操作系统实验指导书
实验一生产者和消费者问题（6学时）
1、实验目的要求
1）、通过编写程序，掌握基本的同步互斥算法，理解生产者和消费者模型。
2）、了解多线程并发执行机制，线程间的同步和互斥。
3）、学习使用同步对象，掌握相应的API。
2、实验主要内容
编写基础的生产者消费者程序，程序反映了生产者和消费者的工作过程，其中缓冲区只存放一类产品，生产者消费者只对一类产品进行操作。
1）创建生产者和消费者线程
2）生产和消费规则
a)系统中有多个生产者，生产者每次只生产一种产品；
b)系统中有多个消费者，消费者每次可以消费一个产品。
c)生产者与消费者共享一个具有n个缓冲区的缓冲池。
d)生产者与消费者互斥使用缓冲池，即某一时刻只允许一个生产者或消费者使用缓冲池。
e)不允许消费者进程到一个空缓冲池去取产品；也不允许生产者进程向一个已装满产品
且尚未被取走的缓冲池中投放产品。
f)缓冲池不要求是循环环形缓冲区，也不要求一定是顺序访问，生产者可以将产品投放
入任意的空缓冲区。
3、实验仪器设备
PC兼容机。
实验二、死锁避免(银行家算法6学时)
1、实验目的要求
1). 了解死锁产生的必要条件。
2). 了解安全序列的定义和意义以及如何在动态分配资源的过程中采用死锁避免算法防
止系统进入不安全序列状态。
3). 掌握Dijkstra银行家算法的具体实现。
2、实验主要内容
模拟建立进程链表，包含各进程最大请求资源数。进程实时提出指定资源请求数，在为进程实际分配资源向量之前，进入安全算法，测试按该进程当前资源要求分配是否会导致系统进入不安全状态，即所有进程中是否存在一进程序列为安全系列，使所有进程能够完成。否则拒绝分配，要求进程重新提出资源申请。
主要数据结构：
(1)假设三种可用资源avail[3]
(2)一个进程链表
各进程数据类型用一个结构体定义，包括7个域：进程名name；资源a最大需求needa；
资源b最大需求needb；资源c最大需求needc；资源a分配量alloa；资源b分配量allob；
资源c分配量alloc；进程结束向量completed；下一个进程结构指针*next；
(3)一个进程资源请求表
包括3个域：进程名name；资源a请求量rea；资源b请求量reb；资源c请求量rec；
4.主函数中包括5个函数调用：initpcb初始化进程链表，建立链表头节点；createpcb建立进程链表；inputactpcb输入进程资源请求表；inputerr判断进程资源请求表是否有效；banker 银行家算法，试探分配，检测是否安全，安全则进行资源分配，否则撤销分配。
3、实验仪器设备
PC兼容机。
实验一、二实验报告提交内容：
1、程序流程图
2、源代码
3、实验结果
4、实验心得
实验三、存储管理（6学时）
1、实验目的要求
1). 通过对Windows XP的“任务管理器”、“计算机管理”、“我的电脑”属性、“系统信息”、“系统监视器”等程序的应用，
2). 掌握提高Windows内存性能的方法。
3). 掌握Windows XP操作系统的内存管理功能。
理解操作系统存储管理、虚拟存储管理的知识。
2、实验主要内容
1）、启动Windows XP操作系统，查看Windows XP/2000使用内存数量的1.5倍作为分页文件的最小容量，这个最小容量的两倍作为最大容量。
（1）启动一个要监视的应用程序，如Word。
（2）右击任务栏，启动“任务管理器”，打开“Windows任务管理器”窗口。
（3）在该窗口中选定“进程”选项卡。
在“进程”选项卡上，可以使用下列计数器监视正在运行的进程，这些计数器可以显示为列标题。要将某个进程显示为列标题，请在“查看”菜单上单击“选择列”。选中与要显示为列标题的进程对应的复选框。
映像名称：进程的程序名称。
PID：进程标识符
CPU使用：上次更新以来使用CPU时间的百分比。
CPU时间：进程从启动起使用的总处理器时间（秒），
内存使用情况：以KB为单位，显示进程当前的工作集，即当前驻留在内存中的页面数， 内存使用增量：以KB为单位，显示自上次更新以来，进程使用内存的改变量。
内存使用高峰值：自进程启动以来驻留于物理内存的峰值。
页面错误：显示自进程启动以来产生缺页中断的次数。
USER对象：进程当前使用的“Windows管理器”对象的个数（包括窗口、菜单等）
I/O读取：由进程产生的读I/O操作的数量。
I/O读取字节：由进程产生的I/O操作读取的字节数。
会话ID：拥有该进程的终端服务ID。
用户名：拥有该进程的用户名称。
页面错误增量：自上次更新开始产生的缺页中断的次数。
虚拟内存大小：分配给该进程的虚拟内存数。
页面缓冲池：已指派给进程的，以及系统分配的可分页的虚拟内存的数量。
非页面缓冲池：永远不会按页交换到磁盘的内存数量。
基本优先级：CPU处理进程、线程顺序的优先级。
句柄计数：进程对象表中的进程句柄数。
线程计数：在进程中运行的线程数。
GDI对象：进程当前使用的图形设备接口的数目。
I/O写入：由进程产生的写I/O操作的数量。
I/O写入字节：由进程产生的写I/O操作的字节数。
I/O其他：由进程产生的非读、非写I/O操作的数量。
I/O其他字节：由进程产生的非读、非写I/O操作的数量。
（4）在进程列表中查找要监视的应用程序word，记录该应用程序的映像名称、进程标识符PID、CPU使用情况、CPU使用时间和内存使用情况。
（5）启动要监视的应用程序word的另一个实例，观察其内存需求。
（6）比较word的两个实例占用内存的情况。
2）、估算未分页合并内存
使用“任务管理器”可以估算未分页合并内存大小。未分页合并内存的估计值显示在“任务管理器”的“性能”选项卡的“核心内存”部分。
还可以使用“任务管理器”查看一个独立进程正在使用的未分页合并内存数量和分页合并内存数量。操作步骤如下：
（1）单击“Windows任务管理器”的“进程”选项卡，然后从“查看”菜单中选择“选择列”命令，显示“进程”选项卡的可查看选项。
（2）在“选择列”对话框中，选定“页面缓冲池”选项和“非页面缓冲池”选项旁边的复选框，然后单击“确定”按钮。
返回Windows“任务管理器”的“进程”选项卡时，将看到其中增加显示了各个进程占用的分页合并内存数量和本分页合并内存数量。
仍以刚才打开观察的应用程序（例如Word）为例，请在表中记录：映像名称、PID、内存使用、页面缓冲池和非页面缓冲池。
从性能的角度来看，未分页合并内存越多，可以加载到这个空间的数据就越多。拥有的物理内存越多，未分页合并内存就越多。但未分页合并内存被限制为256MB，因此添加超出这个限制的内存对未分页合并内存没有影响。
3）、提高分页性能。
在Windows XP/2000的安装过程中，将使用连续的磁盘空间自动创建分页文件（Page
