操作系统实验报告(读者写着问题,时间片轮转算法,内存的分配,进程的调度)

电子科技大学计算机学院实验中心小心计算机专业类课程实验报告课程名称：操作系统学 院：软件学院专 业：软件工程学生姓名：李 希学 号：2010231020018指导教师：丁老师日 期： 2012年5月5日电子科技大学实验报告实验一一、实验名称：进程管理二、实验学时：4三、实验内容和目的：实验内容：（1）进程的创建写一段源程序，创建两个进程，当此程序运行时，在系统中有一个父进程和两个子进程活动。

让每一个进程在屏幕上显示字符。

观察纪录屏幕上的显示结果，然后分析原因。

（2）进程的控制修改编写的程序，将每个进程输出一个字符改为每个进程输出一句话，在观察程序执行时屏幕出现的现象，并分析原因。

实验目的：（1）加深对进程概念的理解，明确进程和程序的区别。

（2）进一步认识并发执行的实质。

（3）分析进程竞争资源现象，学习解决进程互斥的方法。

四、实验原理：利用fork函数来创建子进程，并返回子进程的ID号。

利用lockf函数来实现信号量对进程的资源竞争的调度，和互斥的方法。

五、实验器材（设备、元器件）:一台装有VS2010的电脑，操作系统为WIN7.六、实验步骤：（1）先写好2个子进程程序，并且让2个子程序在屏幕上分别打印出A,B（2）父进程创建2个子进程，并在屏幕上打印出C。

（3）观察进程竞争资源的现象。

七、实验数据及结果分析：电子科技大学计算机学院实验中心子进程A的代码：#include<iostream>#include<windows.h>using namespace std;int main(){cout<<"I'm Process A/n"<<endl;return 0;}子进程B的代码：#include<iostream>using namespace std;int main(){cout<<"I'm Process B"<<endl;;return 0;}父进程C的代码：//#include "stdafx.h"#include<windows.h>#include<iostream>using namespace std;void print_error(){DWORD nErrorNo = GetLastError ( );LPSTR lpBuffer;FormatMessage ( FORMAT_MESSAGE_ALLOCATE_BUFFER | FORMAT_MESSAGE_IGNORE_INSERTS |FORMAT_MESSAGE_FROM_SYSTEM,NULL,nErrorNo,LANG_NEUTRAL,(LPTSTR) & lpBuffer,0 ,NULL );if (lpBuffer == NULL){lpBuffer = "Sorry, cannot find this error info. ";}printf("%s (%d).\n", lpBuffer, nErrorNo);}int fork(const char* pszApplication,HANDLE& hProcess){STARTUPINFO si={sizeof(si)};PROCESS_INFORMATION pi;if(!CreateProcess(pszApplication,NULL,NULL,NULL,FALSE,0,NULL,NULL,&si,&pi)) return -1;else{hProcess=pi.hProcess;return pi.dwProcessId;}}void lockf(HANDLE hObj){DWORD state = WaitForSingleObject(hObj,INFINITE);switch (state){case WAIT_OBJECT_0:printf("\nProcess exit.\n");break;case WAIT_TIMEOUT:printf("\nTime out.\n");break;case WAIT_FAILED:printf("\nWait Failed.\n");print_error();break;}}int main(int argc, char* argv[]){HANDLE hProcess1,hProcess2;int child1=fork("C:\\操¨´作Á¡Â系¦Ì统ª3实º¦Ì验¨¦\\ProcessA\\Debug\\ProcessA.exe",hProcess1);if(-1==child1){cout << "fork error!\n";return -1;}lockf(hProcess1);电子科技大学计算机学院实验中心int child2=fork("C:\\操¨´作Á¡Â系¦Ì统ª3实º¦Ì验¨¦\\ProcessB\\Debug\\ProcessB.exe",hProcess2);if(-1==child2){cout << "fork error!\n";return -1;}cout<<"This is Process C\n";lockf(hProcess2);return 0;}程序运行的结果：八、实验结论、心得体会和改进建议：实验结论：成功的通过了父进程C来创建了2个子进程A,B，并成功的对子进程进行了调度与管理。

