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VerilogHDL实验代码

VerilogHDL实验代码
VerilogHDL实验代码

module adder(ina,inb,sum);

input[3:0]ina;

input[3:0]inb;

output[3:0]sum;

assign sum=ina+inb; endmodule

module logic(a,b,c,d,e,f,g);

input a;

input b;

output c;

output d;

output e;

output f;

output g;

assign c=~a;

assign d=a&&!b;

assign g=a^b;

endmodule

module data_sel(datain,dataout);

input[1:0]datain;

output[3:0]dataout;

reg[3:0]data_selected;

always@(datain)

begin

case(datain)

2’b00:begin

data_selected=4’b0001;

end

2’b01:begin

data_selected=4’b0010;

end

2’b10:begin

data_selected=4’b0100;

end

2’b11:begin

data_selected=4’b1000;

end

default:begin

data_selected=4’bzzzz;

end

endcase

end

assign dataout=data_selected;

endmodule

module counter(clk,reset_n,dataout);

input clk;

input reset_n;

output[1:0]dataout;

reg[1:0]counter_value;

always@(posedge clk or negedge reset_n)

begin

if(!reset_n)

begin

counter_value<=2’b00;

end

else

begin

counter_value<=counter_value; endmodule

module shift_reg(clk,reset_n,datain,dataout);

input clk;

input reset_n;

inout[1:0]datain;

output[1:0]dataout;

reg[1:0]reg_data[3:0];

always@(posedge clk or negedge reset_n)

begin

if(!reset_n)

begin

reg_data[3]<=2’b00;

reg_data[2]<=2’b00;

reg_data[1]<=2’b00;

reg_data[0]<=2’b00;

end

else

begin

reg_data[3]<=datain;

reg_data[2]<=reg_data[3];

reg_data[1]<=reg_data[2];

reg_data[0]<=reg_data[1];

end

end

assign dataout =reg_data[0]; enmodule

Linux操作系统源代码详细分析

linux源代码分析:Linux操作系统源代码详细分析 疯狂代码 https://www.wendangku.net/doc/8a18615291.html,/ ?:http:/https://www.wendangku.net/doc/8a18615291.html,/Linux/Article28378.html 内容介绍: Linux 拥有现代操作系统所有功能如真正抢先式多任务处理、支持多用户内存保护虚拟内存支持SMP、UP符合POSIX标准联网、图形用户接口和桌面环境具有快速性、稳定性等特点本书通过分析Linux内核源代码充分揭示了Linux作为操作系统内核是如何完成保证系统正常运行、协调多个并发进程、管理内存等工作现实中能让人自由获取系统源代码并不多通过本书学习将大大有助于读者编写自己新 第部分 Linux 内核源代码 arch/i386/kernel/entry.S 2 arch/i386/kernel/init_task.c 8 arch/i386/kernel/irq.c 8 arch/i386/kernel/irq.h 19 arch/i386/kernel/process.c 22 arch/i386/kernel/signal.c 30 arch/i386/kernel/smp.c 38 arch/i386/kernel/time.c 58 arch/i386/kernel/traps.c 65 arch/i386/lib/delay.c 73 arch/i386/mm/fault.c 74 arch/i386/mm/init.c 76 fs/binfmt-elf.c 82 fs/binfmt_java.c 96 fs/exec.c 98 /asm-generic/smplock.h 107 /asm-i386/atomic.h 108 /asm- i386/current.h 109 /asm-i386/dma.h 109 /asm-i386/elf.h 113 /asm-i386/hardirq.h 114 /asm- i386/page.h 114 /asm-i386/pgtable.h 115 /asm-i386/ptrace.h 122 /asm-i386/semaphore.h 123 /asm-i386/shmparam.h 124 /asm-i386/sigcontext.h 125 /asm-i386/siginfo.h 125 /asm-i386/signal.h 127 /asm-i386/smp.h 130 /asm-i386/softirq.h 132 /asm-i386/spinlock.h 133 /asm-i386/system.h 137 /asm-i386/uaccess.h 139 //binfmts.h 146 //capability.h 147 /linux/elf.h 150 /linux/elfcore.h 156 /linux/errupt.h 157 /linux/kernel.h 158 /linux/kernel_stat.h 159 /linux/limits.h 160 /linux/mm.h 160 /linux/module.h 164 /linux/msg.h 168 /linux/personality.h 169 /linux/reboot.h 169 /linux/resource.h 170 /linux/sched.h 171 /linux/sem.h 179 /linux/shm.h 180 /linux/signal.h 181 /linux/slab.h 184 /linux/smp.h 184 /linux/smp_lock.h 185 /linux/swap.h 185 /linux/swapctl.h 187 /linux/sysctl.h 188 /linux/tasks.h 194 /linux/time.h 194 /linux/timer.h 195 /linux/times.h 196 /linux/tqueue.h 196 /linux/wait.h 198 init/.c 198 init/version.c 212 ipc/msg.c 213 ipc/sem.c 218 ipc/shm.c 227 ipc/util.c 236 kernel/capability.c 237 kernel/dma.c 240 kernel/exec_do.c 241 kernel/exit.c 242 kernel/fork.c 248 kernel/info.c 255 kernel/itimer.c 255 kernel/kmod.c 257 kernel/module.c 259 kernel/panic.c 270 kernel/prk.c 271 kernel/sched.c 275 kernel/signal.c 295 kernel/softirq.c 307 kernel/sys.c 307 kernel/sysctl.c 318 kernel/time.c 330 mm/memory.c 335 mm/mlock.c 345 mm/mmap.c 348 mm/mprotect.c 358 mm/mremap.c 361 mm/page_alloc.c 363 mm/page_io.c 368 mm/slab.c 372 mm/swap.c 394 mm/swap_state.c 395 mm/swapfile.c 398 mm/vmalloc.c 406 mm/vmscan.c 409

