西北工业大学操作系统实验_OS3(2)

评语: 课中检查完成的题号及题数：

课后完成的题号与题数：

成绩: 指导教师:

实验报告三

实验名称：实验七理解线程的相关概念日期：2013.5.23

班级：10011007 学号：2010302539 姓名：严园

一、实验目的：

1.理解当操作系统引入线程的概念后，进程是操作系统独立分配资源的单位，线程

成为系统调度的单位，与同一个进程中的其他线程共享程序空间。

二、实验内容：

1. （1）编写一个程序，在其main（）函数中创建一个（或多个）线程，观察该线

程是如何与主线程并发运行的。输出每次操作后的结果；

（2）在main()函数外定义一个变量shared（全局变量），在main()中创建一个线程，在main()中和新线程shared 进行循环加/减操作，观察该变量的变化；

（3）修改程序把shared 变量定义到main（）函数之内，重复第（2）步操作，观察该变量的变化。

三、项目要求及分析：

1. 预习线程创建和构造的相关知识，了解C语言程序编写的相关知识。编写一个程序，

在其main（）函数中创建一个（或多个）线程，观察该线程是如何与主线程并发运行的。输出每次操作后的结果；分别在main()函数内和函数外定义一个变量shared（全局变量），在main()中创建一个线程，在main()中和新线程shared 进行循环加/减操作，观察该变量的变化。

四、具体实现：

4.1 流程图

4.2 添加函数的代码

（1）

程序开始

设置shared为全局变量或局部变量

创建主线程

创建子线程

主线程sleep 1s

Shared是全局变量

子线程对shared操作并输出结果

主线程对shared操作并输出结果

程序结束

全局变量？

shared不是全局变量

子线程对shared地址操作

（2）Shared为局部变量（传shared的值）

（3）Shared为局部变量（传shared的地址）：

五、调试运行结果：

（1）

（2）

（3）

六、所遇问题及解决方法：

在实验开始的时候，不清楚线程的创建以及工作机制，导致在实验中对线程创建部分总有错误，后来经过和班级同学的交流以及查阅相关资料，才对线程的构建有所理解，并最终正确的完成实验要求。

七、实验总结：

1.在理解线程的相关概念的实验中，应注意shared 的全局性和局部性，而且在作为全

局变量时，主线程和子线程可以对它进行同步操作，子线程只是主线程的一部分，二者共享线程所分有的地址空间以及其他共有信息。

2.在shared作为局部变量的试验中，pthread_create的最后一个参数可以传递shared的

地址，此时shared相当于共有变量，也可以传递shared的值，此时二者对shared 的操作互不影响，shared相当于各个线程中的私有变量。

实验名称：实验八请求分页存储管理设计日期：2013.5.23

班级：10011007 学号：2010302539 姓名：严园

一、实验目的：

1.模拟存储管理常用的请求分页存储管理技术，通过本实验使学生更加深入的理解

虚拟内存的思想和主要的页面淘汰算法。

二、实验内容：

1. (1) 通过随机数产生一个指令行列，共320条指令，指令中的地址按下述原则生

成：50%的指令是顺序执行；25%的指令均匀分布在前地址部分；25%的指令

均匀分布在后地址部分。

(2) 具体实验办法是：在[0，319]之间选一起始点M；顺序执行一条指令，即第

M+1条；向前地址[0，M-1]中执行一条指令M；顺序执行一条指令，即第M+1

条；向后地址[M+2，319]中执行一条指令M。如此继续，直至产生320条指令。

使用产生随机数的函数之前，首先要初始化设置RAN()产生序列的开始点，

SRAND(400)；然后计算随机数，产生指令序列。例如：

a[0]=1.0*rand()/32767*319+1；

a[1]=a[0]+1；

a[2]=1.0*rand()/32767*(a[1]-1)+1；

a[3]=a[2]+1；

a[4]=319-1.0*rand()/32767*(a[3]-1)；其中rand()和srand()为Linux操作系统提供的函数分别进行初始化和产生随机数，多次重复使用这5条指令，产生以后的指

令序列。

(3) 将指令序列变换成页面地址流：假设，页面大小为1KB；用户实存容量（内存

区容量）为4页或32页；用户虚存容量（逻辑地址空间容量）为32KB；用户虚

存容量32KB，每1KB中放10条指令，共320条指令序列，按其地址0~9在0页，

10~19在1页，…….，310~319在31页。

(4) 使用不同的页面调度算法处理缺页中断，并计算不同实存容量下的命中率：先

进先出（FIFO）算法；最近最少使用（LRU）算法；命中率的算法为：命中率= 1 - （缺页中断次数/页地址流长度）。本实验中，页地址流长度为320，缺页

中断次数为每次访问相应指令时，该指令所对应的页不在内存的次数。

三、项目要求及分析：

1. 学习虚拟存储器的相关基础知识，了解请求分页存储管理系统的原理和具体实现

过程，熟悉各种主要的页面调度算法。通过实验指导书的参考，编写LRU和FIFO算法程序，观察调度过程。

四、具体实现：