操作系统实验—内存管理源代码

操作系统实验—内存管理源代码
操作系统实验—内存管理源代码

//该程序从文件读入每次的操作,并将结果输出到out.txt文件中

#include

#include

#include

#include

#include

struct operation

{

int time; // 起始时间开始执行的时间

int block; //内存页数块数

int oper; //操作

int protection; //权限

};

struct trace //跟踪每一次分配活动的数据结构

{

LPVOID start; //起始地址

long size; //分配的大小

};

HANDLE allo,trac;//信号量句柄

DWORD Tracker(LPDWORD lpdwparm) //跟踪allocator线程的内存行为,并输出必要信息{

ofstream outfile; //输出文件

outfile.open("out.txt");

for(int i=0;i<=30;i++)

{

WaitForSingleObject(trac,INFINITE);//等待allocator一次内存分配活动结束

//打印内存状况和系统状况

outfile<

//以下一段显示系统信息,每次执行操作后系统消息不变

//每次的系统信息相同,察看时可以取消注释

//系统信息

SYSTEM_INFO info;

GetSystemInfo(&info);

outfile<<"dwActiveProcessorMask"<<'\t'<

outfile<<"dwAllocationGranularity"<<'\t'<

outfile<<"dwNumberOfPrecessors"<<'\t'<

outfile<<"dwOemID"<<'\t'<

outfile<<"dwPageSize"<<'\t'<

outfile<<"dwProcessorType"<<'\t'<

outfile<<"lpMaximumApplicationAddress"<<'\t'<

outfile<<"wProcessorLevel"<<'\t'<

outfile<<"wProcessorRevision"<<'\t'<

outfile<<"wReserved"<<'\t'<

outfile<<"*************************************************"<

//内存状况

MEMORYSTATUS status;

GlobalMemoryStatus(&status);

outfile<<"dwAvailPageFile"<<'\t'<

outfile<<"dwAvailPhys"<<'\t'<

outfile<<"dwAvailVirtual"<<'\t'<

outfile<<"dwLength"<<'\t'<

outfile<<"dwMemoryLoad"<<'\t'<

outfile<<"dwTotalPageFile"<<'\t'<

outfile<<"dwTotalPhy"<<'\t'<

outfile<<"dwTotalVirtual"<<'\t'<

outfile<<"&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& &&&&&&&&&&"<

//内存基本信息,每次执行的结果相同,察看时可以取消注释

MEMORY_BASIC_INFORMATION mem;

VitualQuery(info.lpMinimumApplicationAddress,&mem,sizeof(MEMORY_BASIC_INFORMA TION));

outfile<<"AllocationBase"<<'\t'<

outfile<<"AllocationProtect"<<'\t'<

outfile<<"BaseAddress"<<'\t'<

outfile<<"Protect"<<'\t'<

outfile<<"RegionSize"<<'\t'<

outfile<<"State"<<'\t'<

outfile<<"Type"<<'\t'<

outfile<<"~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ "<

//释放信号量通知allocator可以执行下一次内存分配活动

ReleaseSemaphore(allo,1,NULL);

}

return 0;

}

void Allocator()//模拟内存分配活动的线程

{

trace traceArray[5];

int index=0;

FILE* file;

file=fopen("opfile","rb");//读入文件

operation op;

SYSTEM_INFO info;

DWORD temp;

GetSystemInfo(&info);

for(int i=0;i<30;i++)

{

WaitForSingleObject(allo,INFINITE);//等待tracker打印结束的信号量cout<

fread(&op,sizeof(operation),1,file);

Sleep(op.time);//执行时间,如果想在指定时间执行可以取消注释GetSystemInfo(&info);

switch(op.protection)//根据文件内容确定权限

{

case 0:

{

index=0;

temp=PAGE_READONLY;

break;

}

case 1:

temp=PAGE_READWRITE;

break;

case 2:

temp=PAGE_EXECUTE;

break;

case 3:

temp=PAGE_EXECUTE_READ;

break;

case 4:

temp=PAGE_EXECUTE_READWRITE;

break;

default:

temp=PAGE_READONLY;

}

switch(op.oper)

{

case 0://保留一个区域

{

cout<<"reserve now "<

traceArray[index].start=VirtualAlloc(NULL,op.block*info.dwPageSize,

MEM_RESERVE,PAGE_NOACCESS);

traceArray[index++].size=op.block*info.dwPageSize;

cout<<"starting address:"

<

break;

}

case 1://提交一个区域

{

cout<<"commit now "<

traceArray[index].start=VirtualAlloc(traceArray[index].start,

traceArray[index].size,MEM_COMMIT,temp);

index++;

cout<<"starting address:"

<

break;

}

case 2://锁一个区域

{

cout<<"lock now"<

cout<<"starting address:"

<

if(!VirtualLock(traceArray[index].start,traceArray[index++].size))

cout<

break;

}

case 3://解锁一个区域

{

cout<<"unlock now"<

cout<<"starting address:"<

<<'\t'<<"size:"<

if(!VirtualUnlock(traceArray[index].start,traceArray[index++].size))

cout<

break;

}

case 4://回收一个区域

{

cout<<"decommit now"<

cout<<"starting address:"<

<<"size:"<

if(!VirtualFree(traceArray[index].start,traceArray[index++].size,MEM_DECOMMIT)) cout<

break;

}

case 5://释放一个区域

{

cout<<"release now"<

cout<<"starting address:"<

<<"size:"<

if(!VirtualFree(traceArray[index++].start,0,MEM_RELEASE))

cout<

break;

