操作系統實驗

1、實驗 1 處理器管理優(yōu)先數調度算法一、實驗目的：在多道程序或者多任務系統中，同時處于就緒態(tài)的進程有若干個。在單處理器系統中，處于運行態(tài)的進程最多只有一個，也就是說能運行的進程數遠小于就緒態(tài)進程個數，所以必須進行進程調度，按照一定的調度算法，即依照某種原則或策略從就緒態(tài)隊列中選中進程占用處理器。本實驗要求學生設計一個優(yōu)先數調度算法來模擬實現處理器調度過程。二、實驗要求：（1）假定進程控制塊中包含內容為：進程名鏈接指針進程的優(yōu)先數估計運行時間進程狀態(tài)其中進程名即進程標示符；鏈接指針是按照進程到達進程就緒隊列的時間鏈接進程的優(yōu)先數由用戶自己指定，并且優(yōu)先數值越小，優(yōu)先級越高，調度時，總是選擇優(yōu)先級高

2、的進程占用CPU；估計運行時間可由設計者任意指定一個時間值；進程狀態(tài)：為簡單起見，僅記錄進程的就緒（用R表示）狀態(tài)。（2）根據需要，設計一個隊首指針指向5個進程(進程名為A,B,C,D,E)組成的就緒隊列中的第一個進程，再設一個當前指針指向當前正在運行的進程。（3）進程調度時，采用靜態(tài)優(yōu)先調度。（4）用非搶占式方式分配處理器。（5）要求所設計的程序必須有輸出語句，用于輸出進程調度和運行一次后進程的變化。比如：每次被選中的進程名，就緒隊列中進程的排隊情況，進程控制塊的動態(tài)變化。實驗 2 處理器管理銀行家算法一、實驗目的：本實驗要求學生設計系統進行資源調度的程序，采用銀行家算法有效避免死鎖的發(fā)生。

3、二、實驗要求：（1）設計3個并發(fā)進程，共享系統的12個同類不可搶占的資源。各個進程動態(tài)進行資源的申請和釋放。進程名進程的狀態(tài)當前申請量資源申請總數已占用資源數能執(zhí)行完標志（2）用銀行家算法設計一個程序，運行這個程序，判斷當前狀態(tài)是不是安全狀態(tài)；如果是安全狀態(tài)，當系統接收新的申請請求，系統是否發(fā)生死鎖，如發(fā)生，請找出參與死鎖的進程。如果不發(fā)生死鎖，找出一組進程推進的順序，能夠運行結束。（3）初始化系統資源的最大值，這組進程的最大資源請求和依次申請的資源序列。把各個進程已占用和需求資源情況記錄在進程控制塊中。假設進程控制塊的格式如表所示：其中進程的狀態(tài)有：就緒、等待和完成。假定資源分配狀態(tài)如下：進

4、程已占資源數最大需求數P129P2510P324要求學生編程判斷當前是否安全狀態(tài)，并輸出該結果。如果該狀態(tài)下，進程P1申請一個資源，系統分配以后，是否處于安全狀態(tài)？如果是安全狀態(tài)，請進程推進的順序，能夠運行結束。請輸出這組進程序列。實驗 3 作業(yè)調度響應比高優(yōu)先調度算法 一、實驗目的：作業(yè)調度算法是指依照某種原則或策略從后備作業(yè)隊列中選取作業(yè)的方法。響應比最高者優(yōu)先算法是通過計算輸入井后備隊列中每個作業(yè)的響應比大小，從中選擇響應比最高的作業(yè)裝入主存，這樣既考慮了作業(yè)的等待時間，又考慮了作業(yè)的運行時間。本實驗要求學生設計一個響應比最高者優(yōu)先算法來模擬實現作業(yè)調度過程。實驗要求：假設本系統仍采用單

5、道批處理系統，忽略設備工作時間和系統進行調度所花的時間。要求從鍵盤輸入作業(yè)個數N，及每個作業(yè)的作業(yè)名、作業(yè)入井時間、估計運行時間。請編程輸出采用響應比最高者優(yōu)先算法得到的每個作業(yè)調度序號、作業(yè)名、作業(yè)入井時間、開始調度時間、運行時間、結束時間、周轉時間， 以及所有作業(yè)的平均周轉時間。實驗 4 存儲管理可變分區(qū)存儲管理的空間分配與去配一、實驗目的：要求掌握存儲管理中的典型算法，理解各種存儲管理的工作原理，特別是可變分區(qū)存儲管理中最先適應分配算法、最優(yōu)適應分配算法、最壞適應分配算法以及空間回收算法的工作原理，試采用C語言編程，模擬實現算法功能。二、實驗要求設計一個可變式分區(qū)分配的存儲管理方案，并模

6、擬實現分區(qū)的分配和回收過程。假定主存空間為靜態(tài)分配。為實現分區(qū)的分配和回收，需要已分配分區(qū)表和系統空閑分區(qū)表描述當前系統狀態(tài)。已分配分區(qū)表包括分區(qū)編號、已分配分區(qū)長度、分區(qū)的起始地址等信息。系統空閑分區(qū)表包括分區(qū)編號、分區(qū)長度、分區(qū)的起始地址等信息。用戶根據需要提出對主存空間大小的申請，系統按照一定的分配策略，找出能滿足請求的空閑區(qū)進行分配。如果滿足要求，輸出分配完成后已分配分區(qū)表和空閑區(qū)表的信息，否則輸出“無空閑區(qū)分配”。用戶根據需要釋放主存空間，實現空間的回收，并輸出空間回收后已分配分區(qū)表和空閑區(qū)表的信息。實驗 5 存儲管理 請求分頁式存儲管理的頁面置換一、實驗目的：要求了解虛擬存儲技術的

7、特點，理解并掌握請求頁式存儲管理的頁面置換算法，試采用C語言編程，模擬實現請求頁式存儲管理中頁面置換算法。二、實驗要求：在分頁式虛擬存儲管理中，要求通過鍵盤輸入分配給一個作業(yè)的物理塊數和作業(yè)依次訪問的10個頁面號，采用先進先出（FIFO）頁面置換后，順序輸出缺頁中斷時所淘汰的頁面號，并計算缺頁中斷率。實驗 6 設備管理電梯調度算法一、實驗目的：任何一個對磁盤的訪問請求，應給出訪問磁盤的存儲空間地址：柱面號、磁頭號和扇區(qū)號。在啟動磁盤執(zhí)行I/O操作時，應先把移動臂移動到指定的柱面，再等待指定的扇區(qū)旋轉到磁頭位置下，最后讓指定的磁頭進行讀/寫，完成信息傳送。移臂調度是根據訪問者指定的柱面位置來決定執(zhí)行次序的調度。本實驗要求學生設計一個電梯調度算法來模擬實現磁盤移臂調度過程。二、實驗要求：假設要求從系統中輸入N個需