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操作系统原理实验报告最终版

XX学校

实验报告

课程名称：

学院：

专业班：

姓名：

学号：

指导教师：

2011 年3 月

实验1 进程管理 (3)

一、实验目的 (3)

二、实验内容 (3)

三、实验要求 (3)

四、程序说明和程序流程图 (4)

五、程序代码 (5)

六、程序运行结果及分析 (7)

七．指导教师评议 (8)

实验2 进程通信 (9)

一、实验目的 (9)

二、实验内容 (9)

三、实验要求 (9)

四、程序说明和程序流程图 (9)

五、程序代码 (11)

七．指导教师评议 (14)

实验3 存储管理 (15)

一、实验目的 (15)

二、实验内容 (15)

三、实验要求 (15)

四、程序说明和程序流程图 (16)

六、程序运行结果及分析 (23)

七．指导教师评议 (23)

实验4 文件系统 (24)

一、实验目的 (24)

二、实验内容 (24)

三、实验要求 (24)

四、程序说明和程序流程图 (24)

五、程序代码 (26)

六、程序运行结果及分析 (26)

七．指导教师评议 (27)

实验1 进程管理

一、实验目的

1. 弄清进程和程序的区别，加深对进程概念的理解。

2. 了解并发进程的执行过程，进一步认识并发执行的实质。

3. 掌握解决进程互斥使用资源的方法。

二、实验内容

1. 管道通信

使用系统调用pipe( )建立一个管道，然后使用系统调用fork( )创建2个子进程p1和p2。这2个子进程分别向管道中写入字符串：“Child process p1 is sending message！”和“Child process p2 is sending message！”，而父进程则从管道中读出来自两个子进程的信息，并显示在屏幕上。

2. 软中断通信

使用系统调用fork( )创建2个子进程p1和p2，在父进程中使用系统调用signal( )捕捉来自键盘上的软中断信号SIGINT(即按Ctrl-C)，当捕捉到软中断信号SIGINT后，父进程使用系统调用kill( )分别向2个子进程发出软中断信号SIGUSR1和SIGUSR2，子进程捕捉到信号后分别输出信息“Child process p1 is killed by parent！”和“Child process p2 is killed by parent！”后终止。而父进程等待2个子进程终止后，输出信息“Parent process is killed！”后终止。

三、实验要求

1. 根据实验内容编写C程序。

2. 上机调试程序。

3. 记录并分析程序运行结果。

四、程序说明和程序流程图

实验1管道通信——所涉及的流程图：

实验2软中断信号——所涉及的流程图：

五、程序代码

/*expe1_1.c*/

#include

void main( )

{

int i, r, p1, p2, fd[2];

char buf[50], s[50];

pipe(fd); /* 父进程建立管道*/

while ((p1=fork())==-1); /* 创建子进程P1，失败时循环*/ if (p1==0) /* 由子进程P1返回，执行子进程P1 */

{

lockf(fd[1], 1, 0); /* 加锁锁定写入端*/

sprintf(buf, "Child process P1 is sending messages! \n");

printf("Child process P1! \n");

write(fd[1], buf, 50); /* 把buf中的50个字符写入管道*/ sleep(5); /* 睡眠5秒，让父进程读*/

lockf(fd[1], 0, 0); /* 释放管道写入端*/

exit(0); /* 关闭P1*/

}

else /* 从父进程返回，执行父进程*/

{

while ((p2=fork())==-1); /* 创建子进程P2，失败时循环*/ if (p2==0) /* 从子进程P2返回，执行子进程P2 */

{

lockf(fd[1], 1, 0); /* 锁定写入端*/

sprintf(buf, "Child process P2 is sending messages! \n");

printf("Child process P2! \n");

write(fd[1], buf, 50); /* 把buf中的字符写入管道*/

sleep(5); /* 睡眠5秒，让父进程读*/

lockf(fd[1], 0, 0); /* 释放管道写入端*/

exit(0); /* 关闭P2*/

}

wait(0);

if ((r=read(fd[0], s, 50))== -1)

printf("cannot read pipe! \n");

else printf("%s", s);

wait(0);

if ((r=read(fd[0], s, 50))== -1)

printf("cannot read pipe! \n");

else printf("%s", s);

exit(0);

}

/*exp1-2.c*/

#include

int p1,p2;

void main()

{

void ppdo();

void p1do();

void p2do();

signal(SIGINT,ppdo);

p1=fork();

if(p1==0)

{

signal(SIGUSR1,p1do);

for(;;);

}

else {

p2=fork();

if(p2==0) {

signal(SIGUSR2,p2do);

for(;;);

}

wait(0);

printf("\nParent process is killed!\n");

exit(0);

}

void ppdo()

{

kill(p1,SIGUSR1);

kill(p2,SIGUSR2);

}

void p1do()

{

printf("\nChild process p1 is killed by parent!\n"); exit(0);

}

void p2do()

{

printf("\nChild process p2 is killed by parent!\n"); exit(0);

}

六、程序运行结果及分析

实验1管道通信运行结果截图

实验1管道通信结果分析

父进程建立后，创建了子进程P1，P2，然后P1，P2分别向管道中写入字符串“Child process p1 is sending message!”和“Child process p2 is sending message!”，父进程从管道中读取字符串。

实验2软中断通信运行结果截图

实验2软中断通信结果分析

先预设中断信号SIGINT，再先后创建子进程P1和P2，预设中断信号SIGUSR1，SIGUER2，当我们按下“Ctrl+C”时，父进程发出中断信号SIGUSR1和SIGUSR2，通知子进程P1和P2，子进程捕捉到信号后分别输出相应的信息后，终止，最后输出“Parent process is killed!”后终止。

实验后思考：

通过这次实验，深刻地了解到了管道通信和软中断通信的详细过程，深化了老师课堂上的讲解，对整个过程的把握也更加清晰了。

很值得的一次学习经历，做完实验，再画流程图，程序运行的细节熟悉于心，了如指掌。七．指导教师评议

成绩等级

实验2 进程通信

一、实验目的

1. 了解进程间通信IPC的三种方式：消息队列、共享内存和信号量。

2. 掌握使用消息队列进行进程间通信的有关系统调用和编程方法。

3. 掌握使用共享内存进行进程间通信的有关系统调用和编程方法。

二、实验内容

1. 消息队列

使用系统调用msgget( )、msgsnd( )、msgrcv( )和msgctl( )，用消息队列机制实现客户进程和服务器进程间的通信。客户进程首先建立一个描述符为msgqid的消息队列，接着向服务器进程发送一个消息正文为自己的进程标识pid且类型为1的消息，然后接收来自服务器进程的消息，并在屏幕上显示：“Client receives a message from xxxx！”，其中“xxxx”为服务器进程的进程标识。服务器进程首先捕捉软中断信号(除不能捕捉的SIGKILL)，若捕捉到时则调用函数cleanup( )删除消息队列，终止服务器进程。否则重复下列操作：接收所有类型为1的消息，并在屏幕上显示：“Server receives a message from xxxx！”，其中“xxxx”为客户进程的进程标识；然后服务器进程将客户进程的进程标识作为返回消息的类型，而将自己的进程标识作为消息正文发送给客户进程。

2. 共享内存

使用系统调用shmget( )、shmat( )和shmctl( )，用共享内存机制实现进程间的通信。其中一个进程向共享内存中写入数据，另一个进程从共享内存中读出数据并显示在屏幕上。

三、实验要求

1. 根据实验内容编写C程序。

2. 上机调试程序。

3. 记录并分析程序运行结果。

四、程序说明和程序流程图

实验1消息队列流程图

五、程序代码

实验1消息队列

/* msg_client.c */

#include

#define MSGKEY 75

struct msgform

{

long mtype;

char mtext[256];