}

default:

cout<<"error"<

}

ReleaseSemaphore(trac,1,NULL);//释放信号量通知tracker可以打印信息

}

}

int main()

{

DWORD dwThread;

HANDLE handle[2];

//生成两个线程

handle[0]=CreateThread(NULL,0,(LPTHREAD_START_ROUTINE)Tracker,NULL,0, &dwThread);

handle[1]=CreateThread(NULL,0,(LPTHREAD_START_ROUTINE)Allocator,NULL,0, &dwThread);

//生成两个信号量

allo=CreateSemaphore(NULL,0,1,"allo");

trac=CreateSemaphore(NULL,1,1,"trac");

//等待线程执行的执行结束后,再退出

WaitForMultipleObjects(2,handle,TRUE,INFINITE);

return 0;

}

Linux操作系统源代码详细分析

linux源代码分析:Linux操作系统源代码详细分析 疯狂代码 https://www.360docs.net/doc/c018115056.html,/ ?:http:/https://www.360docs.net/doc/c018115056.html,/Linux/Article28378.html 内容介绍: Linux 拥有现代操作系统所有功能如真正抢先式多任务处理、支持多用户内存保护虚拟内存支持SMP、UP符合POSIX标准联网、图形用户接口和桌面环境具有快速性、稳定性等特点本书通过分析Linux内核源代码充分揭示了Linux作为操作系统内核是如何完成保证系统正常运行、协调多个并发进程、管理内存等工作现实中能让人自由获取系统源代码并不多通过本书学习将大大有助于读者编写自己新 第部分 Linux 内核源代码 arch/i386/kernel/entry.S 2 arch/i386/kernel/init_task.c 8 arch/i386/kernel/irq.c 8 arch/i386/kernel/irq.h 19 arch/i386/kernel/process.c 22 arch/i386/kernel/signal.c 30 arch/i386/kernel/smp.c 38 arch/i386/kernel/time.c 58 arch/i386/kernel/traps.c 65 arch/i386/lib/delay.c 73 arch/i386/mm/fault.c 74 arch/i386/mm/init.c 76 fs/binfmt-elf.c 82 fs/binfmt_java.c 96 fs/exec.c 98 /asm-generic/smplock.h 107 /asm-i386/atomic.h 108 /asm- i386/current.h 109 /asm-i386/dma.h 109 /asm-i386/elf.h 113 /asm-i386/hardirq.h 114 /asm- i386/page.h 114 /asm-i386/pgtable.h 115 /asm-i386/ptrace.h 122 /asm-i386/semaphore.h 123 /asm-i386/shmparam.h 124 /asm-i386/sigcontext.h 125 /asm-i386/siginfo.h 125 /asm-i386/signal.h 127 /asm-i386/smp.h 130 /asm-i386/softirq.h 132 /asm-i386/spinlock.h 133 /asm-i386/system.h 137 /asm-i386/uaccess.h 139 //binfmts.h 146 //capability.h 147 /linux/elf.h 150 /linux/elfcore.h 156 /linux/errupt.h 157 /linux/kernel.h 158 /linux/kernel_stat.h 159 /linux/limits.h 160 /linux/mm.h 160 /linux/module.h 164 /linux/msg.h 168 /linux/personality.h 169 /linux/reboot.h 169 /linux/resource.h 170 /linux/sched.h 171 /linux/sem.h 179 /linux/shm.h 180 /linux/signal.h 181 /linux/slab.h 184 /linux/smp.h 184 /linux/smp_lock.h 185 /linux/swap.h 185 /linux/swapctl.h 187 /linux/sysctl.h 188 /linux/tasks.h 194 /linux/time.h 194 /linux/timer.h 195 /linux/times.h 196 /linux/tqueue.h 196 /linux/wait.h 198 init/.c 198 init/version.c 212 ipc/msg.c 213 ipc/sem.c 218 ipc/shm.c 227 ipc/util.c 236 kernel/capability.c 237 kernel/dma.c 240 kernel/exec_do.c 241 kernel/exit.c 242 kernel/fork.c 248 kernel/info.c 255 kernel/itimer.c 255 kernel/kmod.c 257 kernel/module.c 259 kernel/panic.c 270 kernel/prk.c 271 kernel/sched.c 275 kernel/signal.c 295 kernel/softirq.c 307 kernel/sys.c 307 kernel/sysctl.c 318 kernel/time.c 330 mm/memory.c 335 mm/mlock.c 345 mm/mmap.c 348 mm/mprotect.c 358 mm/mremap.c 361 mm/page_alloc.c 363 mm/page_io.c 368 mm/slab.c 372 mm/swap.c 394 mm/swap_state.c 395 mm/swapfile.c 398 mm/vmalloc.c 406 mm/vmscan.c 409

2014-2015(1)操作系统实验

实验项目名称:进程的同步(实验一) 1、实验目的 (1) 掌握进程和线程基本概念和属性; (2) 掌握用PV操作解决并发进程的同步问题; (3) 掌握用于同步的信号量初值的设置; (4) 掌握如何处理共享资源的直接制约关系。 2、实验内容 (1) 设计一个模拟若干售票网点的售票程序。界面可以参考图1。还应设计多个后台售票线程并发运行。 图1售票 (2) 模拟:桌上有一只盘子,每次只能放入一个水果。爸爸专向盘子中放苹果,妈妈专向盘子中放桔子,一个女儿专等吃盘子里的苹果,一个儿子专等吃盘子里的桔子。只要盘子空则爸爸或妈妈都可以向盘子放一个水果,仅当盘子中有自己需要的水果时,儿子或女儿可以从盘子中取出水果。放-取水果的几种情况如图2(a)~(f)所示,可以参照进行设计。 (a)盘子空时取水果 (b)父亲放入苹果