操作系统实验报告

操作系统实验报告 集团企业公司编码:(LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-

实验二进程调度1.目的和要求 通过这次实验,理解进程调度的过程,进一步掌握进程状态的转变、进程调度的策略,进一步体会多道程序并发执行的特点,并分析具体的调度算法的特点,掌握对系统性能的评价方法。 2.实验内容 阅读教材《计算机操作系统》第二章和第三章,掌握进程管理及调度相关概念和原理。 编写程序模拟实现进程的轮转法调度过程,模拟程序只对PCB进行相应的调度模拟操作,不需要实际程序。假设初始状态为:有n个进程处于就绪状态,有m个进程处于阻塞状态。采用轮转法进程调度算法进行调度(调度过程中,假设处于执行状态的进程不会阻塞),且每过t个时间片系统释放资源,唤醒处于阻塞队列队首的进程。 程序要求如下: 1)输出系统中进程的调度次序; 2)计算CPU利用率。 3.实验环境 Windows操作系统、VC++6.0 C语言 4设计思想: (1)程序中进程可用PCB表示,其类型描述如下:

structPCB_type { intpid;//进程名 intstate;//进程状态 2——表示“执行”状态 1——表示“就绪”状态 0——表示“阻塞”状态 intcpu_time;//运行需要的CPU时间(需运行的时间片个数) } 用PCB来模拟进程; (2)设置两个队列,将处于“就绪”状态的进程PCB挂在队列ready中;将处于“阻塞”状态的进程PCB挂在队列blocked中。队列类型描述如下: structQueueNode{ structPCB_typePCB; StructQueueNode*next; } 并设全程量: structQueueNode*ready_head=NULL,//ready队列队首指针 *ready_tail=NULL,//ready队列队尾指 针

操作系统实验三

计算机操作系统实验报告 实验内容: P、V原语的模拟实现 实验类型:验证型 指导教师:毕国堂 专业班级: 姓名: 学号: 实验地点:东6E507 实验时间:2017/10/23

一、实验目的 1.理解信号量相关理论 2.掌握记录型信号量结构 3.掌握P、V原语实现机制 二、实验内容 1.输入给定的代码 2.进行功能测试并得出证正确结果 三、实验要求 1.分析signal和wait函数功能模块 ●Signal函数 在进行资源增加时,首先判断增加的资源是否存在,如果不存在则报错 并结束函数;如果存在则将需要增加的资源数量加一,然后再判断增加 后的资源数是否大于0,如果大于0则表示之前等待队列为空,没有需 要分配的进程;如果增加后的资源不大于0,表示之前等待队列中存在 进程,则将队首的进程取出并将资源分给该进程。 ●Wait 函数 在执行wait函数时,先判断请求的资源和进程是否存在,如果不存在则 报错提示;如果存在则将对应资源的资源数减一,然后判断减少后的资 源数是否小于0,如果小于0,表示该资源等待队列为空,可直接将资源 分配给请求的进程;如果不小于0则表示之前资源的等待队列不为空, 则将请求的进程插在等待队列最后。 2.画出signal和wait函数流程图

3.撰写实验报告 四、实验设备 1.PC机1台安装visual c++ 6.0 五、测试

1.首先将所有的资源分配完 2.这时再请求资源时就会出现等待现象 3.此时增加一个资源s0,则进程1对s0的等待结束直接获取资源s0 4.当再增加资源s0、s1时则进程1也结束对资源s1的等待,并且s0资源 为有空闲状态 六、实验思考 1.如何修改wait操作,使之能一次申请多个信号量? wait函数传入一个进程号和多个资源名,在wait函数中使用循环依

操作系统实验页面置换算法C++代码

#include #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); int main() { int i,k,code; printf(" ╔═══════════════╗\n"); printf(" ║页面置换算法║\n"); printf(" ╚═══════════════╝\n"); 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

