《操作系统》实验教学大纲一、实验教学内容及要求实验一进程调度【实验类型】综合性【目的与要求】目的：加深对进程、处理机调度的概念及进程调度各种算法（先来先服务、短作业优先、高响应比优先）的理解。要求：要求用C语言设计一个模拟单处理机系统下各种调度算法的思想；要求各种算法均采用非抢占式的调度方式。【内容提要】设计一个按先来先服务调度、按短作业优先调度和按高响应比优先调度的算法。1．输出进程的执行顺序。2：输出算法的平均周转时间和平均带权周转时间。【实验原理】1.先来先服务调度算法的基本思想是：每次调度是从就绪队列中，选择一个最先进入该队列的进程，把处理机分配给它，使之投入运行。该进程一直运行到完成或发生某事件而阻塞后，才放弃处理机。2.（非抢占）短作业优先调度算法的基本思想是：从就绪队列中选出一估计运行时间最短的进程，将处理机分配给它，使它立即执行并一直执行到完成，或发生某事件而被阻塞放弃处理机时，再重新调度。3.进程或作业的描述：用一个结构体变量来描述与进程或作业相关的信息，相当于进程的PCB或作业的JCB。相关信息主要有：进程名、到达时间、估计运行时间、开始时间、完成时间、周转时间和带权周转时间和进程状态等。到达时间和运行时间：可由设计者任意指定一个时间值。【所需主要仪器设备】
《操作系统》实验教学大纲 一、实验教学内容及要求 实验一 进程调度 【实验类型】 综合性 【目的与要求】 目的：加深对进程、处理机调度的概念及进程调度各种算法（先来先服务、 短作业优先、高响应比优先）的理解。 要求：要求用Ｃ语言设计一个模拟单处理机系统下各种调度算法的思想；要 求各种算法均采用非抢占式的调度方式。 【内容提要】 设计一个按先来先服务调度、按短作业优先调度和按高响应比优先调度的算 法。 １．输出进程的执行顺序。 ２．输出算法的平均周转时间和平均带权周转时间。 【实验原理】 1.先来先服务调度算法的基本思想是：每次调度是从就绪队列中，选择一个 最先进入该队列的进程，把处理机分配给它，使之投入运行。该进程一直运行到 完成或发生某事件而阻塞后，才放弃处理机。 2.（非抢占）短作业优先调度算法的基本思想是：从就绪队列中选出一估计 运行时间最短的进程，将处理机分配给它，使它立即执行并一直执行到完成，或 发生某事件而被阻塞放弃处理机时，再重新调度。 3.进程或作业的描述： 用一个结构体变量来描述与进程或作业相关的信息，相当于进程的 PCB 或作 业的 JCB。 相关信息主要有：进程名、到达时间、估计运行时间、开始时间、完成时间、 周转时间和带权周转时间和进程状态等。 到达时间和运行时间：可由设计者任意指定一个时间值。 【所需主要仪器设备】
微型计算机一台，C语言运行环境。实验二存储器管理【实验类型】综合性【目的与要求】目的：深入理解动态分区存储管理方式的内存空间的分配与回收。要求：要求用C语言设计一个模拟单处理机系统内存动态分区方式：各种分配算法及回收算法的思想；给出程序中使用的数据结构：给出程序流程图和源程序，源程序中要附有详细的注释：总结收获体会及对该题解的改进意见和见解。【内容提要】编写程序完成动态分区存储管理方式下的内存分配和回收的实现。具体内容包括：1.确定用来管理内存当前使用情况的数据结构；2.采用首次适应算法完成内存空间的分配；3.分情况对作业进行回收；4.编写主函数对所做工作进行测试。【实验原理】实现动态分区的分配与回收，主要考虑三个问题：1.设计记录内存使用情况的数据表格，用来记录空闲区和作业占用的区域(利用结构体类型数组来保存数据）：2.在设计的数据表格基础上设计内存分配算法（采用首次适应算法找合适的分区，分配时要考虑碎片问题）；3.在设计的数据表格基础上设计内存回收算法（分四种情况进行回收（上邻、下邻、上下邻和无相邻分区），对空闲分区表进行排序）。【所需主要仪器设备】微型计算机一台，C语言运行环境。实验三文件管理【实验类型】综合性【目的与要求】