(c) 儿子取水果 (d) 女儿取水果 (e)儿子取走桔子 (f)盘子满时放水果 图2 放-取水果 (3) 自选其它能反映进程互斥问题的应用。 实验项目名称:处理机调度(实验二) 1、实验目的 (1) 掌握几种处理机调度算法的基本思想和特点; (2) 理解并发与并行的区别; (3) 比较几种算法的特点。 2、实验内容 编写程序模拟处理机调度,参照图3。 (1) 时间片轮转 (2) 动态优先权调度 (3) 高响应比优先调度

图3 模拟处理机调度 实验项目名称:银行家算法(实验三) 1、实验目的 银行家算法是避免死锁的一种重要方法,本实验要求用高级语言编写和调试一个简单的银行家算法程序。加深了解有关资源申请、避免死锁等概念,并体会和了解死锁和避免死锁的具体实施方法。 2、实验内容 (1) 设计进程对各类资源最大申请表示及初值确定。 (2) 设定系统提供资源初始状况。 (3) 设定每次某个进程对各类资源的申请表示。 (4) 编制程序,依据银行家算法,决定其申请是否得到满足。 具体设计可参照图4(a)~(c) 进行。

操作系统实验报告

操作系统实验报告 集团企业公司编码:(LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-

实验二进程调度1.目的和要求 通过这次实验,理解进程调度的过程,进一步掌握进程状态的转变、进程调度的策略,进一步体会多道程序并发执行的特点,并分析具体的调度算法的特点,掌握对系统性能的评价方法。 2.实验内容 阅读教材《计算机操作系统》第二章和第三章,掌握进程管理及调度相关概念和原理。 编写程序模拟实现进程的轮转法调度过程,模拟程序只对PCB进行相应的调度模拟操作,不需要实际程序。假设初始状态为:有n个进程处于就绪状态,有m个进程处于阻塞状态。采用轮转法进程调度算法进行调度(调度过程中,假设处于执行状态的进程不会阻塞),且每过t个时间片系统释放资源,唤醒处于阻塞队列队首的进程。 程序要求如下: 1)输出系统中进程的调度次序; 2)计算CPU利用率。 3.实验环境 Windows操作系统、VC++6.0 C语言 4设计思想: (1)程序中进程可用PCB表示,其类型描述如下:

structPCB_type { intpid;//进程名 intstate;//进程状态 2——表示“执行”状态 1——表示“就绪”状态 0——表示“阻塞”状态 intcpu_time;//运行需要的CPU时间(需运行的时间片个数) } 用PCB来模拟进程; (2)设置两个队列,将处于“就绪”状态的进程PCB挂在队列ready中;将处于“阻塞”状态的进程PCB挂在队列blocked中。队列类型描述如下: structQueueNode{ structPCB_typePCB; StructQueueNode*next; } 并设全程量: structQueueNode*ready_head=NULL,//ready队列队首指针 *ready_tail=NULL,//ready队列队尾指 针

操作系统实验内存分配

西安邮电大学 (计算机学院) 课内实验报告 实验名称:内存管理 专业名称:软件工程 班级: 学生姓名: 学号(8位): 指导教师: 实验日期:

实验五:进程 1.实验目的 通过深入理解区管理的三种算法,定义相应的数据结构,编写具体代码。充分模拟三种算法的实现过程,并通过对比,分析三种算法的优劣。 (1)掌握内存分配FF,BF,WF策略及实现的思路; (2)掌握内存回收过程及实现思路; (3)参考给出的代码思路,实现内存的申请、释放的管理程序,调试运行,总结程序设计中出现的问题并找出原因,写出实验报告。 2.实验要求: 1)掌握内存分配FF,BF,WF策略及实现的思路; 2)掌握内存回收过程及实现思路; 3)参考本程序思路,实现内存的申请、释放的管理程序,调试运行,总结程序设计中出现的问题并找出原因,写出实验报告。 3.实验过程: 创建进程:

删除其中几个进程:(默认以ff首次适应算法方式排列) Bf最佳适应算法排列方式:

wf最差匹配算法排列方式: 4.实验心得: 这次实验实验时间比较长,而且实验指导书中对内存的管理讲的很详细,老师上课的时候也有讲的很详细,但是代码比较长,刚开始的时候也是不太懂,但是后面经过和同学一起商讨,明白几种算法的含义: ①首次适应算法。在采用空闲分区链作为数据结构时,该算法要求空闲分区链表以地址递增的次序链接。在进行内存分配时,从链首开始顺序查找,直至找到一个能满足进程大小要求的空闲分区为止。然后,再按照进程请求内存的大小,从该分区中划出一块内存空间分配给请求进程,余下的空闲分区仍留在空闲链中。 ②循环首次适应算法。该算法是由首次适应算法演变而形成的,在为进程分配内存空间时,从上次找到的空闲分区的下一个空闲分区开始查找,直至找到第一个能满足要求的空闲分区,并从中划出一块与请求的大小相等的内存空间分配给进程。 ③最佳适应算法将空闲分区链表按分区大小由小到大排序,在链表中查找第一个满足要求的分区。 ④最差匹配算法将空闲分区链表按分区大小由大到小排序,在链表中找到第一个满足要求的空闲分区。 实验中没有用到循环首次适应算法,但是对其他三种的描述还是很详细,总的来说,从实验中还是学到了很多。 5.程序源代码: #include #include #include

