期末操作系统实验报告

深圳大学实验报告实验项目名称：操作系统实验报告学院：师范学院专业：教育技术学指导教师：涂向华报告人：赵静静学号：2010122004 实验时间：2012.12.20实验报告提交时间：2012 12.24教务处制实验一进程调度模拟程序设计【实验内容】设计一个有几个进程并发执行的进程调度程序，每个进程由一个进程控制块(PCB)表示，进程控制块通常应包括下述信息：进程名，进程优先数，进程需要运行的时间，占用CPU的时间以及进程的状态等，且可按照调度算法的不同而增删。

调度程序应包含2种不同的调度算法，运行时可以任选一种，以利于各种方法的分析和比较。

系统应能显示或打印各进程状态和参数的变化情况，便于观察。

【实验目的】进程是操作系统最重要的概念之一，也是操作系统的主要内容，本实验要求学生独立地用高级语言编写一个进程调度程序，调度算法可任意选择或自行设计，本实验可使学生加深对进程调度和各种调度算法的理解。

【实验过程】1.做出进程调用流程图：2.先来先服务算法（FCFS）算法思想该算法思想是按照进入就绪队列的先后次序来分配处理机。

FCFS 采用非剥夺调度方式，即一旦某个进程占有处理机，就一直运行下去，直到该进程完成其工作或因等待某一事件而不能继续执行时才释放处理机。

3.时间片轮转法（Round Robin）算法思想该算法思想是使每个进程在就绪队列中的等待时间与享受服务的时间成比例。

即将CPU的处理时间分成固定大小的时间片，如果在执行的一个进程把它分给它的时间片用完了，但任务还没有完成，则它也只能停止下来，释放它所占的CPU资源，然后排在相应的就绪队列的后面去。

本次实验运用到的时间片轮转法：1.设系统有3个进程，每个进程用一个进程控制块PCB来代表。

2.为每个进程任意确定一个要求运行时间。

3.按照进程输入的先后顺序排成一个队列。

再设一个队首指针指向第一个到达进程的首址。

4.执行处理机调度时，开始选择队首的第一个进程运行。

另外,再设一个当前运行进程的指针，指向当前正在运行的进程。

5.考虑到代码的可重用性, 轮转法调度程序是调用同一个模快进行输出。

注:由于轮转法调度程序和最高优先级优先调度和最高优先级优先调度是调用同一个模快进行输出,所以在时间轮转法调度算法的进程中,依然显示了随即产生的优先级数.6.进程运行一次后，以后的调度则将当前指针依此下移一个位置，指向下一个进程，即调整当前运行指针指向该进程的链接指针所指进程，以指示应运行进程。

同时还应判断该进程的要求运行时间是否等于已运行时间。

若不等，则等待下一轮的运行，否则将该进程的状态置为完成态，并退出循环队列。

7.若就绪队列不空，则重复上述的（5）和（6）步骤直到所有的进程都运行完为止。

8.在所设计的调度程序中,包含显示或打印语句。

显示或打印每次选中的进程的名称及运行一次后队列的变化情况。

实验代码：FCFS算法#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <time.h>#define N 5 //进程个数，可改变int rt[N]; //到达时间int st[N]; //服务时间int ct[N]; //完成时间int cyt[N]; //周转时间float rct[N]; //带权周转时间float av[2];int n,m;void line() //美化程序，使程序运行时更加明朗美观{printf("------------------------------------------------------------------\n");}void start() //表示FCFS算法开始{line();printf(" FCFS算法开始\n");printf(" ——Designed by Zhang Hong\n");line();}void end() //表示FCFS算法结束{line();printf(" FCFS算法结束,谢谢使用\n");line();}void input(){printf("请输入%d个进程的到达时间：",N);for (n=0;n<N;n++)scanf("%d",&rt[n]);printf("请输入%d个进程对应的服务时间：",N);for (n=0;n<N;n++)scanf("%d",&st[n]);}【实验结论】经过做实验，通过这个实验我也体会到思路的重要性，一个程序如果一开始计划的好，结构设计完善，才可能顺利进行。

