电子科技大学计算机操作系统实验指导书(2014)

电子科技大学计算机科学与工程学院

实验指导书

（实验）课程名称：计算机操作系统

电子科技大学教务处制表

实验一进程调度算法设计

●实验所属系列：操作系统课程实验

●实验对象：本科

●相关课程及专业：计算机操作系统，计算机专业

●实验类型：配套上机

●实验时数：4学时

实验目的

用C语言编写和调试进程调度程序，以加深对进程概念及进程调度算法的理解。

实验内容

实现短进程优先调度算法（SPF）和时间片轮转调度算法（RR）。

实验要求

?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，输入进程序列，按照进程的ID输出其执行序列，具体实例如下

图示。

程序设计参考（仅提供主要数据结构和部分程序参考，具体实施可自行设计）

（1）进程控制块相关数据结构。例：

typedef struct _Pcb{

int pid; /* 进程ID */

char name[20]; /* 进程名*/

int state; /* 进程状态*/

int priority; /* 进程优先级*/

int tArriving; /* 到达时间*/

int tOverall; /* 运行总时间*/

int tRunnng; /* 已运行时间*/

} Pcb;

typedef struct _PcbQueue{

Pcb *block; /* Pcb数据域*/

struct _PcbQueue *next; /* 指针域*/

} PcbQueue;

typedef struct _PPQueue{

PcbQueue *head;

PcbQueue *tail;

} PPQueue;

typedef struct _GQueues{

PPQueue qFree; /* 空余队列*/

PPQueue qReady; /* 就绪队列*/

} GQueues;

/* 分配的最大空余PCB块个数*/

#define MAX_PCB_NUM 10

extern Pcb pcbBlock[MAX_PCB_NUM];

（2）维护PCB队列。例：

/* 初始化PCB块和空余队列*/

int InitGQueues(GQueues *gq);

/* 释放内存*/

void DestroyGQueues(GQueues *gq) ;

/* 分配PCB内存块*/

int allocPcb(GQueues *gq, int pid, int tServing, int tArriving);

/* 回收PCB块*/

void collectPcb(GQueues *gq);

/* RR算法*/

void invokeRR(PPQueue *ready, int flag);

/* SPF算法*/

void invokeSpf(PPQueue *ready);

/* 返回执行进程的pid, -1表示无就绪进程*/

int running(PcbQueue *head);

/* 队头进程是否结束，1为运行完毕*/

int finishReadyHead(GQueues *gq);

（3）主程序。例

/* 初始化PCB块和空余队列*/

InitGQueues(gq);

/* 根据录入进程数据，分配PCB */

allocPcb(gq, i, tServing, tArriving);

/* 输入进程调度方式*/

do {

/* 调度就绪队列*/

switch (nSchedule)

{

case RR:

invokeRR(&(gq->qReady), RRflag);

break;

case SPF:

invokeSpf(&(gq->qReady));

break;

default:

break;

}

/* 运行*/

pid = running(gq->qReady.head);

/* 就绪队列的队头是否运行完毕？*/

RRflag = finishReadyHead(gq);

/* 是否全部运行完毕？*/

if (gq->qReady.head == NULL)

break;

} while (1);

/* 结束实验，清理内存*/

DestroyGQueues(gq);

实验开设方式

本实验开设方式为个人实验；授课、上机共4学时。

实验二存储分配――首次适应算法设计●实验所属系列：操作系统课程实验

●实验对象：本科

●相关课程及专业：计算机操作系统，计算机专业

●实验类型：配套上机

●实验时数：4学时

实验目的

通过编写和调试存储管理的首次适应算法以加深对存储管理方案的理解。实验内容

实现内存分配首次适应算法，并通过输入一组内存请求与回收序列验证该算法执行情况。用如下请求和释放序列验证该算法执行情况。

内存总空间为1000k，请求100k――>请求240k――>请求64k――>请求256k――>释放240k――>释放100k――>请求75k――>释放64k――>释放75k――>释放256k

试输出每次请求和释放动作产生后的内存状态。

实验要求

实验前要做好充分准备，包括程序清单、调试步骤、调试方法、以及对程序结果的分析等。

程序设计参考（仅提供主要数据结构和部分程序参考，具体实施可自行设计）

（1）主要数据结构。例：

typedef struct _memorySpace

{

int size; //内存大小

int state; //0表示空闲，1表示已经装入作业

int taskID; //装入的作业ID

struct _memorySpace *next;

}memorySpace;

（2）主要函数。例：

void *initMemeory(int size); //初始化

void manageMemory(memorySpace *memoryBlock); //选择操作类型

void displayMemory(memorySpace *memoryBlock); //显示内存分配状态

void addTask(memorySpace *memoryBlock); //添加作业

void delTask(memorySpace *memoryBlock); //删除作业

（3）主程序。例：

int main(int argc, char *argv)

{

int size;

memorySpace *memoryBlock;

printf("初始多大空间,请输入一个整数:\n");

scanf("%d", &size);

/* 初始化大小为size大小的内存空间 */

memoryBlock = (memorySpace *)initMemeory(size);

/* 进入操作 */

manageMemory(memoryBlock);

return 0;

}

实验开设方式

本实验开设方式为个人实验；授课、上机共4学时。