上海大学操作系统2实验报告合集1-8

评分：SHANGHAIUNIVERSITY操作系统实验报告学院计算机工程与科学专业计算机科学与技术学号14122602学生姓名余果《计算机操作系统》实验一报告实验一题目：操作系统的进程调度姓名：余果学号:14122602实验环境：MicrosoftVisualStudio实验目的：进程是操作系统最重要的概念之一，进程调度又是操作系统核心的主要内容。本实习要求学生独立地用高级语言编写和调试一个简单的进程调度程序。调度算法可任意选择或自行设计。例如，简单轮转法和优先数法等。本实习可加深对于进程调度和各种调度算法的理解。实验内容：1、设计一个有n个进程工行的进程调度程序。每个进程由一个进程控制块（PCB）表示。进程控制块通常应包含下述信息：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，且可按调度算法的不同而增删。2、调度程序应包含2～3种不同的调度算法，运行时可任意选一种，以利于各种算法的分析比较。3、系统应能显示或打印各进程状态和参数的变化情况，便于观察诸进程的调度过程。操作过程：1、本程序可选用优先数法或简单轮转法对五个进程进行调度。每个进程处于运行R(run)、就绪W(wait)和完成F(finish)三种状态之一，并假设起始状态都是就绪状态W。为了便于处理，程序进程的运行时间以时间片为单位计算。进程控制块结构如下：进程控制块结构如下：PCB进程标识数链指针优先数/轮转时间片数占用CPU时间片数进程所需时间片数进程状态进程控制块链结构如下：其中：RUN—当前运行进程指针；HEAD—进程就绪链链首指针；TAID—进程就绪链链尾指针。2、算法与框图(1)优先数法。进程就绪链按优先数大小从高到低排列，链首进程首先投入运行。每过一个时间片，运行进程所需运行的时间片数减1，说明它已运行了一个时间片，优先数也减3，理由是该进程如果在一个时间片中完成不了，优先级应该降低一级。接着比较现行进程和就绪链链首进程的优先数，如果仍是现行进程高或者相同，就让现行进程继续进行，否则，调度就绪链链首进程投入运行。原运行进程再按其优先数大小插入就绪链，且改变它们对应的进程状态，直至所有进程都运行完各自的时间片数。(2)简单轮转法。进程就绪链按各进程进入的先后次序排列，进程每次占用处理机的轮转时间按其重要程度登入进程控制块中的轮转时间片数记录项（相当于优先数法的优先数记录项位置）。每过一个时间片，运行进程占用处理机的时间片数加1，然后比较占用处理机的时间片数是否与该进程的轮转时间片数相等，若相等说明已到达轮转时间，应将现运行进程排到就绪链末尾，调度链首进程占用处理机，且改变它们的进程状态，直至所有进程完成各自的时间片。(3)程序框图运行结果：Priority算法：RoundRobin算法：实验代码：//操作系统实验--进程调度#includecstdio#includectime#includecstring#includecstdlibconstlongn=5;structpcbtype//进程控制块结构{longid,priority,runtime,totaltime;charstatus;//R,W,F-运行，就绪，完成}PCB[n+1];longlink[n+1];//链表结构longRUN,HEAD,TAIL;//选择算法longChooseAlgo(){chars[128];printf(PleasetypetheAlgorithm(Priority\\RoundRobin):);gets(s);if(s[0]=='P'||s[0]=='p')return1;return0;}//初始化voidinit(){longi;for(i=1;i=n;i++){PCB[i].id=i;PCB[i].priority=rand()%4+1;PCB[i].runtime=0;PCB[i].totaltime=rand()%8+1;PCB[i].status='W';}}//显示进程调度状况voidshowit(){longi;printf(=====================================================\n);printf(%-25s,ID);for(i=1;i=n;i++)printf(%4ld,PCB[i].id);printf(\n%-25s,PRIORITY//TURNTIME);for(i=1;i=n;i++)printf(%4ld,PCB[i].priority);printf(\n%-25s,CPUTIME);for(i=1;i=n;i++)printf(%4ld,PCB[i].runtime);printf(\n%-25s,ALLTIME);for(i=1;i=n;i++)printf(%4ld,PCB[i].totaltime);printf(\n%-25s,STATUS);for(i=1;i=n;i++)printf(%4c,PCB[i].status);printf(\n=====================================================\n);if(RUN!=-1)printf(RUNNINGPROCESS:%ld\n,RUN);elseprintf(RUNNINGPROCESS:NULL\n);printf(WAITINGQUEUE:);for(i=HEAD;i!