操作系统实验指导书

淮海工学院计算机科学系

操作系统原理 实验指导书

计算机专业教研室

1 实验1 进程调度

实验目的

进程是操作系统最重要的概念之一，进程调度是操作系统内核的重要功能，本实验要求用C语言编写一个进程调度模拟程序，使用优先级或时间片轮转法实现进程调度。本实验可加深对进程调度算法的理解。

实验环境

Turbo C 2.0/3.0或VC++6.0

实验学时

4学时，必做实验。

实验内容

1、设计有5个进程并发执行的模拟调度程序，每个程序由一个PCB表示。

2、模拟调度程序可任选两种调度算法之一实现。

3、程序执行中应能在屏幕上显示出各进程的状态变化，以便于观察调度的整个过程。

实验说明

1、优先级算法说明

（1）PCB的结构：

优先级算法中，设PCB的结构如右图所示，其中各数据项的含义如下：

Id：进程标识符号，取值1—5。

Prior：优先级，随机产生，范围1—5。

Used：目前已占用的CPU时间数，初值为0；当该进程被调用执行时，

每执行一个时间片，Used加1。

Need：进程尚需的CPU时间数，初值表示该进程需要运行的总时间，取值范围为5—10。并随机产生，每运行一个时间片need减1；need为0则进程结束。

Status：进程状态R（运行），J（就绪），F（完成）；初始时都处于就绪状态。

Next：指向就绪队列中下一个进程的PCB的指针。

（2）初始状态及就绪队列组织：

5个进程初始都处于就绪状态，进程标识1—5，used初值都为0。各进程的优先级随机产生，范围1—5。处于就绪状态的进程，用队列加以组织，队列按优先级由高到低依次排列，队首指针设为head，队尾指针设为tail。 Id

Prior

Used

Need

Satus

Next 2 （3）调度原则以及运行时间的处理：

正在执行的进程每执行一个时间片，其优先级减1（允许优先级为负）。进程调度将在以下情况发生：当正在运行的程序其优先级小于就绪队列队首进程的优先级时。程序中进程的运行时间以逻辑时间片为单位。

操作系统实验指导书

实验一、进程调度算法的设计

实验目的：通过对进程调度算法的设计，深入理解进程调度的原理

实验内容与要求：

- 内容：实现教材3.2节中所描述的短进程优先调度算法（SPF）和时间片轮转调度算法（RR）。

- 要求：

进程通过定义一个进程控制块的数据结构（PCB）来表示；

每个进程需要赋予进程ID、进程到达时间、进程需要运行的总时间的属性；

在RR中，以1为时间片单位；

运行时，输入5个进程序列，按照进程的ID输出其执行序列。

实验二、内存页面置换算法的设计

实验目的：通过对内存页面置换算法的设计，深入理解虚拟存储管理的原理

实验内容与要求：

- 内容：实现教材4.7节中所描述的最近最久未使用（LRU）置换算法

- 要求：

假设系统采用固定分配局部置换策略，某进程的总页面数为8（分别以数字0－7来代表）；

运行时，输入分配给该进程的页块数（如：3）和一个20位长的页面访问序列（如：12560,36536,56042,70435），输出缺页次数和缺页率。

实验三、死锁避免算法设计

实验目的：通过对银行家算法的设计，深入理解避免死锁的原理。

实验内容与要求：

- 内容：实现教材3.6.3节中所描述的银行家避免死锁算法。

- 要求：

可自定义进程数目、资源类型和每种类型资源的数目；

可输入每个进程对每种资源的最大需求、已经获得的数量；

当某进程发起某种资源请求时，计算系统状态是否安全

实验四、磁盘调度算法的设计

实验目的：通过对磁盘调度算法的设计，深入理解提高磁盘访问速度的原理。

实验内容与要求：

- 内容：实现教材5.6.2节中所描述的最短寻道时间优先（SSTF）和扫描（SCAN）算法

- 要求：

给出任意的输入流、计算平均寻道长度；

输入流长度、磁头移动方向可定制。

1

操作系统上机实验指导书

（第二版）

计算机科学与工程学院

2011．3

2 操作系统实验指导

本课程是为《计算机操作系统》课所开的实验。计算机操作系统课程是一门实践性很强的技术课程，本课程实验的目的在于培养学生的实践能力，促进理论与实践的结合。要求学生通过上机编程，熟悉对操作系统原理，并熟练使用程序接口，并了解如何模拟操作系统原理的实现，从而加深对操作系统原理的领会，加深对操作系统实现方法的理解，与此同时使学生在程序设计方面也能够得到很大程度的提高。

