西北工业大学操作系统实验_OS3(5)

班级：10011007 学号：2010302541 姓名：陈一凡 实验七理解线程的相关概念
一．实验目的
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，也是系统并发运行的独立单位。

同一个进程中的各个线程共享进程的地址空间。

二．实验内容
（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int 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int 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；
（4）编写一个程序，在其main （）函数中创建至少两个线程，在这些线程中分 别说明（定义）名称相同的整型变量（例如，int x ；），分别在各个线程中修改这些变量，试观察这些变量值的变化。

开始 创建主进程
设置局部变量shared Sleep 1 S 创建线程
Shared++
输出Shared 的值
结束
开始
设置全局变量shared 创建主进程
Sleep 1 S
创建线程 Shared++ 输出Shared 的值 结束
实验八请求分页存储管理设计
一、实验目的
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) 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。

开始
产生随机指令
选择页面调度算法
FIFO LRU
结束
生成代码：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#define MAXNUM 920 /*程序的大小，以字为单位*/
#define N_TEST 100 //
int a[N_TEST]; /*a[N_TEST]中存放产生的随机数*/ int *a_p; /*a_p是指向队列的指针*/
int page=10; /*页面大小*/
int mem=100; /*主存容量*/
int m=10; /*主存页数*/
int point=0;
int hit=0; /*命中次数*/
/*FIFO*/
void fifo()
{
int i;
hit=0;
point=0;
for(i=0;i<N_TEST;i++)
{
int j;
int temp=1;
for(j=0;j<m;j++)
{
if((a[i]/page)==a_p[j])
temp=0;
}
if(temp)
a_p[(point++)%m]=a[i]/page;
else
hit++;
}
printf("命中率为：%.3f%%\n",(float)hit/(float)N_TEST*100); }
/*LRU*/
void lru()
{
int i;
hit=0;
point=0;
for(i=0;i<N_TEST;i++)
{
int j;
int temp=1;
for(j=0;j<m;j++)
{
if((a[i]/page)==a_p[j])
temp=0;
}
if(temp)
a_p[(point++)%m]=a[i]/page;
else
{
for(j=0;j<m-1;j++)
{
a_p[(point+j)%m]=a_p[(point+1+j)%m];
}
a_p[(point+j)%m]=a[i]/page;
hit++;
}
}
printf("命中率为：%f\n",(float)hit/N_TEST*100);
}
int main()
{
int flag=1;
while(flag)
{
int i;
int select;
/*选择用哪种算法*/
printf("FIFO算法请输入0，LRU算法请输入1:\n");
scanf("%d",&select);
/*为指向队列的指针动态分配内存*/
a_p=(int *)malloc(m*sizeof(int));
/*产生随机数种子*/
srand((unsigned int)time(NULL));
//srand(400);
/*a_p初始化*/
for(i=0;i<m;i++)
a_p[i]=10001;
/*：
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。

*/
for(i=0;i<N_TEST;i++)
{
a[i++]=1.0*rand()/RAND_MAX*(MAXNUM-1)+1;
a[i++]=a[0]+1;
a[i++]=1.0*rand()/RAND_MAX*(a[1]-1)+1;
a[i++]=a[2]+1;
a[i]=MAXNUM-1.0*rand()/RAND_MAX*(a[3]-1); }
for(i=0;i<N_TEST;i++)
{
printf("%d\n",a[i]);
}
if(!select)
fifo();
else
lru();
printf("继续请按1，推出请按0\n");
scanf("%d",&flag);
if(0==flag)
exit(0);
}
return 0;
}。