操作系统实验报告70416

1、实验二进程调度1. 目的和要求通过这次实验，理解进程调度的过程，进一步拿握进程状态的转变、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，掌握迸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迸行调度（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

2、下：1）输出系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：struct PCB_typeint pid;/迸程名int state ;/进程状态2示"执行"状态1示“就绪”状态0示“阻塞”状态int cpu.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”状态的迸程PCE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: struct QueueNo

3、destruct PCB.type PCB;Struct QueueNode *next;并设全程量：struct QueueNode *ready_head=NULL,/ready 队列队首指针*ready_tail=NULL, /ready 队列队尾指针*blocked.head=NULL,/blocked 队列队首针*blockcd_tail=NULL; /blocked 队列队尾指针(3) 设计于程序：starCstateQ;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。dispathO；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

4、程迸行调度，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，唤醒阻塞队列队首进程。calculateQ;就绪进程运行一次，usccpii加1,当就绪队列为空时unusccpu加1,CPU 利用率为 usc_cpu/(usc_cpu+unusc_cpu)05源代码:#includc < s tdio .h >#includc<stdlib.h> struct PCB_typuint pid ;/进程若int state ;/迸程状态/2-表示"执行"状态/I-表示”就绪"状态/0-表示”阻塞'状态int cpu.iimc ;

5、运行雲要的CPU时间(需运行的时间片个数) ；struct QucucNodcstruct PCB_typu PCB;struct QucucNodc *ncxt;/ready队列队首指针/ready队列队尾指针/blocked队列队首指针*block_tail=Nl；LL;/blocked队列队尾指针struct QucucNodc *rcady_hcad=NCILL, *rcady_tail=NU LL, *block_hcad=NULL>mt us jepgunus jepu;void start_statcO /读入假设的数据，设宣系统初始状态int n,m;int i;stru

6、ct QucucNodc *p,*q;priniff输入就绪节点个数n:“)；scanF(”d”,&n);printfC*输入阻塞节点个数m:u);scanf(M%dl&m);p=(struct QucucNodc *)mall()c(sizcof(struct QucucNodc); p->ncxt =NULL;ready_head=ready_tail=p;f(>r(i=0;i<n；计+)p=(struct QucucNodc *)malk)c(sizcof(stnict QucucNodc); p->ncxt =NULL;p->PCB.sta

7、tc=l;printff，输入就绪进程d 的 pid 和 cpu_time:"j+l); scanf("%d%d",&p>PCBpid、&p>PCB.cpu_timu); rcady_tail->ncxt=p;rcady_tail=p;q= (struct QucucNodc *)mall()c(sizcof(struct QucucNodc); q->ncxt =NULL;block_hcad=block_tail=q;f(>r(i=0;i<m3+)q=(struct QucucNodc *)malloc(si

8、zc(>f(struct QucucNodc); q->ncxt=NULL;q->PCB.statc=O;printff'输入阻塞进程d 的 pid 和 cpu_time:M,i+l); scanf(M%d%d,&q->PCB.pid>&q->PCB.cpu_rimc); block_tail->ncxt=q;block_tail=q;printfCn处于就绪状态的进程有:);p=rcady_hcad->ncxt;i=l；whilc(p)printf("进 程 d的pid和slatecpu_timc:%5d%5d

9、%5dn,i>p->PCB.pid,p->PCB.statc,p->PCB.cpu_timc);p=p->ncxt;i+；void dispath()模拟调度int x=O,t;usc_cpu=O;unusc_cpu=O;printf(”输入匕”)；scanf(H%dH,&t)；printf(”开始调度眄;whilc(rcady_hcad!=rcady_tail | | bk>ck_hcad!=bk)ck_tai 1)struct QucucNodc *p,*q;i f(rcady_hcad!=re ady_tail)p=rcadv_hcad->

10、;ncxt; rcady_hcad->ncxt=p->ncxt; p->ncxt=NULL;i f(re ady_hcad - > ncxt=N U LL)rcady_tail=rcady_hcad; p->PCB.statc=2;primf(”迸程d 调度tH,p->PCB.pid); usc_cpu+;x+;p->PCB.cpu_timc-; if(p->PCB.cpu_timc) rcady_tail->ncxt=p； rcadv_tail=p;elseprintfC 进程<1 完成tp->PCB.pid); frcc(p

11、);elseunusc_cpu+;x+;printf(”空闲一个时间片门；if(x=t&&bl()ck_hcad!=block_tail)q=block_hcad->ncxt;bl(x:k_hcad:q->ncxt=NULL;if(block_hcad->ncxi=NULL)block Uiil=block hcad;rcady_Uiil-> ilex t=q;rcady_tail=q;x=0;void calculatcO/计算 CPU 利用率printff'Xncpu 的利用%.2fnM,(fl(>at)usc_cpu/(usc_cpu