操作系统实验实验1

广州大学学生实验报告 1、实验目的 1.1、掌握进程的概念,明确进程的含义 1.2、认识并了解并发执行的实质 2.1、掌握进程另外的创建方法 2.2、熟悉进程的睡眠、同步、撤消等进程控制方法 3.1、进一步认识并发执行的实质 3.2、分析进程竞争资源的现象,学习解决进程互斥的方法 4.1、了解守护进程 5.1、了解什么是信号 5.2、INUX系统中进程之间软中断通信的基本原理 6.1、了解什么是管道 6.2、熟悉UNIX/LINUX支持的管道通信方式 7.1、了解什么是消息 7.2、熟悉消息传送的机理 8.1、了解和熟悉共享存储机制 二、实验内容 1.1、编写一段程序,使用系统调用fork( )创建两个子进程。当此程序运行时,在系统 中有一个父进程和两个子进程活动。让每一个进程在屏幕上显示一个字符:父进程显示'a',子进程分别显示字符'b'和字符'c'。试观察记录屏幕上的显示结果,并分析原因。 1.2、修改上述程序,每一个进程循环显示一句话。子进程显示'daughter …'及 'son ……',父进程显示'parent ……',观察结果,分析原因。 2.1、用fork( )创建一个进程,再调用exec( )用新的程序替换该子进程的内容 2.2、利用wait( )来控制进程执行顺序 3.1、修改实验(一)中的程序2,用lockf( )来给每一个进程加锁,以实现进程之间的互斥 3.2、观察并分析出现的现象 4.1、写一个使用守护进程(daemon)的程序,来实现: 创建一个日志文件/var/log/Mydaemon.log ; 每分钟都向其中写入一个时间戳(使用time_t的格式) ; 5.1、用fork( )创建两个子进程,再用系统调用signal( )让父进程捕捉键盘上来的中断信号(即按^c键);捕捉到中断信号后,父进程用系统调用kill( )向两个子进程发出信号,子进程捕捉到信号后分别输出下列信息后终止: Child process1 is killed by parent! Child process2 is killed by parent! 父进程等待两个子进程终止后,输出如下的信息后终止: Parent process is killed! 5.2、用软中断通信实现进程同步的机理

Linux操作系统源代码详细分析报告

Linux操作系统源代码详细分析 容简介: Linux 拥有现代操作系统所有的功能,如真正的抢先式多任务处理、支持多用户,存保护,虚拟存,支持SMP、UP,符合POSIX标准,联网、图形用户接口和桌面环境。具有快速性、稳定性等特点。本书通过分析Linux的核源代码,充分揭示了Linux作为操作系统的核是如何完成保证系统正常运行、协调多个并发进程、管理存等工作的。现实中,能让人自由获取的系统源代码并不多,通过本书的学习,将大大有助于读者编写自己的新程序。 第一部分 Linux 核源代码 arch/i386/kernel/entry.S 2 arch/i386/kernel/init_task.c 8 arch/i386/kernel/irq.c 8 arch/i386/kernel/irq.h 19 arch/i386/kernel/process.c 22 arch/i386/kernel/signal.c 30 arch/i386/kernel/smp.c 38 arch/i386/kernel/time.c 58 arch/i386/kernel/traps.c 65 arch/i386/lib/delay.c 73 arch/i386/mm/fault.c 74 arch/i386/mm/init.c 76 fs/binfmt-elf.c 82 fs/binfmt_java.c 96 fs/exec.c 98 include/asm-generic/smplock.h 107 include/asm-i386/atomic.h 108 include/asm-i386/current.h 109 include/asm-i386/dma.h 109 include/asm-i386/elf.h 113 include/asm-i386/hardirq.h 114 include/asm-i386/page.h 114 include/asm-i386/pgtable.h 115 include/asm-i386/ptrace.h 122 include/asm-i386/semaphore.h 123 include/asm-i386/shmparam.h 124 include/asm-i386/sigcontext.h 125 include/asm-i386/siginfo.h 125 include/asm-i386/signal.h 127 include/asm-i386/smp.h 130 include/asm-i386/softirq.h 132 include/asm-i386/spinlock.h 133 include/asm-i386/system.h 137 include/asm-i386/uaccess.h 139

操作系统实验指导_源码参考资料

华东交通大学 软件学院 操作系统实验报告 专业: 计算机科学与技术 姓名: 林庆达 学号: 3103005138 2005-6

试验一进程调度 一、实验目的: 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:以两种典型算法为例说明实现的算法 (一)、最高优先数优先的调度算法 1、实验原理 进程调度算法:采用最高优先数优先 的调度算法(即把处理机分配给优先数最 高的进程)和先来先服务算法。 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、优先数、到达时间、需要运行时间、 已用CPU时间、进程状态等等。 进程的优先数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)、或完成F(Finish) 三种状态之一。 就绪进程获得CPU后都只能运行一 个时间片。用已占用CPU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 时应将进程的优先数减1(即降低一级), 然后把它插入就绪队列等待CPU。 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,直到所有进程都完成为止。 2、源代码: #include "stdio.h" #include #include #define getpch(type) (type*)malloc(sizeof(type)) #define NULL 0