}

main()

{

struct msgform msg;

int msgqid,pid,*pint; /* 文件主同组用户其他用户rwxrwxrwx */ msgqid=msgget(MSGKEY,0777); /* rw-rw-rw- */

pid=getpid();

pint=(int*)msg.mtext;

*pint=pid;

msg.mtype=1;

msgsnd(msgqid,&msg,sizeof(int),0);

msgrcv(msgqid,&msg,256,pid,0);

printf("client: receive from pid %d\n",*pint);

}

/* msg_server.c */

#include

#define MSGKEY 75

struct msgform

{ long mtype;

char mtext[256];}msg;

int msgqid;

main()

{

int i,pid,*pint;

extern cleanup();

for (i=0;i<20;i++)

signal(i,cleanup);

msgqid=msgget(MSGKEY, 0777|IPC_CREAT);

for (;;)

{ msgrcv(msgqid,&msg, 256,1,0);

pint=(int*)msg.mtext;

pid=*pint;

printf("server: receive from pid %d\n",pid);

msg.mtype=pid;

*pint=getpid();

msgsnd(msgqid,&msg,

sizeof(int),0);}}

cleanup()

{

msgctl(msgqid,IPC_RMID,0);

exit(0);

}

实验2共享内存

#include

#define SHMKEY 75

#define K 1024

int shmid;

main()

{

int i, * pint;

char * addr;

extern char * shmat();

shmid = shmget(SHMKEY, 8 * K, 0777);

addr = shmat (shmid,0,0);

pint = (int *)addr;

while ( * pint==0 )

for (i=0; i<256; *pint++)

printf("%d\n", *pint++);

}

#include

#define SHMKEY 75

#define K 1024

int shmid;

main()

{

int i, * pint;

char * addr;

extern char * shmat();

extern cleanup();

for(i=0; i<20; i++)

sinal (i, cleanup);

shmid = shmget (SHMKEY, 16 * K, 0777|IPC_CREAT); addr = shmat (shmid,0,0);

printf("addr 0x%x \n", addr);

pint = (int *)addr;

for(i=0; i<256; i++)

*pint++ =i;

pint = (int *)addr;

*pint = 256;

pause();

}

cleanup()

{

shmctl (shmid, IPC_RMID, 0);

exit(0);

}

六、程序运行结果及分析

实验1消息队列运行结果截图

客户端：

服务器端：

实验1消息队列结果分析

服务端程序监听软中断，建立消息队列，循环在队列中接收类型为1的消息，每接收一个消息向队列中增加一个类型为客户进程ID的消息。当发生软中断时，删除消息队列。

客户端进程创建和服务端相同的消息队列，并向消息队列中发送类型为1的消息，然后接收类型为客户进程ID的消息。

实验后思考：

对消息队列的运行情况有所了解，但关于内存共享部分尚需仔细研究。

七．指导教师评议

成绩等级

实验3 存储管理

一、实验目的

1. 了解虚拟存储管理技术的原理与特点。

2. 掌握请求页式存储管理的页面置换算法。

二、实验内容

1. 通过随机数产生一个指令序列，共320条指令。指令的地址按下述原则生成：

(1) 50%的指令是顺序执行的；

(2) 25%的指令均匀分布在前地址部分；

(3) 25%的指令均匀分布在后地址部分。

实现方法：

(1) 在[0，319]的指令地址中随机选取一起点s；

(2) 执行指令s；

(3) 顺序执行一条指令，即执行地址为s+1的指令；

(4) 在前地址[0，s]中随机选取一条地址为m的指令执行；

(5) 顺序执行一条指令，即执行地址为m+1的指令；

(6) 在后地址[m+2，319]中随机选取一条指令s；

(7) 重复(2)—(6)，直到执行320次指令。

2. 将指令序列变换为页地址流，设：

(1) 页面大小为1K；

(2) 用户内存容量为4—32页面(page frame)；

(3) 用户虚存容量为32K(即32页)。

若10条指令为1页，则320条指令在虚存中的存放方式为：

第0页(虚存地址[0，9])——第0条~第9条指令；

第1页(虚存地址[10，19])——第10条~第19条指令；

? ? ? ? ? ?

第31页(虚存地址[310，319])——第310条~第319条指令。

3. 计算并输出下列算法在不同内存容量下的命中率(命中率=1-缺页率)。

(1) FIFO——First In First Out Page Replacement Algorithm

(2) LRU——Least Recently Used Page Replacement Algorithm

三、实验要求

1. 根据实验内容编写C程序。

2. 上机调试程序。

3. 记录并分析程序运行结果。

四、程序说明和程序流程图

程序说明为：

1. 通过随机数产生一个指令序列，共320条指令。指令的地址按下述原则生成：

(1) 50%的指令是顺序执行的；

(2) 25%的指令均匀分布在前地址部分；

(3) 25%的指令均匀分布在后地址部分。

实现方法：

(1) 在[0，319]的指令地址中随机选取一起点s；

(2) 执行指令s；

(3) 顺序执行一条指令，即执行地址为s+1的指令；

(4) 在前地址[0，s]中随机选取一条地址为m的指令执行；

(5) 顺序执行一条指令，即执行地址为m+1的指令；

(6) 在后地址[m+2，319]中随机选取一条指令s；

(7) 重复(2)—(6)，直到执行320次指令。

2. 将指令序列变换为页地址流，设：

(1) 页面大小为1K；

(2) 用户内存容量为4—32页面(page frame)；

(3) 用户虚存容量为32K(即32页)。

若10条指令为1页，则320条指令在虚存中的存放方式为：

第0页(虚存地址[0，9])——第0条~第9条指令；

第1页(虚存地址[10，19])——第10条~第19条指令；

? ? ? ? ? ?

第31页(虚存地址[310，319])——第310条~第319条指令。

3. 计算并输出下列算法在不同内存容量下的命中率(命中率=1-缺页率)。

(1) FIFO——First In First Out Page Replacement Algorithm

(2) LRU——Least Recently Used Page Replacement Algorithm

流程图：

五、程序代码

#include

// #include /* Windows环境，getpid()原型在process.h中*/ #define TRUE 1

#define FALSE 0

#define INV ALID -1

#define NULL 0

#define total_instruction 320 /* 指令条数*/

#define total_vp 32 /* 虚页数*/

#define clear_period 50 /* NRU清0周期*/

typedef struct { /* 页表结构*/

int pn,pfn,counter,time; /* counter(LFU)，time(LRU) */

} pl_type;

pl_type pl[total_vp]; /*页表*/

struct pfc_struct { /* 存储页面表*/

int pn,pfn;

struct pfc_struct *next;

};

typedef struct pfc_struct pfc_type;

pfc_type pfc[total_vp],*freepf_head,*busypf_head,*busypf_tail;

int diseffect,a[total_instruction]; /* 缺页次数，指令流*/

int page[total_instruction],offset[total_instruction];

void initialize(int);

void fifo(int);

void lru(int);

void opt(int); void lfu(int); void nur(int);

void main()

{

int s,i,j;

srand(getpid()*10); /* 进程标识作为随机数种子*/

s=(float)319*rand()/2147483647; /* 0~319 */

// s=(float)319*rand()/32767; /* 0~319 */

for (i=0; i

{ a[i]=s; /* s=0~319 */

a[i+1]=a[i]+1; /* s+1 */

a[i+2]=(float)a[i]*rand()/2147483647; /*m=0~s*/

// a[i+2]=(float)a[i]*rand()/32767; /*m=0~s*/

a[i+3]=a[i+2]+1; /* m+1*/

s=(float)rand()*(317-a[i+2])/2147483147+a[i+2]+2; /* m+2~319 */

// s=(float)rand()*(317-a[i+2])/32767+a[i+2]+2; /* m+2~319 */

}

for (i=0;i

{

page[i]=a[i]/10;

offset[i]=a[i]%10;

