操作系统实验报告.pdf

实验报告

班级：xxxx
姓名：xxx
学号：xxxxxxxxx
实验编号：

序言

为了培养学生的实践动手能力，帮助学生体会与验证所学的知识，
设计该实验体系。课内实践安排8学时，其余需求学生可以课下完成。

实验报告基本要求：
1.学生提交各个实验程序的流程图，并填入实验报告中；
2.实验报告附上运行结果的截图；
3.对实验的结果进行分析，写出自己的分析结果；
4.实验的源代码、可执行代码和实验报告需要打包交到班级
统一刻盘提交保存；个人文件的命名以个人的姓名+学号命
名；班级的以班级编号命名。
5.程序可视性要好，要有试验程序证明作品的正确性。

6.所有的实验报告采用A4打印，字体字号遵循模版规定。
7.源程序要加注释，要有测试数据及结果。
8.每个实验的报告要另起一页。
基本要求：每个学生必须完成前4个实验，实验结果将逐个
检查，通过者，方可提交实验报告，并获得实验成绩。
有精力的同学可以额外选作其他实验，额外多做的实验

根据完成质量可以酌情加分1-5分。
报告的封面格式以及内容的格式不要自己调整。

实验一进程及其资源管理

一、实验目的
1．理解资源共享与互斥特性以及操作系统管理资源的基本方法。

2．学会使用高级语言进行多线程编程的方法。
3．掌握利用VC++或Java线程库实现一个管理器，用来实现操作系统对进
程及其资源的管理功能。
4．通过该实验，学生可在源代码级完成进程及其资源管理方案的分析、功
能设计、编程实现，控制进程间的同步、互斥关系。
二、实验要求
1．知识基础：学生应在完成对进程和线程、调度、死锁等章节的学习。

2．开发环境与工具：
硬件平台——个人计算机。
软件平台——Windows操作系统，根据需要，任选安装VC++语言、java
语言或C语言开发环境。
三、实验内容
1．开发一个函数，建立进程控制块和资源控制块结构，并实现相关数据结
构的初始化。
2．开发一系列操作，由进程调用这些操作，达到控制进程申请或释放各种
资源的目的。
四、实验方案指导
该实验方案由以下几个关键设计项目组成：

1．进程数据结构表示。
2．资源数据结构表示。
3．进程对资源的操作。
4．调度程序。

5．用户功能shell界面。
五、实验方案实现范例
以下是对该项目中包含的设计功能的实现方法、实现过程、技术手段的描述，
供参考。
1．进程数据结构表示。

使用结构类型设计实现进程PCB表，它包含以下成员：
①进程ID——进程的唯一标识，供其他进程引用该进程；
②内存——是一个指针链表，它在创建进程时已申请完毕，可用链表实现；
③其他资源——指除去内存之外的所有资源；
④进程状态——包括两个数据类型，一个是状态码，另一个是状态队列链表

指针；
⑤生成树——包括两个数据类型，本进程的父进程和本进程的子进程；
⑥优先级——供进程调度程序使用，用来确定下一个运行进程，可以设定为
静态整数。
2．资源数据结构。
每个资源都用一个称为资源控制块的数据结构表示。使用结构类型设计实现
资源控制块RCB。
资源控制块包括以下字段成员：

①RID-资源的唯一标识，由进程引用；
②资源状态——空闲／已分配；
③等待队列——是被本资源阻塞的进程链表，本资源正被其他所有资源都设
定为静态数据，系统启动时初始化。
3．进程管理及进程对资源的操作。
进程操作及进程状态转换归纳如下：

①进程创建——（无）→就绪；
②申请资源——运行→阻塞；
③资源释放——阻塞→就绪；
④删除进程——（任何状态）→（无）；
5.调度程序——就绪→运行或运行→就绪。

具体实现步骤如下：
(1)根据上述数据结构，用高级语言设计相应函数，分别实现创建进程、删
除进程、挂起进程、唤醒进程等功能。
(2)设计一个函数，实现调度程序，在每个进程操作执行完毕后，自动调用执
行该调度程序。
(3）实现两个资源操作：申请资源和释放资源。
相关参考算法如下：
=============================================================

request(RID)/*申请资源算法*/

{r=get_RCB(RID);/*获取资源控制块首地址*/
if(r->status==‟free‟){/*资源可用*/
r->status=‟allocated‟;/*分配给调用进程，*/

insert(self->other_resources,r);}/*插入一个RCB指针指向进程资源链
表；*/
else{/*资源不可用*/
self->status.type=‟blocked‟;/*记录阻塞*/
self->status.list=r;/*指向所请求资源的RCB*/

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