操作系統(tǒng)原理實驗題

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1、《操作系統(tǒng)原理》實驗考核方式與基本要求：1）按要求設(shè)計相應的模擬系統(tǒng)并上機調(diào)試運行2）寫出詳細的實驗報告，實驗報告要求如下：（1）實驗題目。（2）程序中使用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及符號說明。（3）流程圖。（4）打印一份源程序并附上注釋。（5）打印程序運行時的初值和運行結(jié)果。實驗報告可參考附錄A中的規(guī)范進行編寫?；疽螅?人為一小組，采取課內(nèi)上機和業(yè)余上機相結(jié)合的方式進行，在規(guī)定時間內(nèi)每個小組以實驗報告形式上交實驗（設(shè)計）結(jié)果并上機演示說明。㈠進程管理㈡模擬PV操作同步機構(gòu)，且用PV操作解決生產(chǎn)者——消費者問題。㈢銀行家算法㈣模擬

2、分頁式存儲管理中硬件的地址轉(zhuǎn)換和產(chǎn)生缺頁中斷㈤用先進先出（FIFO）頁面調(diào)度算法處理缺頁中斷㈥用最近最少用（LRU）頁面調(diào)度算法處理缺頁中斷㈦設(shè)計一個按優(yōu)先數(shù)調(diào)度算法實現(xiàn)處理器調(diào)度的進程㈧設(shè)計一個按時間片輪轉(zhuǎn)法實現(xiàn)處理器調(diào)度的程序㈨模擬實現(xiàn)一個簡單的固定（或可變）分區(qū)存儲管理系統(tǒng)㈩模擬實現(xiàn)單通路I/O系統(tǒng)中的設(shè)備分配程序?qū)嶒炓贿M程管理1．實驗內(nèi)容至少要有：創(chuàng)建新的進程；查看運行進程；換出某個進程；殺死運行進程以及進程之間通信等功能。㈠進程管理2．實驗提示PCB結(jié)構(gòu)通常包括以下信息：進程名，進程優(yōu)先數(shù)，輪轉(zhuǎn)時間片，進程所

3、占用的CPU時間，進程的狀態(tài)，當前隊列指針等?？筛鶕?jù)實驗的不同，PCB結(jié)構(gòu)的內(nèi)容可以作適當?shù)脑鰟h。例：實驗運行結(jié)果*********************************************進程演示系統(tǒng)*********************************************1.創(chuàng)建新的進程2.查看運行進程3.換出某個進程4.殺死運行進程5.進程之間通信6.退出系統(tǒng)********************************************請選擇（1～6）然后根據(jù)你選擇的不同，

4、出現(xiàn)不同的結(jié)果。實驗二同步機構(gòu)1、實驗內(nèi)容㈡第一題：模擬PV操作同步機構(gòu)，且用PV操作解決生產(chǎn)者——消費者問題。㈢第二題：銀行家算法2．實驗提示[第一題]：在系統(tǒng)初始化時應把信號量semaphore定義為某個類型，為簡單起見，在模擬實驗中可把上述的semaphore直接改成integer。生產(chǎn)者——消費者問題。假定有一個生產(chǎn)者和消費者，生產(chǎn)者每次生產(chǎn)一件產(chǎn)品，并把生產(chǎn)的產(chǎn)品存入共享緩沖器以供消費者取走使用。消費者每次從緩沖器內(nèi)取出一件產(chǎn)品去消費。禁止生產(chǎn)者將產(chǎn)品放入已滿的緩沖器內(nèi)，禁止消費者從空緩沖器內(nèi)取產(chǎn)品。假定緩沖

5、器內(nèi)可同時存放10件產(chǎn)品。進程控制塊PCB。在模擬實驗中，假設(shè)進程控制塊的結(jié)構(gòu)如下圖所示。其中進程的狀態(tài)有：運行態(tài)、就緒態(tài)、等待態(tài)和完成態(tài)。當進程處于等待態(tài)時，在進程控制塊PCB中要說明進程等待原因（在模擬實驗中進程等待原因為等待信號量s1或s2）；當進程處于等待態(tài)或就緒態(tài)時，PCB中保留了斷點信息，一旦進程再度占有處理器則就從斷點位置繼續(xù)運行；當進程處于完成狀態(tài)，表示進程執(zhí)行結(jié)束。進程名狀態(tài)等待原因斷點處理器的模擬。計算機硬件提供了一組機器指令，處理器的主要職責是解釋執(zhí)行機器指令。為了模擬生產(chǎn)者和消費者進程的并發(fā)執(zhí)行

6、，我們必須模擬一組指令和處理器職能。模擬的指令功能P(s)執(zhí)行P操作原語V(s)執(zhí)行v操作原語putB[IN]:=product;IN:=(IN+1)mod10GETX:=B[out];out:=(out+1)mod10produce輸入一個字符放入C中consume打印或顯示x中的字符GOTOLPC:LNOP空操作模擬的處理器指令模擬的一組指令見上圖，其中每條指令的功能由一個過程來實現(xiàn)。用變量PC來模擬“指令計數(shù)器”，假設(shè)模擬的指令長度為1，每執(zhí)行一條模擬指令后，PC加1，指出下一條指令地址。使用模擬的指令，可把生產(chǎn)

7、者和消費者進程的程序表示為下圖的形式。序號生產(chǎn)者程序消費者程序0produceP(s2)1P(s1)GET2PUTV(s1)3V(s2)consume4goto0goto0生產(chǎn)者和消費者程序定義兩個一維數(shù)組PA[0..4]和SA[0..4],每一個PA[i]存放生產(chǎn)者程序中的一條模擬指令執(zhí)行的入口地址；每個SA[i]存放消費者程序中的一條模擬指令執(zhí)行的入口地址。于是模擬處理器執(zhí)行一條指令的過程為：取出PC之值，按PA[PC]或SA[PC]得模擬指令執(zhí)行的入口地址，將PC之值加1，轉(zhuǎn)向由入口地址確定的相應的過程執(zhí)行。[第

8、二題]：編寫銀行家算法，要求對于書上例題給出的資源分配表，可以對輸入各種請求進行安全性判斷，最后給出安全序列或者不能分配的原因。實驗三虛擬存儲器1、實驗內(nèi)容模擬分頁式虛擬存儲管理中硬件的地址轉(zhuǎn)換和缺頁中斷，以及選擇頁面調(diào)度算法處理缺頁中斷。㈣第一題：模擬分頁式存儲管理中硬件的地址轉(zhuǎn)換和產(chǎn)生缺頁中斷。㈤第二題：用先進先出（FIFO）