计算机操作系统进程调度实验报告实验报告：计算机操作系统进程调度1.实验背景与目的计算机操作系统是一种负责管理和协调计算机硬件和软件资源的系统。

进程调度作为操作系统的重要功能之一，主要负责决定哪些进程可以运行、何时运行以及运行多长时间等问题。

本实验旨在通过实践学习进程调度的原理和实现细节，加深对操作系统的理解。

2.实验原理与步骤（1）实验原理：进程调度的目标是充分利用计算机资源，提高系统的吞吐率和响应时间。

常用的调度算法有先来先服务（FCFS）、最短作业优先（SJF）、时间片轮转（RR）等。

在本实验中，我们将实现时间片轮转调度算法，并对比不同算法的性能差异。

（2）实验步骤：1）设计进程数据结构：创建进程控制块（PCB）结构体，包含进程的标识符、到达时间、服务时间、剩余时间、等待时间等信息。

2）生成进程：根据指定的进程个数和服务时间范围，生成随机的进程并初始化进程控制块。

3）时间片轮转调度算法：根据时间片大小，按照轮转调度的方式进行进程调度。

4）性能评估：通过记录进程的等待时间和周转时间，比较不同调度算法的性能差异。

3.实验结果与分析通过实验我们生成了10个进程，并使用时间片大小为2进行轮转调度。

下表列出了各个进程的信息及调度结果。

进程到达时间服务时间剩余时间等待时间周转时间P108068P214004P3291310P4350115P542032P6570147P763063P8761714P981071P1093104从实验结果可以看出，时间片轮转调度算法相对公平地分配了CPU给各个进程，减少了等待时间和周转时间。

但是，对于长时间服务的进程，可能出现饥饿问题，即一些耗时较长的进程无法得到充分的CPU时间。

与时间片轮转算法相比，先来先服务（FCFS）算法对于短作业具有更好的响应时间，但可能导致长作业等待时间过长。

最短作业优先（SJF）算法能够最大化短作业的优先级，提高整体性能。

4.实验总结与体会本次实验通过实践了解了进程调度的原理与实现细节，加深了对操作系统的理解。

《操作系统》实验报告一、实验目的操作系统是计算机系统中最为关键的组成部分之一，本次实验的主要目的是深入理解操作系统的基本原理和功能，通过实际操作和观察，熟悉操作系统的核心概念，包括进程管理、内存管理、文件系统和设备管理等，提高对操作系统的实际应用能力和问题解决能力。

二、实验环境本次实验在以下环境中进行：操作系统：Windows 10开发工具：Visual Studio 2019编程语言：C+＋三、实验内容1、进程管理实验进程是操作系统中最基本的执行单元。

在这个实验中，我们使用C+＋编写程序来创建和管理进程。

通过观察进程的创建、执行和结束过程，理解进程的状态转换和资源分配。

首先，我们编写了一个简单的程序，创建了多个子进程，并通过进程标识符（PID）来跟踪它们的运行状态。

然后，使用等待函数来等待子进程的结束，并获取其返回值。

在实验过程中，我们发现进程的创建和销毁需要消耗一定的系统资源，而且进程之间的同步和通信需要谨慎处理，以避免出现死锁和竞争条件等问题。

2、内存管理实验内存管理是操作系统的核心功能之一，它直接影响系统的性能和稳定性。

在这个实验中，我们研究了动态内存分配和释放的机制。

使用 C+＋中的 new 和 delete 操作符来分配和释放内存。

通过观察内存使用情况和内存泄漏检测工具，了解了内存分配的效率和可能出现的内存泄漏问题。

同时，我们还探讨了内存分页和分段的概念，以及虚拟内存的工作原理。

通过模拟内存访问过程，理解了页表的作用和地址转换的过程。

3、文件系统实验文件系统是操作系统用于管理文件和目录的机制。

在这个实验中，我们对文件的创建、读写和删除进行了操作。

使用 C+＋的文件流操作来实现对文件的读写。

通过创建不同类型的文件（文本文件和二进制文件），并对其进行读写操作，熟悉了文件的打开模式和读写方式。

此外，还研究了文件的权限设置和目录的管理，了解了如何保护文件的安全性和组织文件的结构。

4、设备管理实验设备管理是操作系统与外部设备进行交互的桥梁。

操作系统实验报告实验二时间片轮转进程调度算法学号：班级：姓名:【实验题目】: 时间片轮转进程调度算法【实验目的】通过这次实验, 加深对进程概念的理解, 进一步掌握进程状态的转变、进程调度的策略与对系统性能的评价方法。