操作系统实验之内存管理实验报告

学生学号 实验课成绩 武汉理工大学 学生实验报告书 实验课程名称 计算机操作系统 开 课 学 院 计算机科学与技术学院 指导老师姓名 学 生 姓 名 学生专业班级 2016 — 2017 学年第一学期

实验三 内存管理 一、设计目的、功能与要求 1、实验目的 掌握内存管理的相关内容,对内存的分配和回收有深入的理解。 2、实现功能 模拟实现内存管理机制 3、具体要求 任选一种计算机高级语言编程实现 选择一种内存管理方案:动态分区式、请求页式、段式、段页式等 能够输入给定的内存大小,进程的个数,每个进程所需内存空间的大小等 能够选择分配、回收操作 内购显示进程在内存的储存地址、大小等 显示每次完成内存分配或回收后内存空间的使用情况 二、问题描述 所谓分区,是把内存分为一些大小相等或不等的分区,除操作系统占用一个分区外,其余分区用来存放进程的程序和数据。本次实验中才用动态分区法,也就是在作业的处理过程中划分内存的区域,根据需要确定大小。 动态分区的分配算法:首先从可用表/自由链中找到一个足以容纳该作业的可用空白区,如果这个空白区比需求大,则将它分为两个部分,一部分成为已分配区,剩下部分仍为空白区。最后修改可用表或自由链,并回送一个所分配区的序号或该分区的起始地址。 最先适应法:按分区的起始地址的递增次序,从头查找,找到符合要求的第一个分区。

最佳适应法:按照分区大小的递增次序,查找,找到符合要求的第一个分区。 最坏适应法:按分区大小的递减次序,从头查找,找到符合要求的第一个分区。 三、数据结构及功能设计 1、数据结构 定义空闲分区结构体,用来保存内存中空闲分区的情况。其中size属性表示空闲分区的大小,start_addr表示空闲分区首地址,next指针指向下一个空闲分区。 //空闲分区 typedef struct Free_Block { int size; int start_addr; struct Free_Block *next; } Free_Block; Free_Block *free_block; 定义已分配的内存空间的结构体,用来保存已经被进程占用了内存空间的情况。其中pid作为该被分配分区的编号,用于在释放该内存空间时便于查找。size表示分区的大小,start_addr表示分区的起始地址,process_name存放进程名称,next指针指向下一个分区。 //已分配分区的结构体 typedef struct Allocate_Block { int pid; int size; int start_addr; char process_name[PROCESS_NAME_LEN]; struct Allocate_Block *next; } Allocate_Block; 2、模块说明 2.1 初始化模块 对内存空间进行初始化,初始情况内存空间为空,但是要设置内存的最大容量,该内存空间的首地址,以便之后新建进程的过程中使用。当空闲分区初始化

操作系统实验六磁盘调度算法正确C代码

操作系统实验六磁盘调度算法正确C代码 文档编制序号:[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]

《操作系统》实验报告 【实验题目】:磁盘调度算法 【实验目的】 通过这次实验,加深对磁盘调度算法的理解,进一步掌握先来先服务FCFS,最短寻道时间优先SSTF,SCAN和循环SCAN算法的实现方法。【实验内容】 问题描述: 设计程序模拟先来先服务FCFS,最短寻道时间优先SSTF,SCAN和循环SCAN算法的工作过程。假设有n个磁道号所组成的磁道访问序列,给定开始磁道号m和磁头移动的方向(正向或者反向),分别利用不同的磁盘调度算法访问磁道序列,给出每一次访问的磁头移动距离,计算每种算法的平均寻道长度。 程序要求如下: 1)利用先来先服务FCFS,最短寻道时间优先SSTF,SCAN和循环SCAN算法模拟磁道访问过程。 2)模拟四种算法的磁道访问过程,给出每个磁道访问的磁头移动距离。 3)输入:磁道个数n和磁道访问序列,开始磁道号m和磁头移动方向(对SCAN和循环SCAN算法有效),算法选择1-FCFS,2-SSTF,3-SCAN,4-循环SCAN。 4)输出:每种算法的平均寻道长度。 实验要求:

1) 上机前认真复习磁盘调度算法,熟悉FCFS,SSTF,SCAN和循环SCAN算法的过程; 2) 上机时独立编程、调试程序; 3) 根据具体实验要求,完成好实验报告(包括实验的目的、内容、要求、源程序、实例运行结果截图)。 实验代码: #include #include #include<> using namespace std; const int MaxNumber=100; int TrackOrder[MaxNumber]; int MoveDistance[MaxNumber];//移动距离 int FindOrder[MaxNumber];//寻好序列 double AverageDistance;//平均寻道长度 bool direction;//方向 true时为向外,false为向里 int BeginNum;//开始磁道号 int M=500;//磁道数 int N;//提出磁盘I/O申请的进程数 int SortOrder[MaxNumber];//排序后的序列 bool Finished[MaxNumber]; void Inith() { cout<<"请输入提出磁盘I/O申请的进程数: "; cin>>N; cout<<"请依次输入要访问的磁道号: "; for(int i=0;i>TrackOrder[i]; for(int j=0;j