}

for (i=4;i<=32;i++) /* 用户内存工作区4-32个页面*/ {

printf("%2d page frames",i);

fifo(i);

lru(i);

opt(i); lfu(i); nur(i);

printf("\n");

}

void initialize(int total_pf)

{

int i;

diseffect=0;

for (i=0;i

{

pl[i].pn=i;pl[i].pfn=INV ALID;

pl[i].counter=0;pl[i].time=-1;

}

for (i=1;i

{

pfc[i-1].next=&pfc[i];pfc[i-1].pfn=i-1;

}

pfc[total_pf-1].next=NULL;

pfc[total_pf-1].pfn=total_pf-1;

freepf_head=&pfc[0];

}

void fifo(int total_pf)

{

int i,j;

pfc_type *p;

initialize(total_pf);

busypf_head=busypf_tail=NULL; /* 置忙页面队列为空*/

for (i=0;i

if (pl[page[i]].pfn==INV ALID) /* 页失效*/

{ diseffect++; /* 失效次数加1 */

if (freepf_head==NULL) /* 无空闲页面*/

{ p=busypf_head->next;

pl[busypf_head->pn].pfn=INV ALID;

freepf_head=busypf_head;

/* 释放忙队列中的第1个页面(淘汰1页)，即出队*/

freepf_head->next=NULL;

busypf_head=p; /* 插入到空闲页面链表*/

}

p=freepf_head->next;

freepf_head->next=NULL;

freepf_head->pn=page[i];

pl[page[i]].pfn=freepf_head->pfn;

if (busypf_tail==NULL) /* 忙队列为空时，入队*/ busypf_head=busypf_tail=freepf_head;

else /* 忙队列为非空时，入队*/ { busypf_tail->next=freepf_head;

busypf_tail=freepf_head;}

freepf_head=p;

} printf(" FIFO: %6.4f",1-(float)diseffect/320);

}

void lru(int total_pf)

{

int min,minj,i,j,present_time;

initialize(total_pf);present_time=0;

操作系统原理试题

操作系统原理试题1 一、填空题（19’） 1.操作系统的基本类型有▁▁▁▁▁、▁▁▁▁▁和▁▁▁▁▁。 2.在操作系统中，处理机的状态分为▁▁▁▁▁和▁▁▁▁▁两种。 3.进程的三种基本状态是▁▁▁▁▁、▁▁▁▁▁和▁▁▁▁▁。 4.N个进程互斥访问一变量，设置一信号灯S, 则S取值范围是▁▁▁▁▁。 5.在分区式存贮管理中，首次适应法中自由主存队列应按▁▁▁▁排序，最佳适应法中自由主存队列应按▁▁▁▁▁排序，最坏适应法中自由主存队列应按▁▁▁▁▁排序。 6.常用的缓冲技术有▁▁▁▁▁、▁▁▁▁▁和▁▁▁▁▁。 7.按I/O控制器智能化程度的高低，可把I/O设备的控制方式分为四类▁▁▁▁、 ▁▁▁▁、▁▁▁▁和▁▁▁▁▁。二、名词解释（9’） 1、响应时间 2、虚拟存储器 3、进程同步三、简答题（36’） 1．什么叫重定位？动态重定位和静态重定位有什么区别？（7’） 2．什么叫进程？进程和程序有什么区别？（7’） 3．简述分段和分页的区别。（6’） 4．请详细说明可通过哪些途径预防死锁？（8’） 5．请详细说明请求分页系统的地址变换过程。（8’）四、一单道批处理系统中,有如下四个作业,并采用短作业优先调度算法,试计算作业的平均周转时间和平均带权周转时间。（8’）(单位:小时) 五、系统盘块大小为512B(字节),盘块编号长4B,文件说明中可存放10个盘块编号。关于文件大小有如下统计结果：文件大小≤512B 占40% 512B＜文件大小≤3KB 占30% 3KB＜文件大小≤64KB 占20% 64KB＜文件大小≤192KB 占8% 192KB＜文件大小≤8MB 占2% 试为该系统设计文件的物理结构，使访问文件时具有尽可能小的平均访问磁盘次数，

《操作系统原理》信管专业实验指导书资料

《操作系统原理》实验指导书班级：_______________ 学号：_______________ 姓名：_______________ 山东建筑大学管理工程学院信息管理与信息系统教研室

目录引言 (1) 实验题目一 (2) 实验题目二 (4) 实验题目三 (6) 实验题目四 (8) 实验题目五 (10) 实验题目六 (12)

引言操作系统是信息管理与信息系统专业一门重要的专业理论课程，了解和掌握操作系统的基本概念、功能和实现原理，对认识整个计算机系统的工作原理十分重要。操作系统实验是操作系统课程的一个重要组成部分，通过试验环节的锻炼使同学们不仅能够对以前的所学过的基础知识加以巩固，同时能够通过上机实验，对操作系统的抽象理论知识加以理解，最终达到融会贯通的目的，因此，实验环节是同学们理解、掌握操作系统基本理论的一个重要环节。本实验指导书，根据教材中的重点内容设定了相应的实验题目，由于实验课程的学时有限，我们规定了必做题目和选做题目，其中必做题目必须在规定的上机学时中完成，必须有相应的预习报告和实验报告。选做题目是针对有能力或感兴趣的同学利用课余时间或上机学时的剩余时间完成。

实验题目一：模拟进程创建、终止、阻塞、唤醒原语一、题目类型：必做题目。二、实验目的：通过设计并调试创建、终止、阻塞、唤醒原语功能，有助于对操作系统中进程控制功能的理解，掌握操作系统模块的设计方法和工作原理。三、实验环境： 1、硬件：PC 机及其兼容机。 2、软件：Windows OS ，Turbo C 或C++、VC++、https://www.wendangku.net/doc/871630037.html, 、Java 等。四、实验内容： 1、设计创建、终止、阻塞、唤醒原语功能函数。 2、设计主函数，采用菜单结构（参见后面给出的流程图）。 3、设计“显示队列”函数，目的能将就绪、阻塞队列中的进程信息显示在屏幕上，以供随时查看各队列中进程的变化情况。五、实验要求： 1、进程PCB 中应包含以下内容： 2、系统总体结构：其中：进程名用P1,P2标识。优先级及运行时间：为实验题目二做准备。状态为：就绪、运行、阻塞，三种基本状态。指针：指向下一个PCB 。

计算机操作系统原理复习题

课程成绩构成笔试：70% 平时：30% 试卷构成：名词解释五小题，共15分；简答五小题，共35分；综合题四小题，共50分。第一章操作系统引论 1、设计现代操作系统的主要目标？答：（1）有效性（2）方便性（3）可扩充性（4）开放性 2、操作系统的作用？答：（1）作为用户与计算机硬件系统之间的接口（2）作为计算机系统资源的管理者（3）实现了对计算机资源的抽象 3、操作系统发展的主要动力？答：（1）不断提高计算机资源的利用率（2）方便用户（3）器件的不断更新换代（4）计算机体系结构的不断发展 4、为什么说操作系统实现了对计算机资源的抽象？答：OS首先在裸机上覆盖一层I/O设备管理软件，实现了对计算机硬件操作的第一层次抽象；在第一层软件上再覆盖文件管理软件，实现了对硬件资源操作的第二层次抽象。OS 通过在计算机硬件上安装多层系统软件，增强了系统功能，隐藏了对硬件操作的细节，由它们共同实现了对计算机资源的抽象。 5、单道批理？多道程序设计？多道批处理？单道批处理系统定义：把一批作业以脱机方式输入到磁带上，并在系统中配上监督程序(Monitor)，在它的控制下使这批作业能一个接一个地连续处理，直至磁带(盘)上的所有作业全部完成，系统对作业的处理都是成批地进行的，且在内存中始终只保持一道作业。多道批处理系统定义：由多道程序设计技术组成的系统。

