操作系统实验报告

1、1目的和要求通过这次实验， 理解进程调度的过程， 进一步掌握进程状态的转变、 进程调 度的策略，进一步体会多道程序并发执行的特点， 并分析具体的调度算法的特点， 掌握对系统性能的评价方法。2实验内容阅读教材计算机操作系统 第二章和第三章， 掌握进程管理及调度相关概 念和原理。编写程序模拟实现进程的轮转法调度过程，模拟程序只对PCB进行相应的 调度模拟操作，不需要实际程序。假设初始状态为：有n个进程处于就绪状态，有m个进程处于阻塞状态。采用轮转法进程调度算法进行调度（调度过程中，假设处于执行状态的进程不会阻塞），且每过t个时间片系统释放资源，唤醒处于 阻塞队列队首的进程。程序要求如下：1）输出系

2、统中进程的调度次序；2）计算CPU利用率。3实验环境Windows操作系统、VC+6.0C语言4设计思想： （1）程序中进程可用PCB表示，其类型描述如下：structPCB_typeintpid; /进程名in tstate;/进程状态2表示“执行”状态1表示“就绪”状态0表示“阻塞”状态intcpu_time; /运行需要的CPU时间（需运行的时间片个数）用PCB来模拟进程；（2）设置两个队列，将处于“就绪”状态的进程PCB挂在队列ready中;将处于“阻塞”状态的进程PCB挂在队列blocked中。队列类型描述如下：struetQueueNodestruetPCB_typePCB;Str

3、uetQueueNode*next;并设全程量：struetQueueNode*ready_head=NULL,/ready队列队首指针*ready_tail=NULL,/ready队列队尾指针*bloeked_head=NULL,/bloeked队列队首指*bloeked_tail=NULL;/bloeked队列队尾指针3)设计子程序 ：start_state();读入假设的数据，设置系统初始状态，即初始化就绪队列和阻塞队列。dispath();模拟调度，当就绪队列的队首进程运行一个时间片后，放到就绪队 列末尾，每次都是队首进程进行调度，一个进程运行结束就从就绪 队列中删除，当到t个时间片后

4、，唤醒阻塞队列队首进程。calculate();就绪进程运行一次，useepu加1当就绪队列为空时unuseepu加1,CPU利用率为use_cpu/(use_cpu+unuse_cpu。)5源代码：#inelude#ineludestruetPCB_typeintp id;/进程名in tstate;/进程状态/2-表示执行状态/1-表示就绪状态/0-表示阻塞状态intepu_time;/运行需要的CPU时间(需运行的时间片个数);struetQueueNodestruetPCB_typePCB;struetQueueNode*next;structQueueNode*ready_head=

5、NULL,/read y队列队首指针*ready_tail=NULL,/ready队列队尾指针*bloek_head=NULL,/bloeked队列队首指针*block_tail=NULL;/blocked队列队尾指针intuse_cpu,unuse_cpu;voidstart_state()渎入假设的数据，设置系统初始状态intn,m;inti;structQueueNode*p,*q;printf(输入就绪节点个数n:); scanf(%d,&n);printf(输入阻塞节点个数m:);scanf(%d,&m); p=(structQueueNode*)malloc(sizeof(stru

6、ctQueueNode);p-next=NULL;ready_head=ready_tail=p;for(i=0;inext=NULL;p-PCB.state=1;printf(输 入 就 绪 进 程%d的pid和cpu_time:,i+1);scanf(%d%d,&p-PCB.pid,&p-PCB.cpu_time);ready_tail-next=p;ready_tail=p;q=(structQueueNode*)malloc(sizeof(structQueueNode);q-next=NULL;block_head=block_tail=q;for(i=0;inext=NULL;q-

7、PCB.state=0;printf(输入阻塞进程%d的pid和cpu_time:,i+1);scanf(%d%d,&q-PCB.pid,&q-PCB.cpu_time); block_tail-next=q;block_tail=q;printf(n处于就绪状态的进程有:n);p=ready_head-next;i=1;while(p)printf(进程%d的pid和state和cpu_time:%5d%5d%5dn,i,p-PCB.pid,p-PCB.state,p-PCB.cpu_time); p=p-next;i+;voiddis path()/模拟调度intx=0,t;use_cpu

8、=0;unuse_cpu=0;printf(输入t:);scanf(%d,&t);printf(开始调度n);while(ready_head!=ready_tail|block_head!=block_tail)structQueueNode*p,*q;if(ready_head!=ready_tail)p=ready_head-next;ready_head-next=p-next;p-next=NULL; if(ready_head-next=NULL)ready_tail=ready_head;p-PCB.state=2;printf(进程%d调度t, p-P CB. pid);use

9、_cpu+;x+;p-PCB.cpu_time-;if(p-PCB.cpu_time)ready_tail-next=p;ready_tail=p;elseprintf(进程%d完成t,p-PCB.pid); free(p);elseunuse_cpu+;x+;printf(空闲一个时间片t);if(x=t&block_head!=block_tail)q=block_head-next;block_head-next=q-next;q-next=NULL;if(block_head-next=NULL)block_tail=block_head;ready_tail-next=q;ready