操作系统课程设计银行系统源代码

##include #include #include using namespace std; #define Seat 10 #define Time 500 //顾客来的最大间隔时间 int number = 0; //当前服务的顾客总数 int PrivateNum=0,PublicNum=0,FinancialNum=0; //取号数 int seat_num=10; HANDLE seat,SemaphorePrviate,SemaphorePublic,SemaphoreFinancial;//窗口信号量HANDLE cSemaphorePrviate,cSemaphorePublic,cSemaphoreFinancial; //顾客信号量HANDLE mutex; CRITICAL_SECTION c_seat; //临界区,用来限制同一时刻只能有一个线程来改变座位的数量CRITICAL_SECTION print; //临界区,用来限制同一时刻只能有一个线程来访问资源,防止输出重叠 //对私叫号 DWORD WINAPI PrivateServiceThread(PVOID s1pv) { while(true) { srand((unsigned)time(NULL)); WaitForSingleObject(cSemaphorePrviate,INFINITE); Sleep(1500); EnterCriticalSection(&print); cout<<"对私窗口叫号!"<

操作系统实验报告

操作系统实验报告 实验名称: 系统的引导 所在班级: 指导老师: 老师 实验日期: 2014年3 月29 日

一、实验目的 ◆熟悉hit-oslab实验环境; ◆建立对操作系统引导过程的深入认识; ◆掌握操作系统的基本开发过程; ◆能对操作系统代码进行简单的控制,揭开操作系统的神秘面纱。 二、实验容 1. 阅读《Linux核完全注释》的第6章引导启动程序,对计算机和Linux 0.11的引导过程进行初步的了解。 2. 按照下面的要求改写0.11的引导程序bootsect.s。 3. 有兴趣同学可以做做进入保护模式前的设置程序setup.s。 4. 修改build.c,以便可以使用make BootImage命令 5. 改写bootsect.s主要完成如下功能: bootsect.s能在屏幕上打印一段提示信息XXX is booting...,其中XXX是你给自己的操作系统起的名字,例如LZJos、Sunix等。 6. 改写setup.s主要完成如下功能: bootsect.s能完成setup.s的载入,并跳转到setup.s开始地址执行。而setup.s 向屏幕输出一行"Now we are in SETUP"。setup.s能获取至少一个基本的硬件参数(如存参数、显卡参数、硬盘参数等),将其存放在存的特定地址,并输出到屏幕上。setup.s不再加载Linux核,保持上述信息显示在屏幕上即可。 三、实验环境

本实验使用的系统是windows系统或者是Linux系统,需要的材料是osexp。 四、实验步骤 1. 修改bootsect.s中的提示信息及相关代码; 到osexp\Linux-0.11\boot目录下会看到图1所示的三个文件夹,使用UtraEdit 打开该文件。将文档中的98行的mov cx,#24修改为mov cx,#80。同时修改文档中的第246行为图2所示的情形。 图1图2 图3 2. 在目录linux-0.11\boot下,分别用命令as86 -0 -a -o bootsect.obootsect.s和 ld86 -0 -s -obootsectbootsect.o编译和bootsect.s,生成bootsect文件; 在\osexp目录下点击MinGW32.bat依此输入下面的命令: cd linux-0.11 cd boot as86 -0 -a -o bootsect.obootsect.s ld86 -0 -s -o bootsectbootsect.o

计算机操作系统实验四

实验三进程与线程 问题: 进程是具有独立功能的程序关于某个数据集合上的一次运行活动,是系统进行资源分配和调度的独立单位,具有动态性、并发性、独立性、异步性和交互性。然而程序是静态的,并且进程与程序的组成不同,进程=程序+数据+PCB,进程的存在是暂时的,程序的存在是永久的;一个程序可以对应多个进程,一个进程可以包含多个程序。当操作系统引入线程的概念后,进程是操作系统独立分配资源的单位,线程成为系统调度的单位,与同一个进程中的其他线程共享程序空间。 本次实验主要的目的是: (1)理解进程的独立空间; (2)加深对进程概念的理解,明确进程和程序的区别; (3)进一步认识并发执行的实质; (4)了解红帽子(Linux)系统中进程通信的基本原理。 (5)理解线程的相关概念。 要求: 1、请查阅资料,掌握进程的概念,同时掌握进程创建和构造的相关知识和线程创建和 构造的相关知识,了解C语言程序编写的相关知识; (1)进程: 进程(Process)是计算机中的程序关于某数据集合上的一次运行活动,是系统进行资源分配和调度的基本单位,是操作系统结构的基础。程序是指令、数据及其组织形式的描述,进程是程序的实体。进程的概念主要有两点:第一,进程是一个实体。每一个进程都有它自己的地址空间,一般情况下,包括文本区域(text region)、数据区域(data region)和堆栈(stack region)。文本区域存储处理器执行的代码;数据区域存储变量和进程执行期间使用的动态分配的内