12、+unusc_cpu);void main() start_statc();dispathQ; calculatcQ;6运行结果:tine ：1 2tine：2 3tine：3 4tine：4 5tine：5 6u u u u u p p p p p c c c c c THM CTZTT 2 3禾禾木禾木> d d d d dn m 工nF<rl .1敷疑Jpp p p pXV/1/_1 12 12 3点卄卫理进逬进进 MM緒 4OW nV IV HV IV V .V V*1度度度2 3-45进进空进进*1成度度成闊完13- 455进进空进进讲片间 褊成度度度1-3455 Hi

13、进空进进进讲e emm1 1tzt pupu hr c c rn D 呈禾苏 XT- e e 4b- t t 龙adt t g s s 态和和 状idld 七-flp p6亠和1 2 t 1 2 3 4 4 5勺 ses 处进进输开进进进进进进lopFy片间度成度高度ue 调调in illon 进进进进空进 CO3 t y5Ke 支度度度度成度恥ny備利a 12 3 4 4 5 nV s7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 接队列中増删节点。模拟进程调度帮我们巩固了进程三状态之间的变迁。僮得调式的重要性。 总之，我们明白了理论联系实际。多看

14、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，进一步拿握内存的分配、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槪念和原理。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tl时间之 后，有作业A、E、C、D分别请求8K、16K、64K、124K的内存空间；在i2时 间之后，作业C完成；在1-3时间之后，作业E请求50K的内存空间；在蚪时间 之后，作

15、业D完成。要求编程序分别输岀讨、12、13、t4时刻内存的空闲区的状 态。3. 实验环境Windows 操作系统、VC+6.0C语言4 设计思想模拟内存分配和回收，要设晝两个植队列，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敌据域，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敖据域，本实验用杲坏适应算法，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

16、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：#includc<stdio.h>#includc<stdlib.h>struct frcclinkNodcint lcn；int address;struct frcclinkNodc *ncxt;struct busyliiikNodcchar name；int len；int address；struct busyliiikNodc *ncxt;struct frcclinkNodc *frcc_hcad=NL LL; /自由链队列(带头结点)队首指针struct busylinkNodc *bus

17、y_hcad=NC1LL; /占用区队列队(带头结点)首指针 struct busyliiikNodc 或busy_sil=NULL;/ 占用区队列队尾指针void slart(void) /*设直系统初始状态*/struct frcclinkNodc *p;struct busylinkNodc *q;frcc_hcad=(struet frcclinkNodc*)mall()c(sizcof(struct frcclinkNodc);frcc_hcad.>ncxt=NULL; /创逹自由链头结点busy_hcad=busy_tail=(struct busylinkNodc*)mal

18、l()c(sizcof(struct busyliiikNodc); busy_hcad->ncxt=NULL; /创建占用链头结点p=(struct frcclinkNodc *)malloc(sizcof(struct frcclinkNodc);p->addrcss=64;p->len=640-64;/OS 占用了 64Kp->ncxt=NULL;frcc_hcad->ncxt=p;q=(struct busylinkNodc *)malloc(sizcof(struct busylinkNodc);q->namc='S,; /* S表示操作系

19、统占用*/q->lcn=64; q->addrcss=O; q->ncxt=NU LL; busy_hcad->ncxt=q; busy_tail=q;void rcquircMcmo(char name, int require) /*模拟内存分配*7frcclinkNodcbusylinkNodc *p;if(frcc_hcad ncxt->lcn>=require)p=(struct busylinkNodc*)mall()c(sizcof(struct busylinkNodc); p->namc=namc；>addrcss=frcc_h

20、cad->ncxt->addrcss；p->ncxt=NULL;busy_tail->ncxt=p; busy_tail=p;printfCan allocate11);w=frcc_hcad->ncxt; frcc_hcad->ncxt=w->ncxt;i f(w->lcn=require)frcc(w)；w->addrcss=w->addrcss+rcquirc； w->lcn=w->lcn-require；u=frcc_hcad;v= frcc_hcad->ncxt;whilc(v!=NULL) &&a

21、mp;(v-> len>w-> len) u=v;v=v->ncxt;u->ncxv=w;w->ncxt=v;void frccMcmo(char name) /* 模拟內存回收來/ int len;int address;busylinkNodc *q,*p;frcclinkNodcq=busy_hcad;p=busy_hcad->ncxt;while(p!=NU LL)&&(p->namc!=namc)p=p->ncxt;if(p=NULL)printf(M%c is not cxistnamc);elseif(p=bu

22、sy_tail) busy_tail=q;else q->ncxt=p->ncxt;lcn=p->lcn;addrcss=p >"ddruss；frce(p)；w= (struct frcclinkN()dc*)malk)c(sizcof(struct frccliiikNodc); w->lcn=lcn;>2ddruss=2ddrc：ss；u=frcc_hcad;v= frcc_hcad->ncxt;whilc(v!=NULL) && (v->lcn>lcn) u=v;v=v->ncxt;u->ncxt=w;w->ncxt=v;void past(int time) /* 模拟系统过了 time 时间*/printfC过丁时间3 后:n",timc);void printliiikO /*输出内存空闲情况(自由链的结点)*/frcclinkNodc *p;printff内存的空闲情况为:n”)；p=(struct frcclinkNodc *)m<dloc(sizcof(struct frcclinkNodc); p=frcc_hcad->ncxt;whilc(p!=N