6、分时系统产生主要动力？关键技术？特征？答：(1)推动分时系统形成和发展的主要动力是更好地满足用户的需要。主要表现在：CPU 的分时使用缩短了作业的平均周转时间；人机交互能力使用户能直接控制自己的作业；主机的共享使多用户能同时使用同一台计算机，独立地处理自己的作业。（2）关键技术：为实现分时系统，其中，最关键的问题是如何使用户能与自己的作业进行交互，即当用户在自己的终端上键入命令时，系统应能及时接收并及时处理该命令，再将结果返回给用户。此后，用户可继续键入下一条命令，此即人—机交互。应强调指出，即使有多个用户同时通过自己的键盘键入命令，（3）特征：多路性；独立性；及时性；交互性。 7、实时任务划分？实时系统与分时系统比较？实时任务划分：（1）按任务执行时是否呈现周期性来划分（2）根据对截止时间的要求来划分。比较：（1）多路性。实时信息处理系统的多路性主要表现在系统周期性的对多路现场信息进行采集，以及对多个对象或多个执行机构进行控制。而分时系统的多路性则与用户情况有关，时多时少。（2）独立性。实时信息处理系统的每个终端用户在向实时系统提出服务请求时是彼此独立操作，互不干扰。而分时控制系统中，对象的采集和对象的控制也是互不干扰。（3）及时性。实时信息处理系统的及时性以人所能接受的等待时间来确定。分时系统的及时性是以控制对象所要求的开始截止时间或完成时间来确定的，一般为毫秒级。（4）交互性。实时信息处理系统仅限于访问系统中某些特定的专用服务程序。分时系统能够向终端用户提供数据处理和资源共享等服务。（5）可靠性。分时系统也要求可靠性，但实时系统要求更高度的可靠性。 8、操作系统定义？特征？答：操作系统的定义：操作系统（operating system，简称OS）是计算机系统中的一个系统软件，它是这样一些程序模块的集合——它们管理和控制计算机系统中的软件和硬件资源，合理地组织计算机工作流程，以便有效地利用这些资源为用户提供一个功能强大、使用方便和可扩展的工作环境，从而在计算机与其用户之间起到接口的作用。特征：（1）并发性（2）共享性（3）虚拟技术（4）异步性 9、是什么原因使操作系统具有异步性特征？答：操作系统的异步性体现在三个方面：一是进程的异步性，进程以人们不可预知的速度向前推进，二是程序的不可再现性，即程序执行的结果有时是不确定的，三是程序执行时间的不可预知性，即每个程序

操作系统原理-进程调度实验报告

一、实验目的通过对进程调度算法的设计，深入理解进程调度的原理。进程是程序在一个数据集合上运行的过程，它是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。进程调度分配处理机，是控制协调进程对CPU的竞争，即按一定的调度算法从就绪队列中选中一个进程，把CPU的使用权交给被选中的进程。进程通过定义一个进程控制块的数据结构（PCB）来表示；每个进程需要赋予进程ID、进程到达时间、进程需要运行的总时间的属性；在RR中，以1为时间片单位；运行时，输入若干个进程序列，按照时间片输出其执行序列。二、实验环境 VC++6.0 三、实验内容实现短进程优先调度算法（SPF）和时间片轮转调度算法（RR） [提示]： (1) 先来先服务（FCFS）调度算法原理：每次调度是从就绪队列中，选择一个最先进入就绪队列的进程，把处理器分配给该进程，使之得到执行。该进程一旦占有了处理器，它就一直运行下去，直到该进程完成或因发生事件而阻塞，才退出处理器。将用户作业和就绪进程按提交顺序或变为就绪状态的先后排成队列，并按照先来先服务的方式进行调度处理，是一种最普遍和最简单的方法。它优先考虑在系统中等待时间最长的作业，而不管要求运行时间的长短。按照就绪进程进入就绪队列的先后次序进行调度，简单易实现，利于长进程，CPU繁忙型作业，不利于短进程，排队时间相对过长。 (2) 时间片轮转调度算法RR

原理：时间片轮转法主要用于进程调度。采用此算法的系统，其程序就绪队列往往按进程到达的时间来排序。进程调度按一定时间片（q）轮番运行各个进程. 进程按到达时间在就绪队列中排队，调度程序每次把CPU分配给就绪队列首进程使用一个时间片，运行完一个时间片释放CPU，排到就绪队列末尾参加下一轮调度，CPU分配给就绪队列的首进程。固定时间片轮转法： 1 所有就绪进程按 FCFS 规则排队。 2 处理机总是分配给就绪队列的队首进程。 3 如果运行的进程用完时间片，则系统就把该进程送回就绪队列的队尾，重新排队。 4 因等待某事件而阻塞的进程送到阻塞队列。 5 系统把被唤醒的进程送到就绪队列的队尾。可变时间片轮转法： 1 进程状态的转换方法同固定时间片轮转法。 2 响应时间固定，时间片的长短依据进程数量的多少由T = N × （ q + t ）给出的关系调整。 3 根据进程优先级的高低进一步调整时间片，优先级越高的进程，分配的时间片越长。多就绪队列轮转法： (3) 算法类型 (4)模拟程序可由两部分组成，先来先服务（FCFS）调度算法，时间片轮转。流程图如下:

操作系统原理实验四

实验4 进程控制 1、实验目的（1）通过对WindowsXP进行编程，来熟悉和了解系统。（2）通过分析程序，来了解进程的创建、终止。 2、实验工具（1）一台WindowsXP操作系统的计算机。（2）计算机装有Microsoft Visual Studio C++6.0专业版或企业版。 3、预备知识（3）·CreateProcess（）调用：创建一个进程。（4）·ExitProcess（）调用：终止一个进程。 4、实验编程（1）编程一利用CreateProcess()函数创建一个子进程并且装入画图程序(mspaint.exe)。阅读该程序,完成实验任务。源程序如下： # include < stdio.h > # include < windows.h > int main(VOID) ﹛STARTUPINFO si; PROCESS INFORMA TION pi; ZeroMemory(&si,sizeof(si)); Si.cb=sizeof(si); ZeroMemory(&pi,sizeof(pi)); if(!CreateProcess(NULL, “c: \ WINDOWS\system32\ mspaint.exe”, NULL, NULL, FALSE, 0, NULL, NULL, &si,&pi)) ﹛fprintf(stderr,”Creat Process Failed”); return—1; ﹜ WaitForSingleObject(pi.hProcess,INFINITE); Printf(“child Complete”); CloseHandle(pi.hProcess); CloseHandle(pi hThread); ﹜

