操作系统实验报告(通用5篇)
在生活中,大家逐渐认识到报告的重要性,我们在写报告的时候要注意语言要准确、简洁。其实写报告并没有想象中那么难,以下是小编精心整理的操作系统实验报告,仅供参考,希望能够帮助到大家。
操作系统实验报告 1一、实验目的
用高级语言编写和调试一个进程调度程序,以加深对进程的概念及进程调度算法的理解。
二、实验内容和要求
编写并调试一个模拟的进程调度程序,采用“简单时间片轮转法”调度算法对五个进程进行调度。
每个进程有一个进程控制块( PCB)表示。进程控制块可以包含如下信息:进程名、到达时间、需要运行时间、已运行时间、进程状态等等。
进程的到达时间及需要的运行时间可以事先人为地指定(也可以由随机数产生)。进程的到达时间为进程输入的时间。 进程的运行时间以时间片为单位进行计算。 每个进程的状态可以是就绪 W(Wait)、运行R(Run)两种状态之一。
就绪进程获得 CPU后都只能运行一个时间片。用运行时间加1来表示。
如果运行一个时间片后,进程的已占用 CPU时间已达到所需要的运行时间,则撤消该进程,如果运行一个时间片后进程的已占用CPU时间还未达所需要的运行时间,也就是进程还需要继续运行,此时应分配时间片给就绪队列中排在该进程之后的进程,并将它插入就绪队列队尾。 每进行一次调度程序都打印一次运行进程、就绪队列、以及各个进程的 PCB,以便进行检查。
重复以上过程,直到所要进程都完成为止。
三、实验主要仪器设备和材料
硬件环境:IBM-PC或兼容机
软件环境:C语言编程环境
四、实验原理及设计方案
1、进程调度算法:采用多级反馈队列调度算法。其基本思想是:当一个新进程进入内在后,首先将它放入面置换算法定义
在地址映射过程中,若在页面中发现所要访问的页面不再内存中,则产生缺页中断。当发生缺页中断时操作系统必须在内存选择一个页面将其移出内 存,以便为即将调入的页面让出空间。而用来选择淘汰哪一页的规则叫做页面置换算法。
(二)所使用的算法
1) 最佳置换算法(OPT):将以后永不使用的或许是在最长(未来)时间内 不再被访问的页面换出。
2) 先进先出算法(FIFO):淘汰最先进入内存的页面,即 选择在内存中驻留时间最久的页面予以淘汰。
3) 最近最久未使用算法(LRU):淘汰最近最久未被使用 的页面。
(三)设计思想
选择置换算法,先输入所有页面号,为系统分配物理块,依次进行置换:
OPT基本思想:
是用一维数组page[pSIZE]存储页面号序列,memery[mSIZE]是存储装入物理块中的页面。数组next[mSIZE]记录物理块中对应页面的最后访问时间。每当发生缺页时,就从物理块中找出最后访问时间最大的页面,调出该页,换入所缺的页面。
FIFO基本思想:
是用队列存储内存中的页面,队列的特点是先进先出,与该算法是一致的,所以每当发生缺页时,就从队头删除一页,而从队尾加入缺页。或者借助辅助数组time[mSIZE]记录物理块中对应页面的进入时间,每次需要置换时换出进入时间最小的页面。
LRU基本思想:
是用一维数组page[pSIZE]存储页面号序列,memery[mSIZE]是存储装入物理块中的页面。数组flag[10]标记页面的访问时间。每当使用页面时,刷新访问时间。发生缺页时,就从物理块中页面标记最小的一页,调出该页,换入所缺的页面。
三、基本思路
实验环境:vc++,编程语言:c语言 #include #include /*全局变量*/
int mSIZE; /*物理块数*/
int pSIZE; /*页面号引用串个数*/
static int memery[10]={0}; /*物理块中的页号*/ static int page[100]={0}; /*页面号引用串*/ static int temp[100][10]={0}; /*辅助数组*/ /*置换算法函数*/ void FIFO(); void LRU(); void OPT(); /*辅助函数*/
void print(unsigned int t); void designBy(); void download();
void mDelay(unsigned int Delay); /*主函数*/ void main() {
int i,k,code; system("color 0A"); designBy(); printf("┃请按任意键进行初始化操作... ┃ "); printf("┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛ "); printf(" getch(); system("cls"); system("color 0B"); printf("请输入物理块的个数(M =10):"); scanf("%d", mSIZE); printf("请输入页面号引用串的个数(P =100):"); scanf("%d", pSIZE); puts("请依次输入页面号引用串(连续输入,无需隔开):"); for(i=0;i