实验的目的是使学生理论联系实际，提高学生系统理解与开发能力。这里所列的实验分为必做和选做。具体实验题的选择，不仅要考虑课程内容，而且要考虑学生目前的编程能力，要由浅入深。教师可通过运行示例或动画，帮助学生理解实验要求。学生应选择自己熟悉的语言与开发环境去完成实验。根据以往的教学经验，Delphi、C++ Builder，JBuilder由于提供了许多可重用的构件，易于学习、使用，VC++学习、使用困难较多。实验要求尽量在windows操作系统下，也可以在Linux下完成，由于多数没有专门学习Linux，在其平台下做试验比较困难。实验的硬件要求是能够支持VC++、Delphi、C++ Builder，JBuilder的微机即可。每个学生都独立在一台计算机上完成自己的实验内容，杜绝学生的抄袭。

实验报告的要求

1. 每位同学准备实验报告本，上机前作好充分的准备工作，预习本次实验的内容，事先熟悉与实验有关的软硬件环境。

2. 实验时遵守实验室的规章制度，爱护实验设备，对于实验设备出现的问题，要及时向指导老师汇报。

3. 提交实验文件格式：[班级][学号]_[实验题号].[扩展名]

例：计051班学号为03的学生第四个实验的文件名为：j05103_4.c

4. 最终的实验报告按照实验名称、实验目的、实验内容，实验过程（程序设计、实现与调试）、实验总结五部分书写，按时上交。实验总结是对于实验过程中出现的问题或疑惑的分析与思考。认真按照要求填写到实验报告纸上。 3 实验一、进程管理(3学时、必做)

K1+478～K1+5888段左侧片石混凝土挡土墙第1部分1页脚内容综合实训报告要求当完成综合实训环节题目后，要求编写综合实训环节报告。报告应该反映出作者在工作过程中所做的主要内容及取得的主要效果，以及作者在工作过程中的心得体会。

（一）综合实训环节报告主要内容

本综合实训环节报告，应该包括以下几个主要部分：

1．任务说明；

2．网络环境说明；

3．网络服务配置/管理方案与流程的阐述；

4．各项部署任务的功能介绍、设置实施过程的详细描述（截图加说明）。

（二）综合实训环节报告编写基本要求

1．每位（组）学生应该独立完成报告，不得雷同；

2．报告书写规范、文字通顺、叙述详尽、图表清晰、结论明确；

3．打印报告，装订成册并提交电子文档。

（三）格式要求

1．正文一律用小4号字，宋体，行间距固定值20磅；

2．各级标题不要使用自动编号；

3．正文中的标题采用范例格式(缩进2个汉字，各级标题后不要加任何标点)；

4．要有封面、页码，不要求生成目录；

5．字数5000字以上。 K1+478～K1+5888段左侧片石混凝土挡土墙第1部分2页脚内容综合实训一

一、 实训场景

假如你是某公司的系统管理员，现在公司要配置一台文件服务器。公司购买了一台某品牌的服务器，在这台服务器内插有三块硬盘。

公司有三个部门—销售部门、财务部门、技术部门。每个部门有三个员工，其中一名是其部门经理（另两名是副经理）。

二、 实训要求

在三块硬盘上共创建三个分区（盘符），并要求在创建分区的时候，使磁盘实现容错的功能。

在服务器上创建相应的用户账号和组。

命名规范，如用户名：sales-1，sales-2……；组名：sale，tech……。

要求用户账号只能从网络访问服务器，不能在服务器本地登录。

在文件服务器上创建三个文件夹分别存放各部门文件，要求只有本部门的用户才能访问其部门文件夹，每个部门的经理和公司总经理可以访问所有文件夹，另创建一个公共文件夹，使得所有用户都能在里面查看和存放公共文件。