Linux操作系统源代码详细分析报告

Linux操作系统源代码详细分析 容简介: Linux 拥有现代操作系统所有的功能,如真正的抢先式多任务处理、支持多用户,存保护,虚拟存,支持SMP、UP,符合POSIX标准,联网、图形用户接口和桌面环境。具有快速性、稳定性等特点。本书通过分析Linux的核源代码,充分揭示了Linux作为操作系统的核是如何完成保证系统正常运行、协调多个并发进程、管理存等工作的。现实中,能让人自由获取的系统源代码并不多,通过本书的学习,将大大有助于读者编写自己的新程序。 第一部分 Linux 核源代码 arch/i386/kernel/entry.S 2 arch/i386/kernel/init_task.c 8 arch/i386/kernel/irq.c 8 arch/i386/kernel/irq.h 19 arch/i386/kernel/process.c 22 arch/i386/kernel/signal.c 30 arch/i386/kernel/smp.c 38 arch/i386/kernel/time.c 58 arch/i386/kernel/traps.c 65 arch/i386/lib/delay.c 73 arch/i386/mm/fault.c 74 arch/i386/mm/init.c 76 fs/binfmt-elf.c 82 fs/binfmt_java.c 96 fs/exec.c 98 include/asm-generic/smplock.h 107 include/asm-i386/atomic.h 108 include/asm-i386/current.h 109 include/asm-i386/dma.h 109 include/asm-i386/elf.h 113 include/asm-i386/hardirq.h 114 include/asm-i386/page.h 114 include/asm-i386/pgtable.h 115 include/asm-i386/ptrace.h 122 include/asm-i386/semaphore.h 123 include/asm-i386/shmparam.h 124 include/asm-i386/sigcontext.h 125 include/asm-i386/siginfo.h 125 include/asm-i386/signal.h 127 include/asm-i386/smp.h 130 include/asm-i386/softirq.h 132 include/asm-i386/spinlock.h 133 include/asm-i386/system.h 137 include/asm-i386/uaccess.h 139

操作系统实验之内存管理实验报告

学生学号 实验课成绩 武汉理工大学 学生实验报告书 实验课程名称 计算机操作系统 开 课 学 院 计算机科学与技术学院 指导老师姓名 学 生 姓 名 学生专业班级 2016 — 2017 学年第一学期

实验三 内存管理 一、设计目的、功能与要求 1、实验目的 掌握内存管理的相关内容,对内存的分配和回收有深入的理解。 2、实现功能 模拟实现内存管理机制 3、具体要求 任选一种计算机高级语言编程实现 选择一种内存管理方案:动态分区式、请求页式、段式、段页式等 能够输入给定的内存大小,进程的个数,每个进程所需内存空间的大小等 能够选择分配、回收操作 内购显示进程在内存的储存地址、大小等 显示每次完成内存分配或回收后内存空间的使用情况 二、问题描述 所谓分区,是把内存分为一些大小相等或不等的分区,除操作系统占用一个分区外,其余分区用来存放进程的程序和数据。本次实验中才用动态分区法,也就是在作业的处理过程中划分内存的区域,根据需要确定大小。 动态分区的分配算法:首先从可用表/自由链中找到一个足以容纳该作业的可用空白区,如果这个空白区比需求大,则将它分为两个部分,一部分成为已分配区,剩下部分仍为空白区。最后修改可用表或自由链,并回送一个所分配区的序号或该分区的起始地址。 最先适应法:按分区的起始地址的递增次序,从头查找,找到符合要求的第一个分区。

最佳适应法:按照分区大小的递增次序,查找,找到符合要求的第一个分区。 最坏适应法:按分区大小的递减次序,从头查找,找到符合要求的第一个分区。 三、数据结构及功能设计 1、数据结构 定义空闲分区结构体,用来保存内存中空闲分区的情况。其中size属性表示空闲分区的大小,start_addr表示空闲分区首地址,next指针指向下一个空闲分区。 //空闲分区 typedef struct Free_Block { int size; int start_addr; struct Free_Block *next; } Free_Block; Free_Block *free_block; 定义已分配的内存空间的结构体,用来保存已经被进程占用了内存空间的情况。其中pid作为该被分配分区的编号,用于在释放该内存空间时便于查找。size表示分区的大小,start_addr表示分区的起始地址,process_name存放进程名称,next指针指向下一个分区。 //已分配分区的结构体 typedef struct Allocate_Block { int pid; int size; int start_addr; char process_name[PROCESS_NAME_LEN]; struct Allocate_Block *next; } Allocate_Block; 2、模块说明 2.1 初始化模块 对内存空间进行初始化,初始情况内存空间为空,但是要设置内存的最大容量,该内存空间的首地址,以便之后新建进程的过程中使用。当空闲分区初始化