scanf("%1d", page[i]); download(); system("cls"); system("color 0E"); do{ puts("输入的页面号引用串为:"); for(k=0;k =(pSIZE-1)/20;k++)
{ for(i=20*k;(i
(i==pSIZE-1))) printf("%d ",page[i]); else printf("%d ",page[i]); } (ghs是什么梗?“ghs”是“搞黄色”的首拼音缩写,作为一个调侃意味的网络用语,经常出现在聊天对话中。)} printf("* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *"); printf("* 请选择页面置换算法: *"); printf("* ----------------------------------------- *");
printf("* 1.先进先出(FIFO) 2.最近最久未使用(LRU) *"); printf("* 3.最佳(OPT) 4.退出 *"); printf("* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *"); printf("请选择操作:[ ]"); scanf("%d", code); switch(code) {
case 1:
FIFO(); break; case 2:
LRU(); break; case 3:
OPT(); break; case 4: system("cls"); system("color 0A"); designBy(); /*显示设计者信息后退出*/ printf("┃谢谢使用页面置换算法演示器!
┃ "); printf("┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛ "); exit(0); default: printf("输入错误,请重新输入:"); } printf("按任意键重新选择置换算法: getch();
system("cls"); }while (code!=4); getch(); }
/*载入数据*/ void download() { int i; system("color 0D"); printf("╔════════════╗ "); printf("║正在载入数据,请稍候 !!!║ "); printf("╚════════════╝ "); printf("Loading... "); printf(" for(i=0;i i++) printf(""); for(i=0;i i++) { mDelay((pSIZE+mSIZE)/2); printf(" } printf(" Finish. 载入成功,按任意键进入置换算法选择界面:
getch(); }
/*设置延迟*/
void mDelay(unsigned int Delay) {
unsigned int i;
for(;Delay Delay--) { for(i=0;i i++) { printf(" "); } } }
/*显示设计者信息*/ void designBy() { printf("┏━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓ "); printf("┃ 页面置换算法 ┃ "); printf("┃ 12级1班 ┃ ");
O");
printf("┃ 姓名:张海洋,李奔 ┃ "); printf("┣━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┫ "); }
void print(unsigned int t) { int i,j,k,l; int flag; for(k=0;k =(pSIZE-1)/20;k++) { for(i=20*k;(i
=j) printf(" |%d|",temp[i][j]); else printf(" | |"); } for(i=mSIZE+20*k;(i
printf("置换次数:%d ",t); printf("访问命中率:%d%% ",(pSIZE-(t+mSIZE))*100/pSIZE); printf("---------------------------------------- "); }
/*计算过程延迟*/ void compute() { int i; printf("正在进行相关计算,请稍候"); for(i=1;i i++) { mDelay(15); if(i%4==0) printf(" "); else printf("Θ"); } for(i=0;i++ printf("")); for(i=0;i++ printf(" ")); for(i=0;i++ printf("")); }