【实验内容】问题描述:设计程序模拟进程的时间片轮转RR 调度过程。

假设有n 个进程分别在T1, … ,Tn 时刻到达系统, 它们需要的服务时间分别为S1, … ,Sn 。

分别利用不同的时间片大小q, 采用时间片轮转RR 进程调度算法进行调度, 计算每个进程的完成时间, 周转时间和带权周转时间, 并且统计n 个进程的平均周转时间和平均带权周转时间。

程序要求如下:1）进程个数n ；每个进程的到达时间T 1, … ,T n 和服务时间S 1, … ,S n ；输入时间片大小q 。

2）要求时间片轮转法RR 调度进程运行, 计算每个进程的周转时间, 带权周转时间, 并且计算所有进程的平均周转时间, 带权平均周转时间；3）输出: 要求模拟整个调度过程, 输出每个时刻的进程运行状态, 如“时刻3: 进程B开始运行”等等；4）输出：要求输出计算出来的每个进程的周转时间, 带权周转时间, 所有进程的平均周转时间, 带权平均周转时间。

实现提示:用C++语言实现提示:1）程序中进程调度时间变量描述如下:int ArrivalTime[100];int ServiceTime[100];int PServiceTime[100];int FinishTime[100];int WholeTime[100];double WeightWholeTime[100];double AverageWT,AverageWWT;bool Finished[100];➢2）进程调度的实现过程如下:➢变量初始化；➢接收用户输入n, T1, … ,Tn, S1, … ,Sn；时间片大小q；➢按照时间片轮转RR算法进行进程调度, 计算进程的完成时间、周转时间和带权周转时间；➢计算所有进程的平均周转时间和平均带权周转时间；➢按格式输出调度结果。

一、实验目的1. 理解进程的概念及其在操作系统中的作用。

2. 掌握进程的创建、调度、同步和通信机制。

3. 学习使用进程管理工具进行进程操作。

4. 提高对操作系统进程管理的理解和应用能力。

二、实验环境1. 操作系统：Windows 102. 软件环境：Visual Studio 20193. 实验工具：C++语言、进程管理工具（如Task Manager）三、实验内容1. 进程的创建与销毁2. 进程的调度策略3. 进程的同步与互斥4. 进程的通信机制四、实验步骤1. 进程的创建与销毁（1）创建进程使用C++语言编写一个简单的程序，创建一个新的进程。

程序如下：```cpp#include <iostream>#include <windows.h>int main() {// 创建进程STARTUPINFO si;PROCESS_INFORMATION pi;ZeroMemory(&si, sizeof(si));si.cb = sizeof(si);ZeroMemory(&pi, sizeof(pi));// 创建进程if (!CreateProcess(NULL, "notepad.exe", NULL, NULL, FALSE, 0, NULL, NULL, &si, &pi)) {std::cout << "创建进程失败" << std::endl;return 1;}std::cout << "进程创建成功" << std::endl;// 等待进程结束WaitForSingleObject(pi.hProcess, INFINITE);// 销毁进程CloseHandle(pi.hProcess);CloseHandle(pi.hThread);return 0;}```（2）销毁进程在上面的程序中，通过调用`WaitForSingleObject(pi.hProcess, INFINITE)`函数等待进程结束，然后使用`CloseHandle(pi.hProcess)`和`CloseHandle(pi.hThread)`函数销毁进程。

