操作系统实验指导书 (2).pdf

操作系统实验指导书

计算机操作系统实验指导书
《操作系统》实验大纲
一、基本情况
1、实验名称：操作系统实验2、专业：计算机科学与技术3、
学时：10
4、先修课：高级语言程序设计/数据结构/面向对象程序设计/微
机原理等5、实验指导教材：操作系统实验指导书（自编）6、实
验单位：信息工程学院实验中心/计算机系7、实验学期：5/78、工
具：高级语言
二、实验目的
从课程性质上讲，操作系统是计算机学科中的一门综合性专业技
术基础课，它是计算机学科的核心课程。操作系统的研究不仅涉及到
计算机硬件的研究范围，而且和计算机软件有更为密切的关系；通过
对操作系统理论的学习，可深刻理解计算机软硬件如何协同工作；同
时也可综合应用前面学习的相关知识，而且开发大型软件必然需要取
得操作系统的支持。在理论学习的基础上进一步进行实践，系统的巩
固前面学习的知识，加深对实际操作系统工作原理、工作方式的了解，
并为以后设计和实现大型应用软件和系统软件打好基础；具备基本的
分析问题和解决问题的能力。操作系统实践性很强，保证实验教学环
节，才能有效提高课程的质量，因此设置了操作系统实验。
三、实验内容与要求
1、实验一进程管理实验要求：
①要求设置PCB，进程控制原语，进程调度算法，能描述进程
调度中不同进程状态之间
的转换，设计一个允许n个进程并发运行的进程管理模拟系统。
该系统包括有简单的进程控制，同步及通信机构，其进程调度算法可
任意选择。每个进程用一个PCB表示，其内容可根据具体情况设置。
各进程之间应有一定的同步关系。系统在运行过程中能
1
计算机操作系统实验指导书
显示或打印各进程的状态及有关参数的变化情况，以便观察诸进
程的运行过程及系统的管理过程。
②工具：C语言或其它高级语言③实验时间：3学时
2、实验二存储器管理实验要求：
①要求采用一些常用的存储器分配算法，设计一个存储器管理
模拟系统并调试运行。加深对所学各种存储器管理方案的了解；要求
定义实施算法的相关数据结构，实现分配、回收算法，模拟环境应尽
量接近真实。
②工具：C语言或其它高级语言
③实验时间：3学时
3、实验三设备管理实验要求：
①本课题实验的目的是，通过设计并运行一个简单的SPOOLing
系统来模拟实际的SPOOLing输入/输出过程，以掌握这种有用的技
术。要求将SPOOLing输入/输出处理程序编成一个独立的进程模块
并与其他请求输入/输出的进程并发运行。SPOOLing进程负责把从输
入设备输入的信息送到外存输入井中，或把外存输入井中的信息送到
打印机等输出设备上输出。其余进程只要求编写输入/输出部分的程
序。要求定义实施算法的相关数据结构，实现设备分配和SPOOLing
算法②工具：C语言或其它高级语言③实验时间：4学时
四、参考书
计算机操作系统汤子瀛哲凤屏编著西安电子科技大学出版
社操作系统基础(第三版)屠祁屠立德编著清华大学出版社操
作系统冯耀霖杜舜国编著西安电子科技大学出版社
2
计算机操作系统实验指导书
实验一进程管理
一、目的
本课题实验的目的是，加深对进程概念及进程管理各个部分内容
的理解；熟悉进程管理中主要数据结构的设计及进程调度算法，进程
控制机构，同步机构，通信机构的实施。
二、题目
进程管理
三、要求及提示
1、要求设置PCB，进程控制原语，进程调度算法，能描述进程
调度中不同进程状态之间的转换，设计一个允许n个进程并发运行的
进程管理模拟系统。该系统包括有简单的进程控制，同步及通信机构，
其进程调度算法可任意选择。每个进程用一个PCB表示，其内容可根
据具体情况设置。各进程之间应有一定的同步关系。系统在运行过程
中能显示或打印各进程的状态及有关参数的变化情况，以便观察诸进
程的运行过程及系统的管理过程。2、编程实现。
3、工具：C语言或其它高级语言4、实验时间：3学时
四、实验报告
1、写出进程管理的思想。
2、画出算法流程图和设置的数据结构。3、写出调试程序出现
的问题及解决的方法。4、打印实验报告及程序清单。5、报告给出
测试的结果。
五、范例
支持多个进程并发运行的简单进程管理模拟系统。1、问题描述
本系统的同步机构采用的是信号量上的P，V操作的机制；控制
机构包括阻塞和唤醒操作；时间片中断处理程序处理模拟的时间片中
断；进程调度程序负责为各进程分配处理机。系统中设计了3个并发
进程。它们之间有如下同步关系：3个进程需要互斥使用临界资源s2，
进程1和进程2又需互斥使用临界资源s1。本系统在运行过程中随
机打印出各进程的状态变换过程，系统的调度过程及公共变量的变化
情况。2、算法
系统为进程设置了5种运行状态：e－执行态；r－高就绪态；t－
低就绪态（执行进程因时间片到限而转入）；w－等待态；c－完成态。
各进程的初始状