操作系统原理考题及答案

《操作系统原理》期末考试题班级学号姓名一、单项选择题（每题2分，共26分） 1.操作系统是一种()。 A. 系统软件 B. 系统硬件 C. 应用软件 D. 支援软件 2.分布式操作系统与网络操作系统本质上的不同在于（）。 A.实现各台计算机这间的通信 B.共享网络中的资源 C.满足较在规模的应用 D.系统中多台计算机协作完成同一任务 3.下面对进程的描述中，错误的是（）。 A.进程是动态的概念 B. 进程执行需要处理机 C.进程是指令的集合 D. 进程是有生命期的 4.临界区是指并发进程中访问共享变量的（）段。 A.管理信息 B.信息存储 C.数据 D.程序 5.要求进程一次性申请所需的全部资源，是破坏了死锁必要条件中的哪一条（）。 A.互斥 B.请求与保持 C.不剥夺 D.循环等待 6.以下哪种存储管理不可用于多道程序系统中（）。 A.单一连续区存储管理 B.固定式区存储管理 D. 段式存储管理 C.可变分区存储管理7.在可变式分区存储管理

中，某作业完成后要收回其主存空间，该空间可能与 1 / 8 相邻空闲区合并，修改空闲区表，使空闲区数不变且空闲区起始地址不变的情况是（）。 A.无上邻空闲区也无下邻空闲区 B.有上邻空闲区但无下邻空闲区 C.有下邻空闲区但无上邻空闲区 D.有上邻空闲区也有下邻空闲区 8.系统“抖动”现象的发生不是由（）引起的。 A.置换算法选择不当 B.交换的信息量过大 C.主存容量不足 D.请求页式管理方案 9.在进程获得所需全部资源，唯却CPU时，进程处于（）状态。 A.运行 B.阻塞 C.就绪 D.新建 10.要页式存储管理系统中，将主存等分成（）。 A.块 B.页 C.段长 D.段 11.系统利用SPOOLING技术实现（）。 A.对换手段 B.虚拟设备 C.系统调用 D.虚拟存储 12.设备从磁盘驱动器中读出一块数据的总时间为（）。 A.等待时间+ 传输时间 B.传输时间 D.延迟时间+ 查找时间+ 传输时间 C.查找时间+ 传输时间 13.如果允许不同用户的文件可以具有相同的文件名，通常采用（）

操作系统原理实验-系统内存使用统计5

上海电力学院计算机操作系统原理实验报告题目：动态链接库的建立与调用院系：计算机科学与技术学院专业年级：信息安全2010级学生姓名：李鑫学号：20103277 同组姓名：无 2012年11 月28 日上海电力学院

实验报告课程名称计算机操作系统原理实验项目线程的同步姓名李鑫学号20103277 班级2010251班专业信息安全同组人姓名无指导教师姓名徐曼实验日期2012/11/28 实验目的和要求： (l)了解Windows内存管理机制，理解页式存储管理技术。 (2)熟悉Windows内存管理基本数据结构。 (3)掌握Windows内存管理基本API的使用。实验原理与内容使用Windows系统提供的函数和数据结构显示系统存储空间的使用情况，当内存和虚拟存储空间变化时，观察系统显示变化情况。实验平台与要求能正确使用系统函数GlobalMemoryStatus()和数据结构MEMORYSTATUS了解系统内存和虚拟空间使用情况，会使用VirtualAlloc()函数和VirtualFree()函数分配和释放虚拟存储空间。操作系统：Windows 2000或Windows XP 实验平台：Visual Studio C++ 6.0 实验步骤与记录 1、启动安装好的Visual C++ 6.0。 2、选择File->New，新建Win32 Console Application程序, 由于内存分配、释放及系统存储空间使用情况均是Microsoft Windows操作系统的系统调用，因此选择An application that support MFC。单击确定按钮，完成本次创建。 3、创建一个支持MFC的工程，单击完成。

操作系统原理实验指导

操作系统实验指导操作系统是计算机的最重要的系统软件，它在计算机中具有核心地位，其作用是对计算机系统资源进行统一的调度和管理，提供各种强有力的系统服务，为用户创造灵活而又方便的使用环境。一个精心设计的操作系统能极大地扩充计算机系统的功能，充分地发挥系统中各种资源的使用效率，提高系统工作的可靠性。操作系统原理是计算机科学与技术专业的一门主要专业课程，它涉及计算机系统中各种软、硬资源管理的实现原理与方法，内容非常丰富，综合性非常强，并且还具有很强的实践性。只有把理论与实践紧密地结合起来，才能取得较好地学习效果。培养计算机专业学生的系统程序设计能力，也是本课程的重要环节。系统程序要求结构清晰、合理、可读性好，有准确而简明的注释。通过实验可以培养学生正规系统程序设计能力。本实验包括下列六个方面：实验一几种操作系统的界面实验二进程调度实验三存储器管理实验四存储器管理实验五磁盘驱动调度实验六文件管理系统上述每个实验约需要10个学时。可根据实际情况选用。最好学生自己独立完成，如有困难，可参考一些示例，弄清每个实验的思想和实现方法，上机调试通过，不能完全照搬示例。实验一几种操作系统的界面 1、目的与要求目的：通过本实验，学生应熟悉1~2种操作系统的界面。在熟练使用的基础上，能了解各种命令和调用在系统中的大致工作过程，也就是通过操作系统的外部特性，逐步深入到操作系统的内在实质内容中去。要求：能熟练地在1~2种操作系统环境下工作。学会使用各种命令，熟悉系统提供的各种功能。主动而有效地使用计算机。熟悉系统实用程序的调用方法和各种系统调用模块的功能和用法。 2、示例用1~2种操作系统提供的各种手段，建立、修改、编辑、编译和运行程序，最后撤消一个简单程序。要尽可能多地使用系统提供的各种命令和功能。操作系统可为如下两种序列： (1)Windows 98或Windows 2000或Windows XP。 (2)Linux或Unix。下面简要介绍一下Unix操作系统。 Unix是一个分时操作系统，面向用户的界面shell是一种命令程序设计语言，这种语言向用户提供了从低到高，从简单到复杂的三个层次的使用方式。它们是简单命令、组合命令和shell过程。简单命令：Unix命令一律使用小写字母。例如：ls -l 显示文件目录(长格式) rm 删除一个文件 cat 合并和传送文件、 cp 复制文件 mv 文件改名 cc 编译C语言源程序组合命令：shell简单命令可以用管道算符|组合构成功能更强的命令。

操作系统原理及应用试题附答案

操作系统原理及应用试题附答案第一部分选择题一、单项选择题（本大题共4小题，每小题2分，共8分） 1、从静态角度来看，进程由__________、数据集合、进程控制块及相关表格三部分组成。（）A、JCB B、PCB C、程序段 D、I/O缓冲区 2、请求页式管理方式中，首先淘汰在内存中驻留时间最长的帧，这种替换策略是_____.（）A、先进先出法（FIFO） B、最近最少使用法（LRU） C、优先级调度 D、轮转法 3、文件安全管理中，___________安全管理规定用户对目录或文件的访问权限。（）A、系统级 B、用户级 C、目录级 D、文件级 4、排队等待时间最长的作业被优先调度，这种算法是___________。A、优先级调度 B、响应比高优先 C、短作业优先D、先来先服务第二部分非选择题二、填空题（本大题共16小题，每小题1分，共16分） 5、常规操作系统的主要功能有：_处理机管理_、存贮管理、设备管理、文件管理以及用户界面管理。 6、操作系统把硬件全部隐藏起来，提供友好的、易于操作的用户界面，好象是一个扩展了的机器，即一台操作系统虚拟机。 7、进程管理的功能之一是对系统中多个进程的状态转换进行控制。 8、逻辑_文件是一种呈现在用户面前的文件结构。 9、操作系统中实现进程互斥和同步的机制称为同步机构_。 10、内存中用于存放用户的程序和数据的部分称为用户区（域）。 11、存贮器段页式管理中，地址结构由段号、段内页号和页内相对地址三部分组成。 12、在操作系统中，通常用户不使用设备的物理名称（或物理地址），而代之以另外一种名称来操作，这就是逻辑设备名。 13、在操作系统中，时钟常有两种用途：报告日历和时间，对资源使用记时。 14、库文件允许用户对其进行读取、执行，但不允许修改.