操作系统实验报告操作系统是计算机硬件和应用软件之间的一个重要桥梁，它提供了对硬件资源的管理和调度，为应用程序提供了一个运行环境。

在操作系统的发展历史中，经历了批处理系统、分时系统、网络操作系统等不同的阶段和发展方向。

本次实验主要涉及操作系统的进程管理、文件系统以及内存管理。

首先是进程管理，进程是计算机中最基本的执行单元，负责处理用户的请求并执行相应的操作。

在实验中，我们使用了进程调度算法来调度不同的进程。

进程调度算法的选择会直接影响到系统的性能和响应时间。

最常见的进程调度算法有FCFS（先到先服务）、SJF（短作业优先）、RR（时间片轮转）等。

本次实验中，我们实现了一个简单的RR调度算法，按照时间片的顺序轮流使用CPU资源。

实验结果显示，RR调度算法能够有效地保证多个进程同时运行且公平地使用CPU。

其次是文件系统，文件系统是操作系统中管理文件和文件夹的机制。

在实验中，我们使用了文件管理的一些基本操作如创建文件、打开文件、写入文件和关闭文件等。

在文件的操作过程中，通过文件指针来记录当前的读写位置以便于下一次读写。

实验结果显示，文件管理功能能够很好地实现对文件的读写和管理。

最后是内存管理，内存是计算机中存储数据和程序的地方，对于操作系统来说管理和分配内存是一个非常重要的任务。

在实验中，我们主要学习了内存的分区管理和分页管理。

内存的分区管理将内存划分为若干个大小不等的区域，每个程序占用相应的内存空间。

而内存的分页管理则将程序划分为固定大小的页，同时也将内存划分为页框，通过页表来进行地址映射。

实验结果显示，分页管理可以有效地利用内存资源，提高系统的性能和可用性。

通过本次操作系统实验，我对操作系统的原理和实践有了更深入的理解。

在实验中，我了解了进程管理、文件系统和内存管理的基本概念和功能，并通过实验来掌握相关的操作和原理。

通过实验的过程，我深刻地认识到操作系统对计算机的重要性，以及良好的操作系统设计对系统性能的影响。

进程调度操作系统实验报告一、实验目的本次实验的主要目的是深入理解操作系统中进程调度的概念和原理，通过实际编程和模拟，观察不同调度算法对系统性能的影响，并掌握进程调度的实现方法。

二、实验环境操作系统：Windows 10编程语言：C+＋开发工具：Visual Studio 2019三、实验原理进程调度是操作系统的核心功能之一，它负责决定哪个进程在何时获得 CPU 资源进行执行。

常见的进程调度算法有先来先服务（FCFS）、短作业优先（SJF）、时间片轮转（RR）、优先级调度等。

先来先服务算法按照进程到达的先后顺序进行调度，先到达的进程先获得 CPU 执行。

这种算法简单直观，但可能导致短作业等待时间过长。

短作业优先算法优先调度执行时间短的进程，能有效减少平均等待时间，但可能导致长作业饥饿。

时间片轮转算法将 CPU 时间划分成固定大小的时间片，每个进程轮流获得一个时间片进行执行。

如果进程在时间片内未完成，则被放回就绪队列等待下一轮调度。

优先级调度根据进程的优先级来决定调度顺序，优先级高的进程先获得 CPU 资源。

四、实验步骤1、设计进程结构体定义进程的标识号（PID）、到达时间、服务时间、剩余时间、优先级等属性。

2、实现先来先服务算法按照进程到达的先后顺序将它们放入就绪队列。

从就绪队列中取出第一个进程进行调度执行，直到其完成。

3、实现短作业优先算法计算每个进程的剩余服务时间。

将进程按照剩余服务时间从小到大排序，放入就绪队列。

从就绪队列中取出剩余服务时间最短的进程进行调度执行。

4、实现时间片轮转算法设定时间片大小。

将进程放入就绪队列，按照先来先服务的原则依次分配时间片执行。

进程在时间片内未完成的，放回就绪队列末尾。

5、实现优先级调度算法为每个进程设置优先级。

将进程按照优先级从高到低排序，放入就绪队列。

从就绪队列中取出优先级最高的进程进行调度执行。

6、计算平均周转时间和平均带权周转时间周转时间＝完成时间到达时间带权周转时间＝周转时间／服务时间平均周转时间＝总周转时间／进程数平均带权周转时间＝总带权周转时间／进程数7、输出调度结果包括每个进程的调度顺序、开始时间、结束时间、周转时间、带权周转时间等。