/*先进先出页面置换算法*/ void FIFO() {
int memery[10]={0};
int time[10]={0}; /*记录进入物理块的时间*/ int i,j,k,m;
int max=0; /*记录换出页*/ int count=0; /*记录置换次数*/ /*前mSIZE个数直接放入*/ for(i=0;i
memery[i]=page[i]; time[i]=i;
for(j=0;j
for(i=mSIZE;i
if(memery[j]!=page[i]) k++;
}
if(k==mSIZE) /*如果不在物理块中*/ {
count++; /*计算换出页*/
max=time[0]
time[max]=i; /*记录该页进入物理块的时间*/ for(j=0;j
for(j=0;j
/*最近最久未使用置换算法*/ void LRU() {
int memery[10]={0};
int flag[10]={0}; /*记录页面的访问时间*/ int i,j,k,m;
int max=0; /*记录换出页*/ int count=0; /*记录置换次数*/ /*前mSIZE个数直接放入*/ for(i=0;i
memery[i]=page[i]; flag[i]=i;
for(j=0;j
for(i=mSIZE;i
if(memery[j]!=page[i]) k++; else flag[j]=i; /*刷新该页的访问时间*/ }
if(k==mSIZE) /*如果不在物理块中*/ {
count++; /*计算换出页*/
max=flag[0]
flag[max]=i; /*记录该页的访问时间*/ for(j=0;j
for(j=0;j
/*最佳置换算法*/ void OPT() {
int memery[10]={0};
int next[10]={0}; /*记录下一次访问时间*/ int i,j,k,l,m;
int max; /*记录换出页*/
int count=0; /*记录置换次数*/ /*前mSIZE个数直接放入*/ for(i=0;i
memery[i]=page[i]; for(j=0;j
for(i=mSIZE;i
/*判断新页面号是否在物理块中*/ for(j=0,k=0;j
if(memery[j]!=page[i]) k++; }
if(k==mSIZE) /*如果不在物理块中*/ { count++; /*得到物理快中各页下一次访问时间*/ for(m=0;m=next[1]?0:1; for(m=2;mnext[max]) max=m; /*下一次访问时间都为pSIZE,则置换物理块中第一个 */ memery[max]=page[i]; for(j=0;j
for(j=0;j
四、调试及实验结果
第一组数据:
1.运行结果
2. 按任意键进行初始化:
3. 载入数据:
4. 进入置换算法选择界面:
5.运算中延迟操作:
6.三种算法演示结果
7.退出算法
第二组数据:
1.运行结果
2.按任意键进行初始化:
3.载入数据:
4.进入置换算法选择界面:
5.运算中延迟操作:
6. 三种算法演示结果
7.退出算法
五、个人体会
由于时间有限,本次设计完成的'并不是很完美,下面从以下几点来说明本次课程设计的个人体会:
1.本次课程设计中做的比较好的地方:
做的好的地方就是在于对题目意思的正确理解,以及在此基础上的模型设计。最开始一看题目的时候感觉很迷茫,有点不知道如何着手,等静下心来仔细分析了程序,明确了目标,明确了思路,才对程序有了一个较为完整的实现。
2.做得不太好的地方,以及以后如何改正:
做得不太好的地方就是不能把自己所学的C知识和本次课程设计的相关知识很好的结合起来,以至于没有很好的表达出本次课程设计的细节。在以后的过程中,我会运用本次课程设计中所学的知识,以及思考问题的方式和方法,争取能够发扬优点,尽量克服不细心,不严谨等缺点。
3.从本次设计中得到的收获:
通过本次课程设计,我学会了综合运用所学相关知识的能力,动手能力以及独立思考问题的能力。下面具体的收一个边学程序是遇到的困难,首先就是如何把想法变为做法的问题,最开始一拿到题目,我就觉得无从下手,因为我的阅历,不知道如何把这样一个问题变成程序,变成能够让人一目了然的东西,于是,我就先写下了p,v操作的实现过程,因为这个对我来说简单一些,然后,在此基础之上,就好办了,结果最后用了2个函数就解决问题了,所以,我觉得有时候思考问题不要太死脑筋,换一个角度的话,也许会更好,说不定就能达到事半功倍的效果。
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