计算机操作系统实验教程

操作系统实验指导—基于Linux内核（第三版）

单处理机下，常见的进程调度算法包括：先来先服务(FIFO)算法，优先级调度算法和时间片轮转算法。 FIFO算法根据进程到达的先后顺序进行调度。

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实验内容： Exercise 1: 本实验是模拟操作系统的主存分配，运用可变分区的存储管理算法设计主存分配和回收程序，并不实际启动装入作业。 Exercise 2: 采用最先适应法、最佳适应法、最坏适应法分配主存空间。 Exercise 3: 当一个新作业要求装入主存时，必须查空闲区表，从中找出一个足够大的空闲区。若找到的空闲区大于作业需要量，这是应把它分成二部分，一部分为占用区，加一部分又成为一个空闲区。 Exercise 4: 当一个作业撤离时，归还的区域如果与其他空闲区相邻，则应合并成一个较大的空闲区，登在空闲区表中。 Exercise 5: 设计的模拟系统中，进程数不小于5，进程调度方式可以采用实验一中的任何一种。 Exercise 6: 运行所设计的程序，输出有关数据结构表项的变化和内存的当前状态。

实验内容： Exercise 1: 设定系统中有五个进程，每一个进程用一个进程控制块表示。 Exercise 2: 输入每个进程的“优先数”和“要求运行时间”。 Exercise 3: 为了调度方便，将五个进程按给定的优先数从大到小连成就绪队列。用一单元指出队列首进程，用指针指出队列的连接情况。 Exercise 4: 处理机调度总是选队首进程运行。采用动态优先数算法，进程每运行一次优先数就减“1”，同时将运行时间减“1”。 Exercise 5: 若某进程运行时间为零，则将其状态置为“结束”,且退出队列。 Exercise 6: 运行所设计程序，显示或打印逐次被选中进程的进程名，以及进程控制块的动态变化过程。

实验内容： Exercise 1: 本实验是模拟操作系统的磁盘寻道方式，运用磁盘访问顺序的不同来设计磁盘的调度算法。 Exercise 2: 实现的磁盘调度算法有FCFS，SSTF，SCAN，CSCAN和 NStepSCAN算法。 Exercise 3: 设定开始磁道号寻道范围，依据起始扫描磁道号和最大磁道号数，随机产生要进行寻道的磁道号序列。 Exercise 4: 选择磁盘调度算法，显示该算法的磁道访问顺序，计算出移动的磁道总数和平均寻道总数。 Exercise 5: 按算法的寻道效率进行排序，并对各算法的性能进行分析比较。

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本资料包括操作系统实验、课设与历年试卷和复习习题、PPT，其中实验与课设均可直接提交，有报告源码与.exe。 实验具体为： 实验一进程调度 实验二银行家算法 实验三动态分区分配方式的模拟 实验四仿真各种磁盘调度算法

实验一： 用pipe()创建一个管道文件，然后用fork()创建两个生产进程和两个消费进程，它们之间通过pipe()传递信息。 用clone()创建四个轻进程（线程），用参数指明共享内存等资源，通过共享内存模拟生产消费问题，利用pthread_mutex_lock(), pthread_mutex_unlock()等函数实现对共享存储区访问的互斥。 实验二： 实时任务用task数据结构描述，设计四个函数：select_proc()用于实现调度算法，被选中任务执行proc()，在没有可执行任务时执行idle()，主函数mian()初始化相关数据，创建实时任务并对任务进行调度。 为模拟调度算法，给每个线程设置一个等待锁，暂不运行的任务等待在相应的锁变量上。主线程按调度算法唤醒一个子线程，被选中线程执行一个时间单位，然后将控制权交给主线程判断是否需要重新调度。