存;堆栈区域存储着活动过程调用的指令和本地变量。第二,进程是一个“执行中的程序”。程序是一个没有生命的实体,只有处理器赋予程序生命时(操作系统执行之),它才能成为一个活动的实体,我们称其为进程。 (2)进程的创建和构造: 进程简单来说就是在操作系统中运行的程序,它是操作系统资源管理的最小单位。但是进程是一个动态的实体,它是程序的一次执行过程。进程和程序的区别在于:进程是动态的,程序是静态的,进程是运行中的程序,而程序是一些保存在硬盘上的可执行代码。新的进程通过克隆旧的程序(当前进程)而建立。fork() 和clone()(对于线程)系统调用可用来建立新的进程。 (3)线程的创建和构造: 线程也称做轻量级进程。就像进程一样,线程在程序中是独立的、并发的执行路径,每个线程有它自己的堆栈、自己的程序计数器和自己的局部变量。但是,与独立的进程相比,进程中的线程之间的独立程度要小。它们共享内存、文件句柄和其他每个进程应有的状态。 线程的出现也并不是为了取代进程,而是对进程的功能作了扩展。进程可以支持多个线程,它们看似同时执行,但相互之间并不同步。一个进程中的多个线程共享相同的内存地址空间,这就意味着它们可以访问相同的变量和对象,而且它们从同一堆中分配对象。尽管这让线程之间共享信息变得更容易,但你必须小心,确保它们不会妨碍同一进程里的其他线程。 线程与进程相似,是一段完成某个特定功能的代码,是程序中单个顺序的流控制,但与进程不同的是,同类的多个线程是共享同一块内存空间和一组系统资源的,而线程本身的数据通常只有微处理器的寄存器数据,以及一个供程序执行时使用的堆栈。所以系统在产生一个线程,或者在各个线程之间切换时,负担要比进程小得多,正因如此,线程也被称为轻型进程(light-weight process)。一个进程中可以包含多个线程。 2、理解进程的独立空间的实验内容及步骤

操作系统B2-上机实验-进程

实验二Linux 进程实验 姓名:段叶叶班级:信息1302 学号:07131052 地点:东区实验室FF109 时间:2014年10月13日星期一 成绩: 一、实验内容 1.创建进程的系统调用fork(); 2.创建进程的系统调用vfork(); 3.执行新程序的系统调用exec(); 4.等待进程结束的系统调用wait()或waitpid()。 前三题必做,最后一题选做。 二、实验目的 熟悉进程的系统调用。 三、实验环境 登陆Linux虚拟机,进入Linux shell,提示符为$,表示普通用户提示符。 四、实验题目 1. 【题目】:编写程序forkgrandchild.c,用来创建孙子进程。 【要求】:在读懂程序forktest.c的基础上,编写程序 forkgrandchild.c(forkgrandchild.c创建在用户名(如wm)目录下的process 目录下),所创建的程序forkgrandchild.c可实现创建孙子进程,并显示孙子进程的pid,其父进程的pid,forkgrandchild.c要求可读性好,用户界面友好。 【预备知识】: 1)Linux进程状态 ●运行状态:程序正在运行或在运行队列中等待运行。 ●可中断等待状态:进程正在等待某个事件完成,等待过程可被信号或定时器 唤醒。 ●不可中断等待状态:进程正在等待某个事件完成,不可被信号或定时器唤醒, 必须等待事件的发生,才可唤醒。 ●僵死状态:进程已终止,但进程描述符依然存在,直到父进程调动wait()函 数后释放。 ●停止状态:进程因收到SIGSTOP SIGSTP SIGTIN SIGTOU信号后停止运行 或该进程正在被跟踪(调式程序时)。

