10 实验过程 12 实验要求 17 思考题 18 实验三　请求页式存储管理 18 基本信息 18 实验目的 18 实验内容 18 实验原理及设计 18 实验条件 21 实验过程 21 实验要求 22 思考题 23 《计算机操作系统操作系统Operating Systems 设置形式： 非独立设课 课程模块： 专业核心课 实验课性质： 专业实验 课程编号： 509311 课程负责人： 姜华 大纲主撰人： 姜华 大纲审核人： 左风朝三年级操作系统是计算机教学中最重要的环节之一，也是计算机专业学生的一门重要的专业课程。操作系统课程主要内容包括：进程管理、处理机调度与死锁、存储管理、设备管理、文件系统、操作系统接口、网络操作系统、操作系统安全性以及Unix系统内核结构。由于操作系统涉及计算机系统中各种软硬件资源的管理，内容比较繁琐，具有很强的实践性。要学好这门课程，必须把理论与实践紧密结合，才能取得较好的学习效果。 培养学生的系统程序设计能力，是操作系统课程的一个非常重要的环节。通过操作系统上机实验，可以培养学生程序设计的方法和技巧，提高学生编制清晰、合理、可读性好的系统程序的能力，加深对操作系统课程的理解。使学生更好地掌握操作系统的基本概念、基本原理、及基本功能，具有分析实际操作系统、设计、构造和开发现代操作系统的基本能力。硬件：台式计算机；软件：C、C++环境调度实验 用C/C＋＋编写和调试单处理器进程调度的模拟程序，观察调度过程，以加深对进程的概念及进程调度算法的理解。 设计型 1 必修 实验 用C/C++编写和调试系统动态分配资源的简单模拟程序，采用算法，有效地防止和避免死锁的发生。? 设计型 1 必修 存储器管理实验 ?用C/C++编写和调试虚拟内存管理的模拟程序，通过虚存管理的地址转换过程和各种页面淘汰算法的编程实现，加深对存储管理方案的理解。? 型 1 必修 按实验指导书要求事先编好程序；准备好需要输入的中间数据；估计可能出现的问题；预计可能得到的运行结果。根据学生实验出勤情况、实验态度、实验报告成绩等评定实验成绩。 实验报告（含实验理论）占实验成绩的60%—40%，实验技能（含实验态度）占实验成绩的40%—60%。 各次实验成绩的平均值为最终实验成绩，占该课程考核总成绩的20％—30%。自编实验指导书。实验一　单处理器系统的进程调度 基本信息 实验课程：计算机操作系统 设课形式：非独立 课程学分：4 实验项目：进程调度 项目类型：设计型 项目学时：4 实验目的 通过模拟进程控制方法及单处理机系统的进程调度，了解进程的结构，进程的创建与撤消，进程的组织及进程的状态及其转换，掌握进程调度策略。 实验内容 本实验为单机模拟进程调度算法，在程序设计时不需真正地建立线程或者进程。实验模拟创建若干进程（人为输入或随机数产生），选择一种或几种单处理机的进程调度算法，如FCFS（先来先服务），SPF（短进程优先），RR（时间片轮转法），优先级算法等，模拟进行进程调度。每进行一次调度，都打印一次运行进程、就绪队列、以及各个进程的PCB，并能在进程完成后及时撤消该进程。 实验原理及设计 设计一个按优先数调度算法实现处理器调度的算法流程描述。 (1) 假定系统有五个进程，每一个进程用一个进程控制块PCB来代表，进程控制块的格式为： 进程名 指针 要求运行时间 优先数 状态 进程名——作为进程的标识，假设五个进程的进程名分别为P1，P2，P3，P4，P5。 指针——按优先数的大小把五个进程连成队列，用指针指出下一个进程的进程控制块的首地址，最后一个进程中的指针为“0”。 要求运行时间——假设进程需要运行的单位时间数。 优先数——赋予进程的优先数，调度时总是选取优先数大的进程先执行。 状态——可假设有两种状态，“就绪”状态和“结束”状态。五个进程的初始状态都为“就绪”，用“R”表示，当一个进程运行结束后，它的状态为“结束”，用“E”表示。 (2) 在每次运行你所设计的处理器调度程序之前，为每个进程任意确定它的“优先数”和“要求运行时间”。 (3) 为了调度方便，把五个进程按给定的优先数从大到小连成队列。用一单元指出队首进程，用指针指出队列的连接情况。例： 队首标志