操作系统实验指导_源码参考资料

华东交通大学 软件学院 操作系统实验报告 专业: 计算机科学与技术 姓名: 林庆达 学号: 3103005138 2005-6

试验一进程调度 一、实验目的: 编写和调试一个进程调度程序,以加深对进程的概念及进程调度算法的理解。 二、实验内容:以两种典型算法为例说明实现的算法 (一)、最高优先数优先的调度算法 1、实验原理 进程调度算法:采用最高优先数优先 的调度算法(即把处理机分配给优先数最 高的进程)和先来先服务算法。 每个进程有一个进程控制块(PCB) 表示。进程控制块可以包含如下信息:进 程名、优先数、到达时间、需要运行时间、 已用CPU时间、进程状态等等。 进程的优先数及需要的运行时间可以 事先人为地指定(也可以由随机数产生)。 进程的到达时间为进程输入的时间。 进程的运行时间以时间片为单位进 行计算。 每个进程的状态可以是就绪W (Wait)、运行R(Run)、或完成F(Finish) 三种状态之一。 就绪进程获得CPU后都只能运行一 个时间片。用已占用CPU时间加1来表示。 如果运行一个时间片后,进程的已占 用CPU时间已达到所需要的运行时间, 则撤消该进程,如果运行一个时间片后进 程的已占用CPU时间还未达所需要的运 行时间,也就是进程还需要继续运行,此 时应将进程的优先数减1(即降低一级), 然后把它插入就绪队列等待CPU。 每进行一次调度程序都打印一次运 行进程、就绪队列、以及各个进程的PCB, 以便进行检查。 重复以上过程,直到所有进程都完成为止。 2、源代码: #include "stdio.h" #include #include #define getpch(type) (type*)malloc(sizeof(type)) #define NULL 0

操作系统课程设计银行系统源代码

##include #include #include using namespace std; #define Seat 10 #define Time 500 //顾客来的最大间隔时间 int number = 0; //当前服务的顾客总数 int PrivateNum=0,PublicNum=0,FinancialNum=0; //取号数 int seat_num=10; HANDLE seat,SemaphorePrviate,SemaphorePublic,SemaphoreFinancial;//窗口信号量HANDLE cSemaphorePrviate,cSemaphorePublic,cSemaphoreFinancial; //顾客信号量HANDLE mutex; CRITICAL_SECTION c_seat; //临界区,用来限制同一时刻只能有一个线程来改变座位的数量CRITICAL_SECTION print; //临界区,用来限制同一时刻只能有一个线程来访问资源,防止输出重叠 //对私叫号 DWORD WINAPI PrivateServiceThread(PVOID s1pv) { while(true) { srand((unsigned)time(NULL)); WaitForSingleObject(cSemaphorePrviate,INFINITE); Sleep(1500); EnterCriticalSection(&print); cout<<"对私窗口叫号!"<

操作系统课程设计内存管理

内存管理模拟 实验目标: 本实验的目的是从不同侧面了解Windows 2000/XP 对用户进程的虚拟内存空间的管理、分配方法。同时需要了解跟踪程序的编写方法(与被跟踪程序保持同步,使用Windows提供的信号量)。对Windows分配虚拟内存、改变内存状态,以及对物理内存(physical memory)和页面文件(pagefile)状态查询的API 函数的功能、参数限制、使用规则要进一步了解。 默认情况下,32 位Windows 2000/XP 上每个用户进程可以占有2GB 的私有地址空间,操作系统占有剩下的2GB。Windows 2000/XP 在X86 体系结构上利用二级页表结构来实现虚拟地址向物理地址的变换。一个32 位虚拟地址被解释为三个独立的分量——页目录索引、页表索引和字节索引——它们用于找出描述页面映射结构的索引。页面大小及页表项的宽度决定了页目录和页表索引的宽度。 实验要求: 使用Windows 2000/XP 的API 函数,编写一个包含两个线程的进程,一个线程用于模拟内存分配活动,一个线程用于跟踪第一个线程的内存行为,而且要求两个线程之间通过信号量实现同步。模拟内存活动的线程可以从一个文件中读出要进行的内存操作,每个内存操作包括如下内容: 时间:操作等待时间。 块数:分配内存的粒度。 操作:包括保留(reserve)一个区域、提交(commit)一个区域、释放(release)一个区域、回收(decommit)一个区域和加锁(lock)与解锁(unlock)一个区域,可以将这些操作编号存放于文件。保留是指保留进程的虚拟地址空间,而不分配物理 存储空间。提交在内存中分配物理存储空间。回收是指释放物理内存空间,但在虚拟地址空间仍然保留,它与提交相对应,即可以回收已经提交的内存块。释放是指将物理存储和虚拟地址空间全部释放,它与保留(reserve)相对应,即可以释放已经保留的内存块。 大小:块的大小。 访问权限:共五种,分别为PAGE_READONLY,PAGE_READWRITE ,PAGE_EXECUTE,PAGE_EXECUTE_READ 和PAGE EXETUTE_READWRITE。可以将这些权限编号存放于文件中跟踪线程将页面大小、已使用的地址范围、物理内存总量,以及虚拟内存总量等信息显示出来。

操作系统实验报告

操作系统实验报告 实验名称: 系统的引导 所在班级: 指导老师: 老师 实验日期: 2014年3 月29 日

一、实验目的 ◆熟悉hit-oslab实验环境; ◆建立对操作系统引导过程的深入认识; ◆掌握操作系统的基本开发过程; ◆能对操作系统代码进行简单的控制,揭开操作系统的神秘面纱。 二、实验容 1. 阅读《Linux核完全注释》的第6章引导启动程序,对计算机和Linux 0.11的引导过程进行初步的了解。 2. 按照下面的要求改写0.11的引导程序bootsect.s。 3. 有兴趣同学可以做做进入保护模式前的设置程序setup.s。 4. 修改build.c,以便可以使用make BootImage命令 5. 改写bootsect.s主要完成如下功能: bootsect.s能在屏幕上打印一段提示信息XXX is booting...,其中XXX是你给自己的操作系统起的名字,例如LZJos、Sunix等。 6. 改写setup.s主要完成如下功能: bootsect.s能完成setup.s的载入,并跳转到setup.s开始地址执行。而setup.s 向屏幕输出一行"Now we are in SETUP"。setup.s能获取至少一个基本的硬件参数(如存参数、显卡参数、硬盘参数等),将其存放在存的特定地址,并输出到屏幕上。setup.s不再加载Linux核,保持上述信息显示在屏幕上即可。 三、实验环境