另外，在编写程序之前，由于先画来流程图，对应流程图的顺序来实现程序，能对程序有个全局的把握，提高了编写速度，减少了错误。

同时在专业方面：FCFS算法有利于CPU繁忙的作业，而不利于I/O 繁忙型的作业（进程）。

实验二页面置换模拟程序设计【实验结论】通过在课堂上自己动手做页面置换的实验，实验加深了我对请求页式存储管理实现原理的理解，并掌握较简单的页面置换的算法。

自己按代码提示输入几个数，最后也成功阐释了算法的思想。

例如：先进先出淘汰算法（FIFO）、最近最少使用淘汰算法（LRU）、最佳淘汰算法（OPT）等。

例如：FIFO算法总是淘汰最先进入内存的页面。

把进程已调入内存的页面。

按先后次序连接成一个队列，并设置一个所谓的替换指针，使它总是指向内存中的最老页面。

LRU算法每次都淘汰最近最少使用的页面，即淘汰最后一次访问时间距当前时间间隔最长的页面。

堆栈法。

当一个页面被访问时，其对应的页面号被置入栈顶；淘汰时，取栈底的页面号所对应的页面。

OPT算法每次都淘汰以后永不使用，或者过最长时间后才会被访问的页面。

实验三文件系统实验【实验结论】通过在课上与同学共同合作，通过一个简单多用户文件系统的设计，加深理解文件系统的内部功能及内部实现。

为linux系统设计一个简单的二级文件系统。

文件系统是操作系统用于明确磁盘或分区上的文件的方法和数据结构；即在磁盘上组织文件的方法。

也指用于存储文件的磁盘或分区，或文件系统种类。

通过在虚拟机上实现，最后根据虚拟机的提示，输入相应的语句，以此明白其文件系统具体实现的过程。

实验四LINUX文本编辑【实验结论】通过实验，我知道了什么是vi编辑器：首先它是linux下最有名的编辑器，也是我们学习linux必须掌握的工具，在linux下也可使用vi进行程序的开发，如java程序，c程序两种操作模式：命令模式和编辑模式。

通过调用vi编辑器我们可以调用电脑系统的各个部件，也简单会用一些vi编辑器的语言：从命令模式下按“ｉ”，”ａ“，“ｏ”三个键就可进入编辑模式; i 插入，从目前光标所在之处插入；a 增加，目前光标所在下一个字开始输入文字。

wq or q![wq表示退出保存，q!表示退出不保存]。

通过了解vi编辑器，帮助我在后面的实验中剪辑代码时更方便。

这是入门的基本。

实验五系统行为观察级【实验结论】1.关于观察Linux内存分配结果：我了解到关于函数malloc 的相关知识：功能：内存分配函数。

当无法知道内存具体位置的时候，想要绑定真正的内存空间，就需要用到动态的分配内存。

用法：void *malloc(unsigned size)；malloc函数的实质体现在，它有一个将可用的内存块连接为一个长长的列表的所谓空闲链表。

2.关于Linux虚拟内存管理的原理：通常情况下，Linux用交换分区(swap分区)来处理这个问题。

在硬盘上开设一个独立的分区专门用于映射虚拟内存，这种分区称为交换分区。

在Linux中共享文件：例如基于路径名的共享方式：（1）系统允许用户按路径名直接访问别人的文件，系统主要进行访问者的存取权限的检查。

（2）基于索引节点的共享方式（3）基于文件目录项和索引节点的共享方式。

（4）基于符号链接的共享方式，符号链接是一种特殊类型的文件，其内容是被共享文件或目录的路径名。

实验六系统管理级【实验结论】通过实验，我简单了解了什么是注册表：它是是windows操作系统中的一个核心数据库，其中存放着各种参数，直接控制着Windows的启动、硬件驱动程序的装载以及一些Windows应用程序的运行，从而在整个系统中起着核心作用。

认识到注册表在屏蔽WINDOW2000桌面上的回收站的方法中起着重要作用，而且注册表不能肆意更改，否则后果很严重。

而注册表根键：包括启动应用程序所需的全部信息，包括扩展名，应用程序与文档之间的关系，驱动程序名，DDE和OLE信息，类ID编号和应用程序与文档的图标等。

实验不仅提高了自己的动手能力，更加深了对课本理论知识的深度理解。

实验七源代码阅读级【实验结论】1.进程调度程序中，我了解到Linux内核源代码：arch 这个子目录包含了此核心源代码所支持的硬件体系结构相关的核心代码。

如对于X86平台就是i386。

include 这个目录包括了核心的大多数include文件。

另外对于每种支持的体系结构分别有一个子目录。

init 此目录包含核心启动代码。

同时了解到Goodness只是一个简单的函数，但是它是Linux调度程序必不可少的部分。

运行对立中的每个进程每次执行schedule时都可能调用它，因此其执行速度必须很快。

但是如果一旦它调度失误，那么整个系统都要遭殃了。

2.跟踪系统查找文件过程:linux内核源代码分析工具,在Window平台上，使用一些常见的集成开发环境，效果也不是很理想，比如难以将所有的文件加进去，查找速度缓慢，对于非Windows平台的函数不能彩色显示。

而在Windows 平台下有一个强大的源代码编辑器，它的卓越性能使得学习Linux内核源代码的难度大大降低，这便是Source Insight3.0，它是一个Windows平台下的共享软件。

3.关于虚拟文件系统，我了进一步的认识，例如它的虚拟性，是因为它所有的数据结构都是在运行以后才建立，并在卸载时删除，而在磁盘上并没有存储这些数据结构，显然如果只有VFS，系统是无法工作的，因为它的这些数据结构不能凭空而来，只有与实际的文件系统，如Ext2、Minix、MSDOS、VFAT等相结合，才能开始工作，所以VFS并不是一个真正的文件系统。

与VFS相对，我们称Ext2、Minix、MSDOS等为具体文件系统。

关于这学期的操作系统实验，首先感谢涂老师的耐心细致的教导，在和同学们的共同学习中，我们也有了更深一步的交流。

通过动手实践实验，对课本的理论知识有了更深入的了解。

同时也打开了我的眼界，让我看到操作系统这个领域不仅仅局限于书本教材上的知识，于是乎这就更鞭策我在操作系统这个领域里积极的探索，希望通过自己的努力挖出属于自己的宝藏！指导教师批阅意见：成绩评定：指导教师签字：年月日备注：。