计算机操作系统概论名词解释

第1部分操作系统概论名词解释 脱机输入/输出 具体的输入/输出不需要在主计算机上进行的方式也称“脱机输入/输出” 批处理 作业是由操作系统成批地进行处理,操作系统能自动地从输入池读入下一个作业,并予以运行和输出,如此直到整批作业全部处理完毕。 SPOOLING 由操作系统将磁盘模拟为输入/输出设备的处理方式称为SPOOLING(Simultaneous Periph eral Operating On Line),即“并行的外部设备操作联机”,也称“假脱机”。SPOOLING系统是以磁盘为几乎无限巨大的缓冲区来解决低速的I/O设备与高速的CPU之间的速度匹配问题。 分时系统 为了降低交互式系统的等待时间和运行时间的比率,系统通过多台终端同时向很多用户提供运行环境,这种分时系统就能以合理的成本向用户提供交互式使用计算机的方便。 多路性 一台主机可连接多台终端,多个终端用户可以同时使用计算机,共享系统的硬软件资源。 交互性 用户能与系统进行对话。在一个多步骤作业的运行过程中,用户能通过键盘等设备输入数据或命令,系统获得用户的输入后做出响应,显示执行的状况或结果。 实时操作系统 是一种能在限定的时间内对输入进行快速处理并做出响应的计算机处理系统 多处理机系统 一个计算机系统中可具有多个CPU或处理机。一般用微处理器构成阵列系统,其运算速度可以达到上万亿次, 分布式操作系统 分布式系统是一种多计算机系统,这些计算机可以处于不同的地理位置和拥有不同的软硬件资源,并用通信线路连接起来,具有独立执行任务的能力。分布式系统具有一个统一的操作系统,它可以把一个大任务划分成很多可以并行执行的子任务,并按一定的调度策略将它们动态地分配给各个计算机执行,并控制管理各个计算机的资源分配、运行及计算机之间的通信,以协调任务的并行执行。以上所有的管理工作对用户都是透明的。 网络操作系统 计算机网络是指用数据通信系统把分散在不同地方的计算机群和各种计算机设备连接起来的集合,它主要用于数据通信和资源共享,特别是软件和信息共享。

操作系统实验报告

操作系统实验报告 学生学院计算机学院 专业班级计算机科学与技术3班学号3213005910 学生姓名林虹 指导教师丁国芳 2015 年12月15 日

目录 1 实验一进程调度 (1) 2 实验二银行家算法 (16) 3 实验三动态分区分配方式的模拟 (20) 4 实验四仿真各种磁盘调度算法 (26)

实验一进程调度 1. 实验目的 编写并调试一个模拟的进程调度程序,分别采用“短进程优先”、“时间片轮转”、“高响应比优先”调度算法对随机产生的五个进程进行调度,并比较算法的平均周转时间。以加深对进程的概念及进程调度算法的理解。 2. 实验要求 1.每个进程由一个进程控制块(PCB)表示,进程控制块可以包含如下信息:进程 名、优先数(响应比)、到达时间、需要运行时间(进程的长度)、已运行时间、进 程状态等等(可以根据需要自己设定)。 2.由程序自动生成进程(包括需要的数据,要注意数据的合理范围),第一个进程到 达时间从0开始,其余进程到达时间随机产生。 3.采用时间片轮转调度算法时,进程的运行时间以时间片为单位进行计算。 4.每个进程的状态可以是就绪W(Wait)、运行R(Run)、或完成F(Finish)三种 状态之一。 5.每进行一次调度,程序都要输出一次运行结果:正在运行的进程、就绪队列中的进 程、完成的进程以及各个进程的PCB,以便进行检查。 6.最后计算各调度算法的平均周转时间,并进行比较、分析。 3. 实验内容 a.算法原理 (1)短进程优先调度算法 “短进程优先”调度算法的基本思想是把CPU分配给就绪队列中需要时间最短的进程。 (2)时间片轮转算法 将系统中所有的就绪进程按照FCFS原则,排成一个队列。每次调度时将CPU 分派给队首进程,让其执行一个时间片。时间片的长度从几个ms到几百ms。在一个时间片结束时,发生时钟中断。调度程序据此暂停当前进程的执行,将其送到就绪队列的末尾,并通过上下文切换执行当前的队首进程。进程可以未使用完一个时间片,就出让CPU。 (3)高响应比优先算法 HRRN调度策略同时考虑每个作业的等待时间长短和估计需要的执行时间长短,从中选出响应比最高的作业投入执行。 每个作业完成后要打印该作业的开始运行时刻、完成时刻、周转时间和带权周转时间,这一组作业完成后要计算并打印这组作业的平均周转时间、带权平均周转时间。

操作系统实验四

青岛理工大学课程实验报告

算法描述及实验步骤 功能:共享存储区的附接。从逻辑上将一个共享存储区附接到进程的虚拟地址空间上。用于建立调用进程与由标识符shmid指定的共享内存对象之间的连接。 系统调用格式:virtaddr=shmat(shmid,addr,flag) 该函数使用头文件如下: #include #include #include (8)shmdt( ) 功能:用于断开调用进程与共享内存对象之间的连接,成功时返回0,失败返回-1。 系统调用格式: int shmdt(shmaddr) char *shmaddr;/*采用shmat函数的返回值*/ (9)shmctl( ) 功能:共享存储区的控制,对其状态信息进行读取和修改。用于对已创建的共享内存对象进行查询、设置、删除等操作。 系统调用格式:shmctl(shmid,cmd,buf) 该函数使用头文件如下: #include #include #include 2、步骤: (1)定义进程变量(2)定义两个字符数组 (3)创建管道(4)如果进程创建不成功,则空循环(5)如果子进程创建成功,pid为进程号(6)锁定管道 (7)给Outpipe赋值(8)向管道写入数据 (9)等待读进程读出数据(10)解除管道的锁定 (11)结束进程等待子进程结束(12)从管道中读出数据 (13)显示读出的数据(14)父进程结束 创建jincheng.c 插入文字