=-1;i=link[i])printf(%ld,i);printf(\n\n);}//优先数调度算法voidmain_priority(){longi,j,k;longsort[n+1];init();//设置就绪链for(i=1;i=n;i++){sort[i]=i;}for(i=1;i=n;i++)//根据优先数排序{for(j=n;ji;j--){if(PCB[sort[j]].priorityPCB[sort[j-1]].priority){k=sort[j];sort[j]=sort[j-1];sort[j-1]=k;}}}HEAD=sort[1];for(i=1;in;i++){link[sort[i]]=sort[i+1];}TAIL=sort[n];link[TAIL]=-1;RUN=-1;//就绪链设置完毕RUN=HEAD;PCB[RUN].status='R';HEAD=link[HEAD];//运行链首进程while(RUN!=-1){showit();PCB[RUN].totaltime--;PCB[RUN].priority-=3;//优先级减3PCB[RUN].runtime++;if(PCB[RUN].totaltime==0)//进程运行完成{PCB[RUN].status='F';RUN=HEAD;if(HEAD!=-1)HEAD=link[HEAD];PCB[RUN].status='R';}else{if(HEAD!=-1&&PCB[RUN].priorityPCB[HEAD].priority){k=HEAD;PCB[RUN].status='W';//寻找等待链中的合适位置while(k!=TAIL&&PCB[link[k]].priorityPCB[RUN].priority)k=link[k];if(k==TAIL){link[k]=RUN;//插入链尾之后TAIL=RUN;link[RUN]=-1;RUN=HEAD;HEAD=link[HEAD];PCB[RUN].status='R';}else{link[RUN]=link[k];//插入链中link[k]=RUN;RUN=HEAD;//链首进程开始运行HEAD=link[HEAD];PCB[RUN].status='R';}}}}showit();}//轮转调度算法voidmain_round_robin(){longi;init();//设置就绪链HEAD=1;for(i=1;in;i++){link[i]=i+1;}TAIL=n;link[TAIL]=-1;RUN=-1;//就绪链设置完毕RUN=HEAD;PCB[RUN].status='R';HEAD=link[HEAD];//运行首进程while(RUN!=-1){showit();PCB[RUN].totaltime--;PCB[RUN].runtime++;if(PCB[RUN].totaltime==0)//进程运行完成{PCB[RUN].status='F';RUN=HEAD;if(HEAD!=-1)HEAD=link[HEAD];PCB[RUN].status='R';}else{if(HEAD!=-1&&PCB[RUN].runtime%PCB[RUN].priority==0)//轮转时间到{PCB[RUN].status='W';//插入链尾link[TAIL]=RUN;link[RUN]=-1;TAIL=RUN;RUN=HEAD;//链首进程开始运行HEAD=link[HEAD];PCB[RUN].status='R';}}}showit();}//主函数intmain(){longalgo;srand(time(NULL));algo=ChooseAlgo();if(algo==1){main_priority();//优先数法}else{main_round_robin();//简单轮转法}printf(SYSTEMFINISHED\n);return0;}实验体会：通过写代码的过程更加清晰地了解了两种算法的思想和用处，对算法的了解加深的同事也锻炼了写代码的能力。《计算机操作系统》实验二报告实验二题目：死锁观察与避免姓名：余果学号:14122602实验环境：LinuxUbuntu系统实验目的：1、目的死锁会引起计算机工作僵死,造成整个系统瘫痪。因此,死锁现象是操作系统特别是大型系统中必须设法防止的。学生应独立的使用高级语言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,并采用适当的算法,有效的防止死锁的发生。通过实习,更直观地了解死锁的起因,初步掌握防止死锁的简单方法,加深理解课堂上讲授过的知识。2、要求(1)设计一个n个并发进程共享m个系统资源的系统。进程可动态地申请资源和释放资源。系统按各进程的申请动态地分配资源。(2)系统应能显示各进程申请和释放资源以及系统动态分配资源的过程,便于用户观察和分析。(3)系统应能选择是否采用防止死锁算法或选用何种防止算法(如有多种算法)。在不采用防止算法时观察死锁现象的发生过程。在使用防止死锁算法时,了解在同样申请条件下,防止死锁的过程。实验内容：1、题目本示例采用银行算法防止死锁的发生。假设有三个并发进程共享十个系统。在三个进程申请的系统资源之和不超过10时,当然不可能发生死锁,因为各个进程申请的资源都能满足。在有一个进程申请的系统资源数超过10时,必然会发生死锁。应该排除这二种情况。程序采用人工输入各进程的申请资源序列。如果随机给各进程分配资源,就可能发生死锁,这也就是不采用防止死锁算法的情况。假如,按照一定的规则,为各进程分配资源,就可以防止死锁的发生。示例中采用了银行算法。这是一种犹如“瞎子爬山”的方法,即探索一步,前进一步,行不通,再往其他方向试探,直至爬上山顶。这种方法是比较保守的。所花的代价也不小。2、代码#includeiostreamusingnamespacestd;#includecstringintRes[15];intn,m;structProcess{intHad[15];intMax[15];intNeed[15];boolIsEnd;}Processes[15];intcurProcess;intReq[15];ProcesstmpProcesses[15];boolIsEnd(){boolR=true;for(inti=0