操作系统实验报告实验二一、实验目的本次操作系统实验二的目的在于深入理解和掌握操作系统中的进程管理和进程调度相关知识，通过实际的编程和实验操作，观察和分析不同进程调度算法的性能和效果，提高对操作系统核心概念的理解和应用能力。

二、实验环境本次实验在 Windows 10 操作系统下进行，使用 Visual Studio 2019作为编程工具。

实验中涉及的编程语言为 C+＋。

三、实验内容（一）进程创建与控制编写程序实现创建多个进程，并通过进程控制原语（如创建、等待、终止等）对进程进行管理和控制。

（二）进程调度算法实现1、先来先服务（FCFS）调度算法按照进程到达的先后顺序进行调度，先到达的进程先获得 CPU 资源进行执行。

2、短作业优先（SJF）调度算法优先调度执行时间短的进程，以减少平均等待时间。

3、时间片轮转（RR）调度算法将 CPU 时间划分为固定大小的时间片，每个进程在一个时间片内执行，时间片结束后切换到下一个进程。

（三）性能评估指标1、平均等待时间所有进程等待时间的总和除以进程数量。

2、平均周转时间所有进程周转时间的总和除以进程数量。

周转时间为进程从提交到完成的时间间隔。

四、实验步骤（一）进程创建与控制1、定义进程结构体，包含进程 ID、到达时间、执行时间等信息。

2、使用系统调用或库函数创建进程。

3、在父进程中通过等待函数等待子进程结束，并获取子进程的返回状态。

（二）进程调度算法实现1、先来先服务（FCFS）调度算法按照进程到达时间的先后顺序将进程放入就绪队列。

从就绪队列中取出第一个进程进行调度执行。

2、短作业优先（SJF）调度算法计算每个进程的执行时间。

按照执行时间从小到大的顺序将进程放入就绪队列。

从就绪队列中取出执行时间最短的进程进行调度执行。

3、时间片轮转（RR）调度算法将进程按照到达时间先后顺序放入就绪队列。

为每个进程分配一个时间片，当时间片用完后，将进程放入就绪队列尾部，重新调度下一个进程。

中南大学《操作系统》实验报告姓名：孙福星专业班级：软件 1006班学号：3902100610完成日期：2011.11.22进程调度与内存管理一、实验目的在采用多道程序设计的系统中，往往有若干个进程同时处于就绪状态。

当就续进程个数大于处理器数时，就必须依照某种策略来决定哪些进程优先占用处理器。

实验模拟实现处理机调度，以加深了解处理机调度的工作，并体会优先级和时间片轮转调度算法的具体实施方法。

帮助了解在不同的存储管理方式下，应怎样实现主存空间的分配和回收。

二、实验要求1、可随机输入若干进程，并按优先权排序；2、从就绪队首选进程运行：优先权-1/要求运行时间-1要求运行时间=0时，撤销该进程3、重新排序，进行下轮调度。

4、可随时增加进程；5、规定道数，设置后备队列和挂起状态。

若内存中进程少于规定道数，可自动从后备队列调度一作业进入。

被挂起进程入挂起队列，设置解挂功能用于将指定挂起进程解挂入就绪队列。

6、每次调度后，显示各进程状态。

7、自行假设主存空间大小，预设操作系统所占大小并构造未分分区表；表目内容：起址、长度、状态（未分/空表目）8、结合以上实验，PCB增加为：{PID，要求运行时间，优先权，状态，所需主存大小，主存起始位置，PCB指针}9、采用最先适应算法分配主存空间；10、进程完成后，回收主存，并与相邻空闲分区合并。

