计算机操作系统实验指导书

实验条件
1、装有 Windows 操作系统的微型计算机； 2、Borland C++软件。
实验过程
1、根据实验预习阶段的实验设计方案，编写应用程序。参考代码如下。
#include "stdio.h"
#include <stdlib.h>
#include <conio.h>
#define getpch(type) (type*)malloc(sizeof(type))
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。
用 C/C++编写和调试系统动态分配资源的
简单模拟程序，采用银行家算法，有效地防 6 设计型 1 必修
止和避免死锁的发生。
1
3 存储器管理实验
《计算机操作系统》课程实验指导书
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 6
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
#define NULL 0
定义进程控制块 struct pcb { /*
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） 均占值实为验最成绩终实的验60成%绩—，40占%，该实课验程技考能核（总含成实绩验的态20度％）—占30实%验。成绩的 。 40%—60% 各次实验成绩的平
七、实验教科书、参考书
1．实验教科书
自编实验指导书。
2．实验参考书
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
郁红英、李春强，计算机操作系统实验指导，清华大学出版社，2008.9
2
《计算机操作系统》课程实验指导书
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 课程学分：4 项目类型：设计型
设课形式：非独立 实验项目：进程调度 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。
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
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
《计算机操作系统》课程实验指导书
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
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《计算机操作系统》课程实验指导书
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
基本要求: 1．通过对操作系统中经典算法的模拟，是学生深入理解算法的实现和应用，了解操作系统在 计算机系统中的作用，培养学生在实验过程中发现问题、分析问题和解决问题的能力。 料、算2．法掌分握析系和统设程计序、设程计序的调基试本、方处法理和实有验关数开据发以环及境分的析使与用总结。实通验过结实果验等着方重面培的养能学力生。阅读参考资 态度和3．克通服过困实难验、加坚深韧对不计拔算的机工操作作作系风统，原以理及的科理学解、，良培好养的实实验事素求质是和、习踏惯实。细致、严肃认真的科学
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
K2
K1
P1
0
2
1
R
PCB1
K2
P2
K4 3
5
R
PCB2
K3
P3
K5 1
3
R
PCB3
K4
P4
K3 2
4
R
PCB4
K5
P5
K1 4
2
R
PCB5
(4) 处理器调度总是选队首进程运行。采用动态改变优先数的办法，进程每运行一 次优先数就减“1”。由于本实验是模拟处理器调度，所以，对被选中的进程并不实际 的启动运行，而是执行：
综合型
1
必修
方案的理解。
六、考核方式及成绩评定
认真学习教学过程中讲授的与实验相关的内容，提前做好实验预习。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。做到在每 个实验前明确实验目的、掌握实验的基本内容及操作方法；在实验中正确使用实验设备 ，认真观察、 分析实验结果；实验后要根据要求做好总结，上交实验报告。
优先数-1 要求运行时间-1 来模拟进程的一次运行。 提醒注意的是：在实际的系统中，当一个进程被选中运行时，必须恢复进程的现场， 让它占有处理器运行，直到出现等待事件或运行结束。在这里省去了这些工作。 (5) 进程运行一次后，若要求运行时间≠0，则再将它加入队列（按优先数大小插入， 且置队首标志）；若要求运行时间=0，则把它的状态修改成“结束”（E），且退出队列。 (6) 若“就绪”状态的进程队列不为空，则重复上面（4）和（5）的步骤，直到所 有进程都成为“结束”状态。 (7) 在所设计的程序中应有显示或打印语句，能显示或打印每次被选中进程的进程 名以及运行一次后进程队列的变化。 (8) 为五个进程任意确定一组“优先数”和“要求运行时间”，启动所设计的处理 器调度程序，显示或打印逐次被选中进程的进程名以及进程控制块的动态变化过程。
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《计算机操作系统》课程实验指导书
开始
初始化进程PCB，输入进程信息
各进程按优先数从高到低排列
就绪队列空？
y 结束
就绪队列首进程投入运行 时间片到CPU占用时间+1
运已行达已到占所用需CCPPUU时时间间 y 进销程该完进成程撤
把是运运行行进进程程插的入优就先绪数队减列1
图 1 优先权进程调度流程图
四、主要仪器设备
硬件：台式计算机；软件：C、C++环境。
五、实验项目及教学安排
序 号
实验项目名称
1 进程调度实验
2 资源管理实验
实验基本方法和内容
项目 项目 每组 教学 学时 类型 人数 要求
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 4 设计型 1 必修
的概念及进程调度算法的理解。
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。
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《计算机操作系统》课程实验指导书
《计算机操作系统》课程实验教学大纲
课 程 名 称 ： 计算机操作系统
英 文 名 称 ： Computer 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
一、学时、学分
课程总学时： 78
实验学时： 16
课程学分： 4
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二、适用专业及年级
计算机科学与技术、软件工程、网络工程专业 二、 三年级
三、课程目标与基本要求
操作系统是计算机教学中最重要的环节之一，也是计算机及其相关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。 系统上课机程实目验标，: 培可养以学培生养的学系生统程程序序设设计计的能方力法，和是技操巧作，系提统高课学程生的编一制个清非晰常、重合要理的、环可节读。性通好过的系操统作 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。