实验指导(2015完全版)

操作系统上机实验指导书（第一版）闫大顺李晟编著吴家培主审计算机科学与工程学院 2014．8

操作系统实验指导本课程是为《计算机操作系统》课所开的实验。计算机操作系统课程是一门实践性很强的技术课程，本课程实验的目的在于培养学生的实践能力，促进理论与实践的结合。要求学生通过上机编程，熟悉对操作系统原理，并熟练使用程序接口，并了解如何模拟操作系统原理的实现，从而加深对操作系统原理的领会，加深对操作系统实现方法的理解，与此同时使学生在程序设计方面也能够得到很大程度的提高。实验的目的是使学生理论联系实际，提高学生系统理解与开发能力。这里所列的实验分为必做和选做。具体实验题的选择，不仅要考虑课程内容，而且要考虑学生目前的编程能力，要由浅入深。教师可通过运行示例或动画，帮助学生理解实验要求。学生应选择自己熟悉的语言与开发环境去完成实验。根据以往的教学经验，Delphi、C++ Builder，JBuilder由于提供了许多可重用的构件，易于学习、使用，VC++学习、使用困难较多。实验要求尽量在windows操作系统下，也可以在Linux下完成，由于多数没有专门学习Linux，在其平台下做试验比较困难。实验的硬件要求是能够支持VC++、Delphi、C++ Builder，JBuilder的微机即可。每个学生都独立在一台计算机上完成自己的实验内容，杜绝学生的抄袭。实验报告的要求 1. 每位同学准备实验报告本，上机前作好充分的准备工作，预习本次实验的内容，事先熟悉与实验有关的软硬件环境。 2. 实验时遵守实验室的规章制度，爱护实验设备，对于实验设备出现的问题，要及时向指导老师汇报。 3. 提交实验文件格式：[班级][学号]_[实验题号].[扩展名] 例：计051班学号为03的学生第四个实验的文件名为：j05103_4.c 4. 最终的实验报告按照实验名称、实验目的、实验内容，实验过程（程序设计、实现与调试）、实验总结五部分书写，按时上交。实验总结是对于实验过程中出现的问题或疑惑的分析与思考。认真按照要求填写到实验报告纸上。

操作系统原理实验五

实验五线程的同步 1、实验目的（1）进一步掌握Windows系统环境下线程的创建与撤销。（2）熟悉Windows系统提供的线程同步API。（3）使用Windows系统提供的线程同步API解决实际问题。 2、实验准备知识：相关API函数介绍 ①等待对象等待对象（wait functions）函数包括等待一个对象（WaitForSingleObject （））和等待多个对象（WaitForMultipleObject（））两个API函数。 1）等待一个对象 WaitForSingleObject（）用于等待一个对象。它等待的对象可以为以下对象之一。 ·Change ontification:变化通知。 ·Console input: 控制台输入。 ·Event:事件。 ·Job:作业。 ·Mutex:互斥信号量。 ·Process:进程。 ·Semaphore:计数信号量。 ·Thread:线程。 ·Waitable timer:定时器。原型： DWORD WaitForSingleObject( HANDLE hHandle, // 对象句柄 DWORD dwMilliseconds // 等待时间）；参数说明：（1）hHandle:等待对象的对象句柄。该对象句柄必须为SYNCHRONIZE访问。（2）dwMilliseconds:等待时间，单位为ms。若该值为0，函数在测试对象的状态后立即返回，若为INFINITE，函数一直等待下去，直到接收到一个信号将其唤醒，如表2-1所示。返回值：如果成功返回，其返回值说明是何种事件导致函数返回。

Static HANDLE hHandlel = NULL; DWORD dRes; dRes = WaitForSingleObject(hHandlel,10); //等待对象的句柄为hHandlel，等待时间为10ms 2）等待对个对象 WaitForMultiple（）bject（）在指定时间内等待多个对象，它等待的对象与 WaitForSingleObject（）相同。原型： DWORD WaitForMultipleObjects（ DWORD nCount， //句柄数组中的句柄数 CONST HANDLE * lpHandles， //指向对象句柄数组的指针 BOOL fWaitAll， //等待类型 DWORD dwMilliseconds //等待时间）；参数说明：（1）nCount：由指针 * lpHandles指定的句柄数组中的句柄数，最大数是MAXIMUM WAIT OBJECTS。（2）* lpHandles：指向对象句柄数组的指针。（3）fWaitAll：等待类型。若为TRUE，当由lpHandles数组指定的所有对象被唤醒时函数返回；若为FALSE，当由lpHandles数组指定的某一个对象被唤醒时函数返回，且由返回值说明是由于哪个对象引起的函数返回。（4）dwMilliseconds：等待时间，单位为ms。若该值为0，函数测试对象的状态后立即返回；若为INFINITE，函数一直等待下去，直到接收到一个信号将其唤醒。返回值：、如果成功返回，其返回值说明是何种事件导致函数返回。各参数的描述如表2-2所示。

操作系统原理练习题附答案

《操作系统原理》练习题一、填空题 1. 每个进程都有一个生命周期，这个周期从__(1)__开始，到__(2)__而结束。 2. 当一个进程独占处理器顺序执行时，具有两个特性：__(3)__和可再现性。 3. 并发进程中与共享变量有关的程序段称为__(4)__。 4. 一个进程或者由系统创建，或者由__(5)__创建。 5. 一个进程的静态描述是处理机的一个执行环境，被称为__(6)__。 6. 信号量的物理意义是：信号量大于0，其值为__(7)__；信号量小于0，其绝对值为__(8)__。 7. 系统有某类资源5个，供3个进程共享，如果每个进程最多申请__(9)__个该类资源，则系统是安全的。 8. 不可中断的过程称为__(10)__。 9. 操作系统中，进程可以分为__(11)__进程和__(12)__进程两类。 10. 操作系统为用户提供两种类型的使用接口，它们是__(13)__接口和__(14)__接口。 11. 批处理操作系统中，操作员根据作业需要把一批作业的有关信息输入计算机系统，操作系统选择作业并根据__(15)__的要求自动控制作业的执行。 12. 在批处理兼分时的系统中，往往由分时系统控制的作业称为前台作业，而由批处理系统控制的作业称为__(16)__作业。 13. 采用SPOOL技术的计算机系统中，操作员只要启动__(17)__程序工作，就可以把作业存放到__(18)__中等待处理。 14. 作业控制方式有__(19)__方式和__(20)__方式二种。 15. 对资源采用抢夺式分配可以防止死锁，能对处理器进行抢夺式分配的算法有__(21)__算法和__(22)__算法。 16. 因争用资源产生死锁的必要条件是互斥、__(23)__、不可抢占和__(24)__。 17. 死锁的形成，除了与资源的__(25)__有关外，也与并发进程的__(26)__有关。 18. 为破坏进程循环等待条件，从而防止死锁，通常采用的方法是把系统中所有资源类进行__(27)__，当任何一个进程申请两个以上资源时，总是要求按对应资源号__(28)__次序申请这些资源。 19. 内存管理的核心问题是如何实现__(29)__的统一，以及它们之间的__(30)__问题。 20. 页式存储管理中，处理器设置的地址转换机构是__(31)__寄存器。 21. 在页式和段式存储管理中，__(32)__存储管理提供的逻辑地址是连续的。 22. 实现地址重定位或地址映射的方法有两种：__(33)__和__(34)__。 23. 在响应比最高者优先的作业调度算法中，当各个作业等待时间相同时，__(35)__的作业将得到优先调度；当各个作业要求运行的时间相同时，__(36)__的作业得到优先调度。 24. 确定作业调度算法时应注意系统资源的均衡使用，即使CPU繁忙的作业和__(37)__的作业搭配使用。 25. 按照组织形式分类文件，可以将文件分为普通文件、目录文件和__(38)__。 26. 文件系统为用户提供了__(39)__的功能，以使得用户能透明地存储访问文件。 27. 文件名或记录名与物理地址之间的转换通过__(40)__实现。 28. 文件的__(41)__与文件共享、保护和保密紧密相关。