调 试 过 程 及 实 验 结 果 运行: 运行后: 总 结 (对实验结果进行分析,问题回答,实验心得体会及改进意见) 虽然对pipe()、msgget()、msgsnd()、msgrcv()、msgctl()、shmget()、shmat()、 shmdt()、shmctl()的功能和实现过程有所了解,但是运用还是不熟练,过去没 见过,所以运行了一个简单的程序。 利用管道机制、消息缓冲队列、共享存储区机制进行进程间的通信,加深了对 其了解。 (1)管道通信机制,同步的实现过程:当写进程把一定数量的数据写入pipe, 便去睡眠等待,直到读进程取走数据后,再把它唤醒。当读进程读一空pipe 时,也应睡眠等待,直到写进程将数据写入管道后,才将之唤醒,从而实现进 程的同步。 管道通信的特点:A管道是半双工的,数据只能向一个方向流动;需要双方通 信时,需要建立起两个管道;B. 只能用于父子进程或者兄弟进程之间(具有亲 缘关系的进程);C.单独构成一种独立的文件系统:管道对于管道两端的进程而

操作系统的概念和功能

操作系统的概念和功能 计算机是一个高速运转的复杂系统:它有CPU、内存储器、外存储器、各种各样的输入输出设备,通常称为硬件资源;它可能有多个用户同时运行他们各自的程序,共享着大量数据,通常称为软件资源。如果没有一个对这些资源进行统一管理的软件,计算机不可能协调一致、高效率地完成用户交给它的任务。 从资源管理的角度,操作系统是为了合理、方便地利用计算机系统,而对其硬件资源和软件资源进行管理的软件。它是系统软件中最基本的一种软件,也是每个使用计算机的人员必须学会使用的一种软件。 4.3.1 操作系统功能 操作系统五大管理功能,即作业管理、存储管理、信息管理、设备管理和处理机管理。这些管理工作是由一套规模庞大复杂的程序来完成的。 作业管理解决的是允许谁来使用计算机和怎样使用计算机的问题。在操作系统中,把用户请求计算机完成一项完整的工作任务称为一个作业。当有多个用户同时要求使用计算机时,允许哪些作业进入,不允许哪些进入,对于已经进入的作业应当怎样安排它的执行顺序,这些都是作业管理的任务。 存储管理解决的是内存的分配、保护和扩充的问题。计算机要运行程序就必须要有一定的内存空间。当多个程序都在运行时,如何分配内存空间才能最大限度地利用有限的内存空间为多个程序服务;当内存不够用时,如何利用外存将暂时用不到的程序和数据“滚出”到外存上去,而将急需使用的程序和数据“滚入”到内存中来,这些都是存储管理所要解决的问题。 信息管理解决的是如何管理好存储在磁盘、磁带等外存上的数据。由于计算机处理的信息量很大而内存十分有限,绝大部分数据都是保存在外存上。如果要用户自己去管理就要了解如何将数据存放到外存的物理细节,编写大量程序。在多个用户使用同一台计算机的情况下既要保证各个用户的信息在外存上存放的位置不会发生冲突,又要防止对外存空间占而不用;既要保证任一用户的信息不会被其他用户窃取、破坏,又要允许在一定条件下多个用户共享,这些都是要靠信息管理解决的。信息管理有时也称为文件管理,是因为在操作系统中通常是以“文件”作为管理的单位。操作系统中的文件概念与日常生活中的文件不同,在操作系统中,文件是存储在外存上的信息的集合,它可以是源程序、目标程序、一组命令、图形、图像或其它数据。 设备管理主要是对计算机系统中的输入输出等各种设备的分配、回收、调度和控制,以及输入输出等操作。 处理机管理主要解决的是如何将CPU分配给各个程序,使各个程序都能够得到合理的运行安排。 从资源管理的角度来看,可以把操作系统看作是控制和管理计算机资源的一组程序;从用户的角度看,操作系统是用户和计算机之间的界面。用户看到的是操作系统向用户提供的一组操作命令,用户可以通过这些命令来使用和操作计算机。因而学会正确使用这些命令就成为学会使用计算机的第一步。 4.3.2 操作系统基本类型 计算机上使用的操作系统种类很多,但其基本类型可以划分为三类,即批处理操作系统、分时操作系统和实时操作系统。 批处理操作系统的设计目标是为了最大限度地发挥计算机资源的效率;在这种操作系统环境下,用户要把程序、数据和作业说明一次提交给系统操作员,输入计算机,在处理过程中与外部不再交互。分时操作系统的设计目标是使多个用户可以通过各自的终端互不干扰地同时使用同一台计算机交互进行操作,就好像他自己独占了该台计算机一样。实时操作系统则要

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