10、_tail=q;x=0;voidcalculate()/计算CPU利用率printf(ncpu的利用率%.2fn,(float)use_cpu/(use_cpu+unuse_cpu);voidmain()start_state();dispath(); calculate();6运行结果：7实验总结：实验帮我复习了数据结构和C语言，且巩固课本知识，知道了如何定义结构体， 如何在链接队列中增删节点。模拟进程调度帮我们巩固了进程三状态之间的变 迁。懂得调式的重要性。总之，我们明白了理论联系实际。多看书，多上机。 实验三可变分区存储管理1目的和要求通过这次实验， 加深对内存管理的认识， 进一步掌握内

11、存的分配、 回收算法 的思想。2实验内容阅读教材计算机操作系统第四章，掌握存储器管理相关概念和原理。编写程序模拟实现内存的动态分区法存储管理。内存空闲区使用自由链管 理，采用最坏适应算法从自由链中寻找空闲区进行分配， 内存回收时假定不做与 相邻空闲区的合并。假定系统的内存共640K初始状态为操作系统本身占用64K。在t1时间之后，有作业A、B、C、D分别请求8K、16K、64K 124K的内存空间；在t2时间之后，作业C完成；在t3时间之后，作业E请求50K的内存空间；在t4时间之 后，作业D完成。要求编程序分别输出t1、t2、t3、t4时刻内存的空闲区的状 态。3实验环境Windows操作系

12、统、VC+6.0C语言4.设计思想模拟内存分配和回收， 要设置两个链队列， 一个空闲区链和一个占用区链， 空闲 区链节点有起始地址， 大小和指向下一节点的指针等数据域， 占用区链节点有起 始地址，大小，作业名和指向下一节点的指针等数据域， 本实验用最坏适应算法， 每次作业申请内存都是从空闲链队头节点分配，如果相等，就删除空闲头结点， 如果小于申请的，就不分配，否则就划分内存给作业，剩下的内存大小，重新插 入空闲链队，按从大到小， 接着把作业占用的内存放到占用区链节点的末尾。 每 次作业运行完，就要回收其占用的内存大小， 把作业节点按从大到小插入到空闲 链队中。5.源代码：#include#in

13、clude structfreelinkNode intlen;intaddress; structfreelinkNode*next;structbusylinkNode charname; intlen;intaddress;structbusylinkNode*next; structfreelinkNode*free_head=NULL;/自由链队列(带头结点)队首指针structbusylinkNode*busy_head=NULL;/占用区队列队(带头结点)首指针structbusylinkNode*busy_tail=NULL;/占用区队列队尾指针voidstart(void)/

14、*设置系统初始状态*/structfreelinkNode*p;structbusylinkNode*q;free_head=(structfreelinkNode*)malloc(sizeof(structfreelinkNode); free_head-next=NULL;/创建自由链头结点busy_head=busy_tail=(structbusylinkNode*)malloc(sizeof(structbusylinkNode);busy_head- next=NULL;/创建占用链头结点p=(structfreelinkNode*)malloc(sizeof(structfree

15、linkNode); p-address=64;p-len=640-64;/OS占用了64Kp-next=NULL; free_head-next=p;q=(structbusylinkNode*)malloc(sizeof(structbusylinkNode); q-name=S;/*S表示操作系统占用*/ q-len=64;q-address=0;q-next=NULL;busy_head-next=q;busy_tail=q;voidrequireMemo(charname,intrequire)/*模拟内存分酉己*/freelinkNode*w,*u,*v; busylinkNode

16、*p;if(free_head-next-len=require)p=(structbusylinkNode*)malloc(sizeof(structbusylinkNode);p-name=name;p-address=free_head-next-address; p-len=require;p-next=NULL;busy_tail-next=p;busy_tail=p;else printf(Cantallocate); w=free_head-next; free_head-next=w-next;if(w-len=require)free(w);elsew-address=w-a

17、ddress+require; w-len=w-len-require;u=free_head;v=free_head-next; while(v!=NULL)&(v-lenw-len)u=v;v=v-next;u-next=w;w-next=v;voidfreeMemo(chamame)/*模拟内存回收*/intlen;intaddress;busylinkNode*q,*p;freelinkNode*w,*u,*v;q=busy_head;p=busy_head-next;while(p!=NULL)&(p-name!=name)q=p;p=p-next;if(p=NULL)printf(

18、%cisnotexist,name);elseif(p=busy_tail)busy_tail=q;elseq-next=p-next; len=p-len;address=p-address; free(p);w=(structfreelinkNode*)malloc(sizeof(structfreelinkNode); w-len=len;w-address=address;u=free_head; v=free_head-next; while(v!=NULL)&(v-lenlen)u=v; v=v-next;u-next=w; w-next=v;voidpast(inttime)/*模拟系统过了