操作系统原理实验报告(终版)

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[键入文字] XX学校实验报告课程名称：学院：专业班：姓名：学号：指导教师： 2011 年3 月

目录实验1 进程管理 (3) 一、实验目的 (3) 二、实验内容 (3) 三、实验要求 (3) 四、程序说明和程序流程图 (4) 五、程序代码 (5) 六、程序运行结果及分析 (7) 七．指导教师评议 (8) 实验2 进程通信 (9) 一、实验目的 (9) 二、实验内容 (9) 三、实验要求 (9) 四、程序说明和程序流程图 (9) 五、程序代码 (11) 七．指导教师评议 (14) 实验3 存储管理 (15) 一、实验目的 (15) 二、实验内容 (15) 三、实验要求 (15) 四、程序说明和程序流程图 (16) 六、程序运行结果及分析 (23)

七．指导教师评议 (23) 实验4 文件系统 (24) 一、实验目的 (24) 二、实验内容 (24) 三、实验要求 (24) 四、程序说明和程序流程图 (24) 五、程序代码 (26) 六、程序运行结果及分析 (26) 七．指导教师评议 (27)

实验1 进程管理一、实验目的 1. 弄清进程和程序的区别，加深对进程概念的理解。 2. 了解并发进程的执行过程，进一步认识并发执行的实质。 3. 掌握解决进程互斥使用资源的方法。二、实验内容 1. 管道通信使用系统调用pipe( )建立一个管道，然后使用系统调用fork( )创建2个子进程p1和p2。这2个子进程分别向管道中写入字符串：“Child process p1 is sending message！”和“Child process p2 is sending message！”，而父进程则从管道中读出来自两个子进程的信息，并显示在屏幕上。 2. 软中断通信使用系统调用fork( )创建2个子进程p1和p2，在父进程中使用系统调用signal( )捕捉来自键盘上的软中断信号SIGINT(即按Ctrl-C)，当捕捉到软中断信号SIGINT后，父进程使用系统调用kill( )分别向2个子进程发出软中断信号SIGUSR1和SIGUSR2，子进程捕捉到信号后分别输出信息“Child process p1 is killed by parent！”和“Child process p2 is killed by parent！”后终止。而父进程等待2个子进程终止后，输出信息“Parent process is killed！”后终止。三、实验要求 1. 根据实验内容编写C程序。 2. 上机调试程序。 3. 记录并分析程序运行结果。

操作系统原理实验十一

实验十一银行家算法模拟实现 1实验类型设计型（4学时）。 2实验目的 1)理解死锁避免相关内容； 2)掌握银行家算法主要流程； 3)掌握安全性检查流程。 3实验描述本实验主要对操作系统中的死锁预防部分的理论进行实验。要求实验者设计一个程序，该程序可对每一次资源申请采用银行家算法进行分配。 4实验内容 1)设计多个资源（≥3）； 2)设计多个进程（≥3）； 3)设计银行家算法相关的数据结构； 4)动态进行资源申请、分配、安全性检测并给出分配结果。 5实验要求 1)编写程序完成实验内容； 2)画出安全性检测函数流程图； 3)小组派1人上台用PPT演讲实现过程； 4)撰写实验报告。

6测试要求 1)进行Request请求，输入参数为进程号、资源号和资源数； 2)进行3次以上的Request请求； 3)至少进行1次资源数目少于可用资源数，但不安全的请求。 7相关知识 7.1银行家算法的数据结构 1)可利用资源向量Available。其中每个元素代表每类资源的数目。 2)最大需求矩阵Max。其中每个元素代表每个进程对于每类资源的最大需求量。 Max[i，j]=K表示i进程对于j类资源的最大需求量为K。 3)分配矩阵Allocation。其中每个元素代表每个进程已得到的每类资源的数目。 4)需求矩阵Need。其中每个元素代表每个进程还需要的每类资源的数目。 7.2银行家算法 Request i [j]=K表示进程Pi需要K个j类资源。 1）如果Request i [j]≤Need[i , j]，便转向步骤2，否则认为出错。 2）如果Request i [j]≤Available[j]，便转向步骤3，否则表示无足够资源，Pi需等待； 3）系统尝试分配资源给Pi； 4）系统进行安全性检查，检查此次资源分配后，系统是否安全。如果安全，则正式分配资源，否则撤销此次分配。 7.3安全性算法 1）设置两个向量：工作向量Work和Finish。算法开始时Work=Available；Finish 表示系统是否有足够的资源分配给进程，使之运行完成，开始时，令 Finish[i]=False；如果有足够的资源分配给进程，则令Finish[i]=True。 2）从进程集合中找到一个能满足下列条件的进程：Finish[i]=False；Need[i，j] ≤Work[j]，若找到，执行步骤3），否则，执行步骤4）； 3）Pi获得所需资源后，可顺利执行指导完成，并释放它占有的资源。并执行：Work[j]=Work[j]+Allocation[i , j]； Finish[i] = True；到第2）步。

操作系统原理课程设计

操作系统原理课程设计 ——银行家算法模拟指导老师：周敏唐洪英杨宏雨杨承玉傅由甲黄贤英院系：计算机学院计算机科学与技术班级：0237-6 学号：2002370609 姓名：刘洪彬同组者：杨志时间：2005/1/10---2005/1/14

银行家算法模拟一、设计目的本课程设计是学生学习完《计算机操作系统》课程后，进行的一次全面的综合训练，通过课程设计，让学生更好地掌握操作系统的原理及实现方法,加深对操作系统基础理论和重要算法的理解，加强学生的动手能力。二、设计要求银行家算法是避免死锁的一种重要方法，本实验要求用高级语言编写和调试一个简单的银行家算法程序。加深了解有关资源申请、避免死锁等概念，并体会和了解死锁和避免死锁的具体实施方法。从课程设计的目的出发，通过设计工作的各个环节，达到以下教学要求：两人一组，每组从所给题目中任选一个（如自拟题目，需经教师同意），每个学生必须独立完成课程设计，不能相互抄袭，同组者文档不能相同；设计完成后，将所完成的工作交由老师检查；要求写出一份详细的设计报告。三、设计内容编制银行家算法通用程序，并检测所给状态的系统安全性。 1）银行家算法中的数据结构假设有n个进程m类资源，则有如下数据结构：可利用资源向量Available。这是一个含有m个元素的数组，其中的每一个元素代表一类可利用的资源数目，其初始值是系统中所配置的该类全部可用资源的数目，其数值随该类资源的分配和回收而动态地改变。Available[j]=K，则表示系统中现有Rj 类资源K个。最大需求矩阵Max。这是一个n*m的矩阵，它定义了系统中n个进程中的每一个进程对m类资源的最大需求。如果Max[i，j]=K，则表示进程i需要Rj类资源的最大数目为K。分配矩阵Allocation。这也是一个n*m的矩阵，它定义了系统中每一类资源当前已分配给没一进程的资源数。如果Allocation[i，j]=K，则表示进程i 当前已分得Rj类资源的数目为K。需求矩阵Need。这也是一个n*m的矩阵，用以表示每一个进程尚需的各类资源数。如果Need[i,j]=K，则表示进程i还需要Rj类资源K个，方能完成其任务。