11、采用图形界面；三、实验内容选择一个调度算法，实现处理机调度。

1、设计一个按优先权调度算法实现处理机调度的程序；2、设计按时间片轮转实现处理机调度的程序。

3、主存储器空间的分配和回收。

在可变分区管理方式下，采用最先适应算法实现主存空间的分配和回收。

四、实验原理该模拟系统采用java语言实现，要实现的功能有新建进程、进程调度、挂起进程、解挂进程、删除进程，道数和时间片大小可以由用户自己调整，有两种调度策略：按优先权调度和按时间片轮转调度。

每个进程可能有5种状态：新建(new)、就绪(ready)、运行(running)、阻塞(waiting)、挂起(suspend)。

第1篇一、实验目的通过本次实验，加深对操作系统进程调度原理的理解，掌握先来先服务（FCFS）、时间片轮转（RR）和动态优先级（DP）三种常见调度算法的实现，并能够分析这些算法的优缺点，提高程序设计能力。

二、实验环境- 编程语言：C语言- 操作系统：Linux- 编译器：GCC三、实验内容本实验主要实现以下内容：1. 定义进程控制块（PCB）结构体，包含进程名、到达时间、服务时间、优先级、状态等信息。

2. 实现三种调度算法：FCFS、RR和DP。

3. 创建一个进程队列，用于存储所有进程。

4. 实现调度函数，根据所选算法选择下一个执行的进程。

5. 模拟进程执行过程，打印进程执行状态和就绪队列。

四、实验步骤1. 定义PCB结构体：```ctypedef struct PCB {char processName[10];int arrivalTime;int serviceTime;int priority;int usedTime;int state; // 0: 等待，1: 运行，2: 完成} PCB;```2. 创建进程队列：```cPCB processes[MAX_PROCESSES]; // 假设最多有MAX_PROCESSES个进程int processCount = 0; // 实际进程数量```3. 实现三种调度算法：（1）FCFS调度算法：```cvoid fcfsScheduling() {int i, j;for (i = 0; i < processCount; i++) {processes[i].state = 1; // 设置为运行状态printf("正在运行进程：%s\n", processes[i].processName); processes[i].usedTime++;if (processes[i].usedTime == processes[i].serviceTime) { processes[i].state = 2; // 设置为完成状态printf("进程：%s 完成\n", processes[i].processName); }for (j = i + 1; j < processCount; j++) {processes[j].arrivalTime--;}}}```（2）RR调度算法：```cvoid rrScheduling() {int i, j, quantum = 1; // 时间片for (i = 0; i < processCount; i++) {processes[i].state = 1; // 设置为运行状态printf("正在运行进程：%s\n", processes[i].processName); processes[i].usedTime++;processes[i].serviceTime--;if (processes[i].serviceTime <= 0) {processes[i].state = 2; // 设置为完成状态printf("进程：%s 完成\n", processes[i].processName); } else {processes[i].arrivalTime++;}for (j = i + 1; j < processCount; j++) {processes[j].arrivalTime--;}}}```（3）DP调度算法：```cvoid dpScheduling() {int i, j, minPriority = MAX_PRIORITY;int minIndex = -1;for (i = 0; i < processCount; i++) {if (processes[i].arrivalTime <= 0 && processes[i].priority < minPriority) {minPriority = processes[i].priority;minIndex = i;}}if (minIndex != -1) {processes[minIndex].state = 1; // 设置为运行状态printf("正在运行进程：%s\n", processes[minIndex].processName);processes[minIndex].usedTime++;processes[minIndex].priority--;processes[minIndex].serviceTime--;if (processes[minIndex].serviceTime <= 0) {processes[minIndex].state = 2; // 设置为完成状态printf("进程：%s 完成\n", processes[minIndex].processName); }}}```4. 模拟进程执行过程：```cvoid simulateProcess() {printf("请选择调度算法（1：FCFS，2：RR，3：DP）：");int choice;scanf("%d", &choice);switch (choice) {case 1:fcfsScheduling();break;case 2:rrScheduling();break;case 3:dpScheduling();break;default:printf("无效的调度算法选择。