本实验使用的系统是windows系统或者是Linux系统,需要的材料是osexp。 四、实验步骤 1. 修改bootsect.s中的提示信息及相关代码; 到osexp\Linux-0.11\boot目录下会看到图1所示的三个文件夹,使用UtraEdit 打开该文件。将文档中的98行的mov cx,#24修改为mov cx,#80。同时修改文档中的第246行为图2所示的情形。 图1图2 图3 2. 在目录linux-0.11\boot下,分别用命令as86 -0 -a -o bootsect.obootsect.s和 ld86 -0 -s -obootsectbootsect.o编译和bootsect.s,生成bootsect文件; 在\osexp目录下点击MinGW32.bat依此输入下面的命令: cd linux-0.11 cd boot as86 -0 -a -o bootsect.obootsect.s ld86 -0 -s -o bootsectbootsect.o

计算机操作系统概论名词解释

第1部分操作系统概论名词解释 脱机输入/输出 具体的输入/输出不需要在主计算机上进行的方式也称“脱机输入/输出” 批处理 作业是由操作系统成批地进行处理,操作系统能自动地从输入池读入下一个作业,并予以运行和输出,如此直到整批作业全部处理完毕。 SPOOLING 由操作系统将磁盘模拟为输入/输出设备的处理方式称为SPOOLING(Simultaneous Periph eral Operating On Line),即“并行的外部设备操作联机”,也称“假脱机”。SPOOLING系统是以磁盘为几乎无限巨大的缓冲区来解决低速的I/O设备与高速的CPU之间的速度匹配问题。 分时系统 为了降低交互式系统的等待时间和运行时间的比率,系统通过多台终端同时向很多用户提供运行环境,这种分时系统就能以合理的成本向用户提供交互式使用计算机的方便。 多路性 一台主机可连接多台终端,多个终端用户可以同时使用计算机,共享系统的硬软件资源。 交互性 用户能与系统进行对话。在一个多步骤作业的运行过程中,用户能通过键盘等设备输入数据或命令,系统获得用户的输入后做出响应,显示执行的状况或结果。 实时操作系统 是一种能在限定的时间内对输入进行快速处理并做出响应的计算机处理系统 多处理机系统 一个计算机系统中可具有多个CPU或处理机。一般用微处理器构成阵列系统,其运算速度可以达到上万亿次, 分布式操作系统 分布式系统是一种多计算机系统,这些计算机可以处于不同的地理位置和拥有不同的软硬件资源,并用通信线路连接起来,具有独立执行任务的能力。分布式系统具有一个统一的操作系统,它可以把一个大任务划分成很多可以并行执行的子任务,并按一定的调度策略将它们动态地分配给各个计算机执行,并控制管理各个计算机的资源分配、运行及计算机之间的通信,以协调任务的并行执行。以上所有的管理工作对用户都是透明的。 网络操作系统 计算机网络是指用数据通信系统把分散在不同地方的计算机群和各种计算机设备连接起来的集合,它主要用于数据通信和资源共享,特别是软件和信息共享。

实验操作系统存储管理实验报告

实验四操作系统存储管理实验报告 一、实验目的 存储管理的主要功能之一是合理地分配空间。请求页式管理是一种常用的虚拟存储管理技术。 本实验的目的是通过请求页式管理中页面置换算法模拟设计,了解虚拟存储技术的特点,掌握请求页式存储管理的页面置换算法。 二、实验内容 (1)通过计算不同算法的命中率比较算法的优劣。同时也考虑了用户内存容量对命中率的影响。 页面失效次数为每次访问相应指令时,该指令所对应的页不在内存中的次数。 在本实验中,假定页面大小为1k,用户虚存容量为32k,用户内存容量为4页到32页。 (2)produce_addstream通过随机数产生一个指令序列,共320条指令。 A、指令的地址按下述原则生成: 1)50%的指令是顺序执行的 2)25%的指令是均匀分布在前地址部分 3)25%的指令是均匀分布在后地址部分 B、具体的实施方法是: 1)在[0,319]的指令地址之间随机选取一起点m; 2)顺序执行一条指令,即执行地址为m+1的指令; 3)在前地址[0,m+1]中随机选取一条指令并执行,该指令的地址为m’; 4)顺序执行一条指令,地址为m’+1的指令 5)在后地址[m’+2,319]中随机选取一条指令并执行; 6)重复上述步骤1)~5),直到执行320次指令 C、将指令序列变换称为页地址流

在用户虚存中,按每k存放10条指令排列虚存地址,即320条指令在虚存中 的存放方式为: 第0条~第9条指令为第0页<对应虚存地址为[0,9]); 第10条~第19条指令为第1页<对应虚存地址为[10,19]); 。。。。。。 第310条~第319条指令为第31页<对应虚存地址为[310,319]); 按以上方式,用户指令可组成32页。 (3)计算并输出下属算法在不同内存容量下的命中率。 1)先进先出的算法

操作系统实验内存分配

精心整理西安邮电大学 (计算机学院) 课内实验报告 1. (1 (2 (3 原因,写出实验报告。 2.实验要求: 1)掌握内存分配FF,BF,WF策略及实现的思路; 2)掌握内存回收过程及实现思路; 3)参考本程序思路,实现内存的申请、释放的管理程序,调试运行,总结程序设计中出现的问题并找出原因,写出实验报告。