中山大学操作系统原理A卷试题答案

2008操作系统A卷参考答案班级 __________ 姓名____________ 学号________ 成绩_________ 一、术语解释（5个，共20分） 1、内核：实现操作系统的最基本功能、常驻内容并要求CPU在核心态方式下运行的代码和相关数据结构。 2、信号量：操作系统内容定义和管理的一种特殊数据结构，提供了初始化、增值和减值等操作供进程调用，以实现进程互斥或同步。 3、临界区：两个或多个进程中，对应的程序中各存在一段访问共享数据的代码块，设为CS1、CS2、。。。，这些代码块中，若有某个进程执行其中一个（设CSi）,则其它进程执行其它相应代码块只能在CSi完成后才能开妈执行。具有这种要求的代码块称为临界区 4、线程：进程中的一个独立的调度执行单位。多线程技术中，同一进程中可以有多个独立的调度执行单位，并且可以并发执行。 5、逻辑地址：程序设计员在程序中使用的地址。二、简答题（5题，共30分） 6、系统调用的过程中，控制的转移步骤如何？答：CPU控制权在用户态的进程中，进程执行陷入或软中断指令硬件执行中断响应动作进入内核，CPU控制权在核心态的操作系统内核代码中，执行系统调用服务程序,并可能进行进程调度，选择下一个可运行的进程恢复可运行进程的上下文CPU 控制权又交给在用户态的进程， 7、与层次结构比较，微内核结构的主要优缺点是什么？答：优点有接口一致性、系统安全性高、功能扩展灵活性、可移植性高、适用于分布式环境。缺点是效率较低。 8、与多进程技术相比，多线程技术有哪些优点？答：同一进程的多个线程共享进程的资源，因此与进程相比，线程占用的资源极少；创建/撤消线程更快；同一进程的多个线程同属一个地址空间，可以使用共享变量直接通信；用户级线程还不需内核管理，减少了内核的开销。 9、用Test_And_Set指令如何实现互斥？ 10、文件打开过程主要工作及步骤答：1搜索文件目录，以获取该文件控制信息；2检查操作权限；3分配活动文件表的表项和打开文件表的表项，填入相应的文件控制信息；分配必要的缓冲区；4返回打开文件表的表项指针（文件句柄），供进程以后读写文件。三、应用分析题（共4题，共40分） 11、（10分）k读者-写者问题：有一个文件F被多个进程读取或修改，其中一批进程只读取F，另一些进程只修改F。为了保证系统响应时间，规定最多只能有k个进程同时操作F。试用信号量及P、V操作实现读者与写者的同步。答: Semaphore wr=1;

《操作系统原理实验》试卷A及答案

《中山大学授予学士学位工作细则》第六条考试作弊不授予学士学位计算机科学系2012第二学期《操作系统原理实验》期末考试试题(A) 任课教师：李才伟考试形式：开卷考试时间：2小时年级：11 班别：3 专业：计科姓名：________ 学号：___ _ 成绩___ _ 注意：答案一定要写在答卷中，写在本试题卷中不给分。本试卷要和答卷一起交回。一．填空题（每小题2分，共30分） 1．在我们的操作系统实验中，C与汇编语言混合编程的操作系统环境为___，其所用的虚拟机为___。2．测试用软盘映像文件的大小为___MB，使用的文件系统格式为___。 3．Intel 80386新增加的两个段寄存器分别为___和___。 4．Intel处理器实模式下的中断向量表包含___个中断向量，每个中断向量有___位。 5．Linux中挂载磁盘映像的命令为___，C语言的编译器为___。 6．将程序的入口安排在指定位置的汇编操作符为___、LD的链接选项为___。 7．ELF的英文原文是___，中文译文为___。 8．在FAT的文件条目中，普通文件和子目录的文件属性值分别为___和___。 9．在IA-32的保护模式下，分段用于___，分页用于___。 10．IA-32处理器的4个系统地址寄存器分别为___。 11．IA-32中的描述符和选择符大小分别为___位和___位。 12．TSS的主要功用为___，TSS描述符只能位于___描述符表中。 13．控制保护模式的寄存器为___，激活保护标志位于其___位。 14．IA-32的三种特权级类型分别为___、___和___。 15．在Make文件中，$@ 和$< 分别表示___和___。二．问答题（每小题5分，共30分） 1．在实模式下的进程调度中是如何实现堆栈切换的？ 2．IA-32的保护模式相比实模式的主要优点有哪些？ 3．给出IA-32保护模式下的段寄存器的内容、组成和功用。 4．给出GDT和LDT的英文原文和中文译文，它们有哪些主要功用和区别？ 5．启动分页机制的主要步骤有哪些？ 6．给出IA-32段页式保护模式下（采用4KB页面大小与两级分页方式的）逻辑地址和线性地址的构成及转换成物理地址的方法。

计算机操作系统原理实验指导书

目录 1进程创建模拟实现 (6) 1.1实验类型 (6) 1.2实验目的 (6) 1.3实验描述 (6) 1.4实验内容 (6) 1.5实验要求 (6) 1.6测试要求 (6) 1.7相关知识 (7) 1.8实验设备 (9) 1.9实验指导 (9) 1.10实验成绩评定 (9) 1.11实验报告 (9) 1.12实验思考 (9) 2P、V原语的模拟实现 (10) 2.1实验类型 (10) 2.2实验目的 (10) 2.3实验描述 (10) 2.4实验内容 (10) 2.5实验要求 (10) 2.6测试要求 (10) 2.7相关知识 (11) 2.8实验设备 (11) 2.9实验指导 (11) 2.10实验成绩评定 (12) 2.11实验报告 (12) 2.12实验思考 (12) 3进程撤销模拟实现 (13) 3.1实验类型 (13) 3.2实验目的 (13) 3.3实验描述 (13) 3.4实验内容 (13) 3.5实验要求 (13) 3.6测试要求 (14) 3.7相关知识 (14) 3.8实验设备 (15) 3.9实验成绩评定 (15) 3.10实验报告 (16) 3.11实验思考 (16) 4FCFS进程调度模拟实现 (17)

4.2实验目的 (17) 4.3实验描述 (17) 4.4实验内容 (17) 4.5实验要求 (17) 4.6测试要求 (18) 4.7相关知识 (18) 4.8实验设备 (18) 4.9实验成绩评定 (19) 4.10实验报告 (19) 4.11实验思考 (19) 5银行家算法实现 (20) 5.1实验类型 (20) 5.2实验目的 (20) 5.3实验描述 (20) 5.4实验内容 (20) 5.5实验要求 (20) 5.6测试要求 (21) 5.7相关知识 (21) 5.8实验设备 (22) 5.9实验成绩评定 (22) 5.10实验报告 (22) 5.11实验思考 (22) 6改进型CLOCK页面置换算法实现 (23) 6.1实验类型 (23) 6.2实验目的 (23) 6.3实验描述 (23) 6.4实验内容 (23) 6.5实验要求 (23) 6.6测试要求 (24) 6.7相关知识 (24) 6.8实验设备 (24) 6.9实验成绩评定 (25) 6.10实验报告 (25) 6.11实验思考 (25) 7SCAN磁盘调度模拟实现 (26) 7.1实验类型 (26) 7.2实验目的 (26) 7.3实验描述 (26) 7.4实验内容 (26) 7.5实验要求 (26) 7.6测试要求 (27)