操作系统原理实验指导

操作系统原理实验指导
附：随机数产生方法
#include "stdlib.h"
main()
{
int i;
clrscr();
randomize(); /*初始化随机数产生器*/
for(i=1;i<11;i++)
printf("%d***",random(40000)); /*产生0到40000-1之间的随机数*/
getch();
}
1.进程调度实验
●目的
掌握进程的调度方法。

●内容
将进程的基本状态分为三种：运行、就绪、等待。

选用C语言编写程序，构造就绪和等待两个队列，根据不同的情况分别对
就绪和等待两个队列进行出队和排队处理，并在计算机屏幕上给出相应的
提示，如：“进程进入等待”、“进程进入就绪”、“进程开始运行”。

●方法
1.先构造若干简单进程的PCB，其中应包含进程名称、队列指针；
2.利用PCB构造就绪和等待两个队列；
3.在main（）中，可利用产生随机数函数random（int x）产生三个不同
范围的数，它们分别对应进程的三种状态；当随机数落在某个范围时，
便激活进程的相应状态和处理工作。

2.地址转换实验
●目的
掌握地址转换的方法。

●内容
1分区存储管理方法中地址转换的方法；
2页式存储管理方法中地址转换的方法；
3段式存储管理方法中地址转换的方法；
●方法
我们利用随机数来模拟有效地址，对于不同的存储管理方法，采用不同的
地址转换方法。

✧分区存储管理方法中：
1.先给定基址寄存器BR和限长寄存器LR的值；
2.利用随机数模拟的有效地址，根据基址寄存器BR和限长寄
存器LR的值，计算相应的物理地址，并判断是否越界，若出现越
界现象，应给出警告信息。

✧页式存储管理方法中：
1)假设逻辑地址结构为（二进制表示、2个字节）
15 10 9 0
2)建立简单的页表PT，并填人页号、块号；
3)利用随机数模拟的有效地址，根据PT，计算相应的物理地
址，并判断是否越界，若出现越界现象，应给出警告信息。

否则对于每个有效地址给出相应的页号、内存块号、及相应
的物理地址。

✧段式存储管理方法中：
1)假设逻辑地址结构为（二进制表示、2个字节）
15 10 9 0
2)建立简单的段表ST，并填人段号、段长、段首地址；
3)利用随机数模拟的有效地址，根据ST，计算相应的物理地
址，并判断是否越界，若出现越界现象，应给出警告信息。

否则对于每个有效地址给出相应的段号、段内偏移量、内存
始地址及相应的物理地址。

3.P．Ｖ操作实验
●目的
了解并掌握进程的同步和互斥。

●内容
选用C语言编写程序，利用P．Ｖ操作解决单生产者和单消费者问题。

●方法
1.分别改造P操作和V操作及生产、消费程序；
2.在main（）中利用循环通过相关的控制量，分别激活生产者和消费者；
3.为了方简单起见，生产者和消费者只对单缓冲区进行操作，如：生产
者将数值“1”填人缓冲区，而消费者将数值“0”填人缓冲区。

4.存储分配实验
●目的
了解虚拟技术及存储分配的常用方法。

●内容
选用C语言编写一个存储管理的模拟程序，管理方法采用请求页式存储管
理。

●方法
1．建立两个表格，页表PT（包含页号、内存块号、状态）；内
存块表MBT（包含内存块号、状态）；
2．为了方便本实验规定为单作业的情况，用户地址空间为
0~32K；页面大小为4K，内存块为8块
3．利用随机数模拟的有效地址系列，范围是0~32K；
4．分别读出地址系列中的地址：
1)每读出一个地址，先计算该地址的页号（页号=INT[虚
地址/页面大小]）；
2)然后在页表PT中查访该页的状态；
3)若为“1”，表示在内存，无须作其它处理；
4)若为“0”，表示不在内存，则需要查MBT表，看是否
还有可提供分配的空白块；
5)若内存有空白块，则修改PT表中的该页的状态项，并
记录分配到的内存块号，同时修改MBT表；
6)若内存无空白块，则根据某个算法从内存中挑选一页
进行淘汰；
7)在PT表将被淘汰的页对应的状态改为“0”；
8)将当前页调人内存，同时修改PT表相应项；
5.SPOOLING技术实验
●目的
体会SPOOLING系统如何解决主机与慢速I/O设备之间的矛盾。

●内容
选用C语言编写一个模拟SPOOLING系统，它们由三个模块组成。

1.输入模块（负责作业的输入）
1)首先查看是否有待输入的作业，若无则结束。

2)查看输入井是否满，若满，则保留待输入作业现场，结束。

3)将作业读入输入井，直到输入井满。

设有10道作业待输入，每道作业是一个字符串。

长度不超过20，并以“#”
作为结束符号。

2.处理模块（负责加工处理输入井中的作业）
1)首先查看是否还有已加工但未送到输出井的信息。

若有，转向3）。

2)从输入井中读出一道作业，在作业中的每个字符间插入“．”。

3)查看输出井是否满，若满，则保留现场，结束；否则将处理过的
作业送到输出井中。

若作业全部送入，则结束；否则说明作业还
未送完而输出井满了，则保留现场，结束。

3.输出模块
查看输出井是否空，若空，则结束；否则从输出井中依次读出字符送
到计算机屏幕显示，遇到“#”需换行。

●方法
1)用字符数组JOB[10][20]存储10道作业，并预先将作业全部存入数组；
2)用数值数组SJ[2]保留输入作业的信息，其中SJ[0]记录待输入作业的编
号，SJ[1] 记录待输入作业中要输入的字符位置。

3)数值变量JT为计数器，初值为10，每输完一道作业，JT的值减1，当
JT的值为0时，表示作业已全部输入完毕。

4)用字符数组BUF[40]存放从输入井读出并处理过的作业。

5)用两个循环队列分别表示输入井和输出井，长度分别为30、20。

6)相应于编写函数，并在主函数中根据某种调度算法调度三个函数，直
到10个作业全部输出完为止。

6.文件系统实验
●目的
了解和体会文件系统的工作过程。

●内容
1．可显示文件系统的提示符（自定义）。

2．识别以下的键盘命令。

1)列目录OSDIR
2)拷贝文件OSCOPY
3)建立目录OSMDIR
4)建立文件OSCR
5)查看文本文件内容OSTYPE
●方法
选用C语言，并利用其中的有关的文件操作函数，编写一个模拟文件管理系
统。