3.实验过程: 创建进程: 删除其中几个进程:(默认以ff首次适应算法方式排列) Bf最佳适应算法排列方式: wf最差匹配算法排列方式: 4.实验心得: 明 实验中没有用到循环首次适应算法,但是对其他三种的描述还是很详细,总的来说,从实验中还是学到了很多。 5.程序源代码: #include #include #include #include

#define PROCESS_NAME_LEN 32 //进程名长度 #define MIN_SLICE 10 //最小碎片的大小#define DEFAULT_MEM_SIZE 1024 //内存大小 #define DEFAULT_MEM_START 0 //起始位置 /*内存分配算法*/ #define MA_FF 1 #define MA_BF 2 #define MA_WF 3 /*描述每一个空闲块的数据结构*/ struct free_block_type { }; /* /* { }; /* /* void display_menu(); int set_mem_size(); void set_algorithm(); void rearrange(int algorithm); int rearrange_WF(); int rearrange_BF(); int rearrange_FF(); int new_process(); int allocate_mem(struct allocated_block *ab);

操作系统实验报告

操作系统实验报告 学生学院计算机学院 专业班级计算机科学与技术3班学号3213005910 学生姓名林虹 指导教师丁国芳 2015 年12月15 日

目录 1 实验一进程调度 (1) 2 实验二银行家算法 (16) 3 实验三动态分区分配方式的模拟 (20) 4 实验四仿真各种磁盘调度算法 (26)

实验一进程调度 1. 实验目的 编写并调试一个模拟的进程调度程序,分别采用“短进程优先”、“时间片轮转”、“高响应比优先”调度算法对随机产生的五个进程进行调度,并比较算法的平均周转时间。以加深对进程的概念及进程调度算法的理解。 2. 实验要求 1.每个进程由一个进程控制块(PCB)表示,进程控制块可以包含如下信息:进程 名、优先数(响应比)、到达时间、需要运行时间(进程的长度)、已运行时间、进 程状态等等(可以根据需要自己设定)。 2.由程序自动生成进程(包括需要的数据,要注意数据的合理范围),第一个进程到 达时间从0开始,其余进程到达时间随机产生。 3.采用时间片轮转调度算法时,进程的运行时间以时间片为单位进行计算。 4.每个进程的状态可以是就绪W(Wait)、运行R(Run)、或完成F(Finish)三种 状态之一。 5.每进行一次调度,程序都要输出一次运行结果:正在运行的进程、就绪队列中的进 程、完成的进程以及各个进程的PCB,以便进行检查。 6.最后计算各调度算法的平均周转时间,并进行比较、分析。 3. 实验内容 a.算法原理 (1)短进程优先调度算法 “短进程优先”调度算法的基本思想是把CPU分配给就绪队列中需要时间最短的进程。 (2)时间片轮转算法 将系统中所有的就绪进程按照FCFS原则,排成一个队列。每次调度时将CPU 分派给队首进程,让其执行一个时间片。时间片的长度从几个ms到几百ms。在一个时间片结束时,发生时钟中断。调度程序据此暂停当前进程的执行,将其送到就绪队列的末尾,并通过上下文切换执行当前的队首进程。进程可以未使用完一个时间片,就出让CPU。 (3)高响应比优先算法 HRRN调度策略同时考虑每个作业的等待时间长短和估计需要的执行时间长短,从中选出响应比最高的作业投入执行。 每个作业完成后要打印该作业的开始运行时刻、完成时刻、周转时间和带权周转时间,这一组作业完成后要计算并打印这组作业的平均周转时间、带权平均周转时间。

操作系统的概念和功能

操作系统的概念和功能 计算机是一个高速运转的复杂系统:它有CPU、内存储器、外存储器、各种各样的输入输出设备,通常称为硬件资源;它可能有多个用户同时运行他们各自的程序,共享着大量数据,通常称为软件资源。如果没有一个对这些资源进行统一管理的软件,计算机不可能协调一致、高效率地完成用户交给它的任务。 从资源管理的角度,操作系统是为了合理、方便地利用计算机系统,而对其硬件资源和软件资源进行管理的软件。它是系统软件中最基本的一种软件,也是每个使用计算机的人员必须学会使用的一种软件。 4.3.1 操作系统功能 操作系统五大管理功能,即作业管理、存储管理、信息管理、设备管理和处理机管理。这些管理工作是由一套规模庞大复杂的程序来完成的。 作业管理解决的是允许谁来使用计算机和怎样使用计算机的问题。在操作系统中,把用户请求计算机完成一项完整的工作任务称为一个作业。当有多个用户同时要求使用计算机时,允许哪些作业进入,不允许哪些进入,对于已经进入的作业应当怎样安排它的执行顺序,这些都是作业管理的任务。 存储管理解决的是内存的分配、保护和扩充的问题。计算机要运行程序就必须要有一定的内存空间。当多个程序都在运行时,如何分配内存空间才能最大限度地利用有限的内存空间为多个程序服务;当内存不够用时,如何利用外存将暂时用不到的程序和数据“滚出”到外存上去,而将急需使用的程序和数据“滚入”到内存中来,这些都是存储管理所要解决的问题。 信息管理解决的是如何管理好存储在磁盘、磁带等外存上的数据。由于计算机处理的信息量很大而内存十分有限,绝大部分数据都是保存在外存上。如果要用户自己去管理就要了解如何将数据存放到外存的物理细节,编写大量程序。在多个用户使用同一台计算机的情况下既要保证各个用户的信息在外存上存放的位置不会发生冲突,又要防止对外存空间占而不用;既要保证任一用户的信息不会被其他用户窃取、破坏,又要允许在一定条件下多个用户共享,这些都是要靠信息管理解决的。信息管理有时也称为文件管理,是因为在操作系统中通常是以“文件”作为管理的单位。操作系统中的文件概念与日常生活中的文件不同,在操作系统中,文件是存储在外存上的信息的集合,它可以是源程序、目标程序、一组命令、图形、图像或其它数据。 设备管理主要是对计算机系统中的输入输出等各种设备的分配、回收、调度和控制,以及输入输出等操作。 处理机管理主要解决的是如何将CPU分配给各个程序,使各个程序都能够得到合理的运行安排。 从资源管理的角度来看,可以把操作系统看作是控制和管理计算机资源的一组程序;从用户的角度看,操作系统是用户和计算机之间的界面。用户看到的是操作系统向用户提供的一组操作命令,用户可以通过这些命令来使用和操作计算机。因而学会正确使用这些命令就成为学会使用计算机的第一步。 4.3.2 操作系统基本类型 计算机上使用的操作系统种类很多,但其基本类型可以划分为三类,即批处理操作系统、分时操作系统和实时操作系统。 批处理操作系统的设计目标是为了最大限度地发挥计算机资源的效率;在这种操作系统环境下,用户要把程序、数据和作业说明一次提交给系统操作员,输入计算机,在处理过程中与外部不再交互。分时操作系统的设计目标是使多个用户可以通过各自的终端互不干扰地同时使用同一台计算机交互进行操作,就好像他自己独占了该台计算机一样。实时操作系统则要

