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计算机操作系统实验报告学 号：姓 名：提交日期：成 绩：东北大学秦皇岛分校计算机与通信工程学院操作系统 实验报告实验1使用动态优先权的进程调度算法的模拟1实验目的 通过动态优先权算法的模拟加深对进程概念和进程调度过程的理解。2实验内容（1）实现对N个进程采用动态优先权优先算法的进程调度。（2）每个用来标识进程的进程控制块PCB用结构来描述，包括以下字段： 进程标识数 ID。 进程优先数 PRIORITY，并规定优先数越大的进程，其优先权越高。 进程已占用的CPU时间CPUTIME。 进程还需占用的CPU时间ALLTIME。当进程运行完毕时，ALLTIME变为0。 进程的阻塞时间STARTBLOCK，表示当进程再运行STARTBLOCK个时间片后，将进入阻塞状态。 进程被阻塞的时间BLOCKTIME，表示已阻塞的进程再等待BLOCKTIME个时间片后，将转换成就绪状态。 进程状态STATE。 队列指针NEXT，用来将PCB排成队列。（3）优先数改变的原则： 进程在就绪队列中停留一个时间片，优先数加1。 进程每运行一个时间片，优先数减3。（4）假设在调度前，系统中有5个进程，它们的初始状态如下： ID 0 1 2 3 4 PRIORITY 9 38 30 29 0 CPUTIME 0 0 0 0 0 ALLTIME 3 3 6 3 4 STARTBLOCK 2 -1 -1 -1 -1 BLOCKTIME 3 0 0 0 0 STATE ready ready ready ready ready（5）为了清楚的观察各进程的调度过程，程序应将每个时间片内的情况显示出来，参照的具体格式如下：RUNNING PROG：iREADY-QUEUE：->id1->id2BLOCK-QUEUE：->id3->id4= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =ID 0 1 2 3 4PRIORITY P0 P1 P2 P3P4CUPTIME C0 C1 C2 C3 C4ALLTIME A0 A1 A2 A3 A4STARTBLOCK T0 T1 T2 T3 T4BLOCKTIME B0 B1 B2 B3 B4STATE S0 S1 S2 S3 S43实验结果（给出编写的程序源代码和运行结果的截图）（1）程序源代码：见附件“实验1.cpp”（2）运行结果截图：4实验心得提高了理论联系实际的能力和动手能力，通过试验可以更好的掌握计算机操作系统的基本原理和方法。5遇到的问题及解决方法编写代码前期，在数据结构上遇到了难题。由于长期没有接触数据结构，导致知识遗忘。通过翻阅课本，及时查缺补漏，使问题得到了解决。实验2使用动态分区分配方式的模拟1实验目的（1）了解动态分区分配方式中使用的数据结构和分配算法（2）加深对动态分区存储管理方式及其实现过程的理解。2实验内容（1）分别实现采用首次适应算法和最佳适应算法的动态分区分配过程alloc()和回收过程free()。其中，空闲分区通过空闲分区链来管理：在进行内存分配时，系统优先使用空闲区低端的空间。（2）假设初始状态下，可用的内存空间为640KB，并有下列的请求序列：作业1申请130KB。作业2申请60KB。作业3申请100KB。作业2释放60KB。作业4申请200KB。作业3释放100KB。作业1释放130KB。作业5申请140KB。作业6申请60KB。作业7申请50KB。作业6释放60KB。分别采用首次适应算法和最佳适应算法，对内存块进行分配和回收，要求每次分配和回收后显示出空闲分区链的情况。3实验结果（给出编写的程序源代码和运行结果的截图）（1）程序源代码：见附件“实验2.cpp”（2）运行结果截图：4实验心得通过实验，深化了对课堂内容的认识，增加了对课堂内容的兴趣。5遇到的问题及解决方法由于没有很好地理解课本的知识，导致编写代码时遇到了比较棘手的问题。后来通过查阅资料，咨询老师和同学，问题得到了解决。实验3请求调页存储管理方式的模拟1实验目的通过对页面、页表、地址转换和页面置换过程的模拟，加深对请求调页系统的原理和实现过程的理解。2实验内容（1）假设每个页面中可存放10条指令，分配给一作业的内存块数为4。（2）模拟一作业的执行过程。该作业共有320条指令，即它的地址空间为32页，目前它的所有页都还未调入内存。在模拟过程中，如果所访问的指令已经在内存中，则显示其物理地址，并转下一条指令。如果所访问的指令还未装入内存，则发生缺页，此时需记录缺页的次数，并将相应页调入内存。如果4个内存块中均已装入该作业，则需进行页面置换。最后显示其物理地址，并转下一条指令。在所有320条指令执行完毕后，请计算并显示作业运行过程中发生的缺页率。（3）置换算法：请分别考虑OPT、FIFO和LRU算法。（4）作业中指令的访问次序按下述原则生成：50%的指令是顺序执行的。25%的指令是均匀分布在前地址部分。25%的指令时均匀分布在后地址部分。3实验结果（给出编写的程序源代码和运行结果的截图）（1）程序源代码：见附件“实验3.cpp”（2）运行结果截图：4实验心得能够较好的完成各项实验内容。通过实验，提高了计算机操作系统的知识水平，增强了动手能力和运用所学知识解决实际问题的能力。5遇到的问题及解决方法编写算法时遇到了难题。经过和周围同学的一番探讨，问题最终迎刃而解。实验4磁盘文件操作1实验目的 深入了解磁盘文件系统的实现2实验内容（1）设计一个简单的文件系统，用文件模拟磁盘，用数组模拟缓冲区。（2）支持多级目录结构，支持文件的绝对读路径。（3）文件的逻辑结构采用流式结构，物理结构采用连接结构中的显示链接方式。（4）采用文件分配表。（5）实现的命令包括建立目录、列目录、删除空目录（选做）、建立文件、删除文件、显示文件内容（选做）、打开文件、读文件、写文件（追加方式）（选做）、关闭文件、改变文件属性（选做）。（6）最后编写主函数对所做工作进行测试。3实验结果（给出编写的程序源代码和运行结果的截图）（1）程序源代码：见附件“实验4.cpp”（2）运行结果截图：4实验心得通过实验，更好地理解和掌握了文件系统的相关知识，提高了计算机操作系统的知识水平，增强了动手能力和运用所学知识解决实际问题的能力。5遇到的问题及解决方法感觉此次实验难度较大，有些内容超出自己的能力范围。通过查阅资料，参考现有代码，最终完成了本次实验。东北大学秦皇岛分校计算机与通信工程学院 第10页