微型计算机一台，C 语言运行环境。 实验二存储器管理 【实验类型】 综合性 【目的与要求】 目的：深入理解动态分区存储管理方式的内存空间的分配与回收。 要求：要求用Ｃ语言设计一个模拟单处理机系统内存动态分区方式；各种分 配算法及回收算法的思想；给出程序中使用的数据结构；给出程序流程图和源程 序，源程序中要附有详细的注释；总结收获体会及对该题解的改进意见和见解。 【内容提要】 编写程序完成动态分区存储管理方式下的内存分配和回收的实现。具体内容包 括： 1.确定用来管理内存当前使用情况的数据结构； 2.采用首次适应算法完成内存空间的分配； 3.分情况对作业进行回收； 4.编写主函数对所做工作进行测试。 【实验原理】 实现动态分区的分配与回收，主要考虑三个问题： 1.设计记录内存使用情况的数据表格，用来记录空闲区和作业占用的区域 (利用结构体类型数组来保存数据)； 2.在设计的数据表格基础上设计内存分配算法（采用首次适应算法找合适 的分区，分配时要考虑碎片问题）； 3.在设计的数据表格基础上设计内存回收算法（分四种情况进行回收（上 邻、下邻、上下邻和无相邻分区），对空闲分区表进行排序）。 【所需主要仪器设备】 微型计算机一台，C 语言运行环境。 实验三 文件管理 【实验类型】 综合性 【目的与要求】
目的：掌握操作系统如何对磁盘存储空间进行有效地管理，通过本实验便学生掌握windows系统的位示图法对磁盘存储空间的分配和回收算法。要求：要求用C语言设计一个模拟Windows系统的位示图法对磁盘存储空间的分配和回收算法。【内容提要】模拟位示图管理磁盘存储空间。设计申请一块磁盘空间和归还一块磁盘空间的程序。要求：1、显示程序运行前和运行后的位示图；2、分配算法要求显示分配到的磁盘空间的物理块号；3、归还算法要求显示归还块对应于位示图的字号和位号。【实验原理】1、实验所需数据结构：（1）假定磁盘的块号、字号和位号从1编址；假设当前磁盘块数为128个，用8个字长为16的字构成位示图；（intmap[9][17]；)，map中元素的值随机给出0或1;（2）用一个变量S用来记录磁盘空闲块数。2、分配流程：（1）输入需申请的空闲块数，与S比较，若大于则显示空闲块不足，退出，否则循环（2,3,4）；（2）扫描map，找到map[i][j】=0;（3）算出物理块号并输出：块号=（i-1）*16+jmap[i][j] =];（4）修改S的值。3、回收流程：（1）输入要回收的块号，根据块号算出i和j：i=INT（（块号-1）/16）+1j=（块号-1）%16+1（2）扫描map，找到map[i][j]=0;（3）修改S的值。【所需主要仪器设备】
目的：掌握操作系统如何对磁盘存储空间进行有效地管理，通过本实验使学 生掌握 Windows 系统的位示图法对磁盘存储空间的分配和回收算法。 要求：要求用Ｃ语言设计一个模拟 Windows 系统的位示图法对磁盘存储空间 的分配和回收算法。 【内容提要】 模拟位示图管理磁盘存储空间。设计申请一块磁盘空间和归还一块磁盘空间 的程序。要求： 1、显示程序运行前和运行后的位示图； 2、分配算法要求显示分配到的磁盘空间的物理块号； 3、归还算法要求显示归还块对应于位示图的字号和位号。 【实验原理】 1、实验所需数据结构： （1）假定磁盘的块号、字号和位号从 1 编址； 假设当前磁盘块数为 128 个，用 8 个字长为 16 的字构成位示图；（int map[9][17];），map 中元素的值随机给出 0 或 1； （2）用一个变量 S 用来记录磁盘空闲块数。 2、分配流程： （1）输入需申请的空闲块数，与 S 比较，若大于则显示空闲块不足，退出， 否则循环（2,3,4）; （2）扫描 map，找到 map[i][j] =0; （3）算出物理块号并输出： 块号=（i -1）*16+j map[i][j] =1； （4）修改 S 的值。 3、回收流程： （1）输入要回收的块号，根据块号算出 i 和 j： i = INT(（块号-1）/16) +1 j =（块号-1）%16+1 （2）扫描 map，找到 map[i][j] =0; （3）修改 S 的值。 【所需主要仪器设备】
微型计算机一台，C语言运行环境。实验学时分配二《操作系统》课程实验教学一览表实验所需主要必做/选是否为开序号实验项目名称实验类型备注学时做放实验仪器设备是1进程调度2综合性计算机必做2是存储器管理2综合性计算机必做32是文件管理综合性计算机必做制订：数学与信息技术学院教研室：计算机工程教研室执笔人：王文霞审订人：杨晓敏
微型计算机一台，C 语言运行环境。 二、实验学时分配 《操作系统》课程实验教学一览表 序号 实验项目名称 实验 学时 实验类型 所需主要 仪器设备 必做/选 做 是否为开 放实验 备注 1 进程调度 2 综合性 计算机 必做 是 2 存储器管理 2 综合性 计算机 必做 是 3 文件管理 2 综合性 计算机 必做 是 制订：数学与信息技术学院 教研室：计算机工程教研室 执笔人：王文霞 审订人：杨晓敏