实验4内存管理资料讲解

实验 4 内存管理

实验4内存管理 学校:FJUT 学号:3131903229 班级:计算机1302姓名:姜峰 注:其中LFU和NRU算法运行结果可能与其他人不同,只是实现方式不同,基本思路符合就可以。 .实验学时与类型 学时:2,课外学时:自定 实验类型:设计性实验二.实验目的 模拟实现请求页式存储管理中常用页面置换算法,理会操作系统对内存的 调度管理。 三?实验内容 要求:各算法要给出详细流程图以及执行结果截图。 假设有一程序某次运行访问的页面依次是: 0,124,3,4,5,1,2,5,1,2,3,4,5,6 ,请给出采用下列各页面置换算法时页面的换进换出情况,并计算各调度算法的命中率(命中率二非缺页次数/总访问次数),初始物理内存为空,物理内存可在4?20页中选择。 (1)FIFO :最先进入的页被淘汰; (2)LRU :最近最少使用的页被淘汰; (3)OPT :最不常用的页被淘汰;(选做) ⑷LFU :访问次数最少的页被淘汰(LFU)。(选做)

源代码: #i nclude #include #in elude #i nclude #defi ne MAXNUM 100 struct Phy_Memory{ //定义一个物理内存结构体 char Page; int time; }; char *OutPut; struct Phy_Memory *Phy_Page; void Print(char *PageStr,int Phy_PageNum,int absence){ // 打印图解函数int i,j; for(i=0;iPage!=*Temp;i++); if(i

操作系统实验报告

操作系统实验报告 银行家算法 班级:计算机()班 姓名:李君益 学号:(号) 提交日期: 指导老师: 林穗 一、设计题目 加深了解有关资源申请、避免死锁等概念,并体会和了解死锁和避免死锁的具体实施方法。 要求编写和调试一个系统动态分配资源的简单模拟程序,观察死锁产生的条件,并采用银行家算法,有效的防止和避免死锁的发生。 二、设计要求

内容: 编制银行家算法通用程序,并检测思考题中所给状态的安全性。 要求: (1)下列状态是否安全?(三个进程共享个同类资源) 进程已分配资源数最大需求数 (状态) (状态) (2)考虑下列系统状态 分配矩阵最大需求矩阵可用资源矩阵 问系统是否安全?若安全就给出所有的安全序列。若进程请求(),可否立即分配? 三、设计分析 一.关于操作系统的死锁 .死锁的产生 计算机系统中有许多独占资源,他们在任一时刻只能被一个进程使用,如磁带机,绘图仪等独占型外围设备,或进程表,临界区等软件资源。两个进程同时向一台打印机输出将导致一片混乱,两个进程同时进入临界区将导致数据库错误乃至程序崩溃。正因为这些原因,所有操作系统都具有授权一个进程独立访问某一辞源的能力。一个进程需要使用独占型资源必须通过以下的次序: ●申请资源 ●使用资源 ●归还资源 若申请施资源不可用,则申请进程进入等待状态。对于不同的独占资源,进程等待的方式是有差别的,如申请打印机资源、临界区资源时,申请失败将一位这阻塞申请进程;而申请打开文件文件资源时,申请失败将返回一个错误码,由申请进程等待一段时间之后重试。只得指出的是,不同的操作系统对于同一种资源采取的等待方式也是有差异的。 在许多应用中,一个进程需要独占访问多个资源,而操作系统允许多个进程并发执行共享系统资源时,此时可能会出现进程永远被阻塞的现象。这种现象称为“死锁”。 2.死锁的定义 一组进程处于死锁状态是指:如果在一个进程集合中的每个进程都在等待只能由该集合中的其他一个进程才能引发的时间,则称一组进程或系统此时发生了死锁。 .死锁的防止 .死锁产生的条件: ●互斥条件

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