武汉科技大学城市学院
操作系统
实验指导书
郭冀生 编
审
信息工程学部
版权所有 不得翻印
操作系统实验指导书
1.实验教学学时与实验名称
JAVA 程序设计实验教学共计 18 学时,9 个必做实验,每个实验 2 学时。
实验序号
实验名称
实验学时
实验类型
必做/选做
实验一
实验二
实验三
操作系统接口
进程调度
处理机调度
2、实验教学设备和仪器
2
4
4
程序设计型
程序设计型
程序设计型
必做
必做
必做
(1)实验设备和仪器名称:微机(内存为 1G 以上)
(2)实验软件配置:各种编程语言
(3)学生一人一机。
3.实验教学与考核方式
(1)学生在指导教师指定的机位上完成指定的实验,分发或下载“实验指导书”指
导教师讲解实验任务及要求;学生检查和熟悉机位上的实验平台与工具。
(2)本课程实验要求学生按给出“实验报告书”的基本框架书写并提交纸质实验
报告。
(3)指导教师根据学生在实验中的表现和实验完成水平,对学生本次实验评定“优”、
“良”、“中”、“及格”或“不及格”,记入记分册。
“实验报告书”评分标准:
优:程序自己编写且通过;同步关系正确,概念正确,数据结构正确。
良:程序大部自己编写且分通过,同步关系基本正确,概念基本正确。
中:程序小部分自己编写且通过,概念不清楚。
及格:程序不能通过,概念不清楚。
不及格:不做实验,或拷贝他人的。
(4)本课程实验成绩占课程总成绩的 30%。
4.实验教材与参考书
教材:《计算机操作系统教程《第 3 版)》 主编:张尧学 史美林 张高
出版社:清华大学出版社 2007.9.
参考书:1、《计算机操作系统》 主编:汤子瀛 哲凤屏 汤小丹
2、《计算机操作系统教程》主编:周长林 左万历
出版社:高等教育出版社 2000.4
出版社:西安电子科技大学出版社 2002.2
1
实验一 操作系统接口
一、实验目的
1.熟悉某种操作系统接口的键盘操作命令和系统调用命令。
2.了解并掌握各种命令的功能和使用方法。
3.能熟练的在某种操作系统环境中工作。
二、实验内容及要求
分别写出在 DOS 操作系统,WIN XP 操作系统,网络操作系统环境下建立,修改,编辑,
运行一个程序的步骤。
三、实验原理及步骤
操作系统与用户的接口分为程序级的系统调用命令(或广义指令),作业控制级的键盘操
作命令及作业控制语言。只有熟悉和掌握这些手段,才能主动而有效地使用计算机的各
种资源。
四、实验结果分析及实验报告要求
体会使用程序级的系统调用命令(或广义指令),作业控制级的键盘操作命令这两种接
口完成用户功能的要求。
按给出“实验报告书”的基本框架书写实验报告。
实验二 进程调度
一、实验目的
进程是操作系统最重要的概念之一,进程调度又是操作系统核心的重要内容。通过
该实验,要求同学们了解各进程在执行过程中的状态和参数的变化情况,以便于观
察诸进程的调度过程。
二、实验内容及要求
按剥夺式优先数法对三个进程 P1,p2,p3 进行模拟调度,各进程的优先数静态设置,
其中 P1 的优先数最高,P3 的优先数最低。每个进程都处于执行 E(execute),就绪
R(ready)和等待 W(wait)三种状态之一,并假定初始状态均为 R.。
三个进程有如下同步关系:P1 因等待事件 1 被阻塞后由 P2 发现并唤醒之,P2 因
等待事件 2 被阻塞后由 P3 发现并唤醒之。
当系统进入运行,在完成必要的初始化工作以后便进入进程调度,首先选择优先数
最高的进程使其进入执行(分配 CPU)。当执行进程因等待某个事件被阻塞或唤醒
某个等待进程时,转入进程调度。
如果被唤醒的进程的优先数大于现行的执行进程,则剥夺现行进程的执行权,而将
CPU 分配给被唤醒的进程。当系统处于死锁或三个进程都执行完毕时系统退出运
行。
系统中应用到如下数据结构:
*进程控制块 PCB;
*信号量 sem;
2
*其它需要的数据结构。由自己设计。
三、实验原理及步骤
根据现代操作系统的特征
1.并发性(concurrence);
2.共享性(sharing);
3.虚拟性(virtual);
4.异步性(asynchronism) 。
模拟出进程在执行中的状态变化过程;
体会进程申请资源、使用资源、归还资源;
体会死锁。
步骤(参考框图)
3
四、实验结果分析及实验报告要求
通过实验反映以上制约关系和资源共享关系,了解系统使用一些具有特定功能的程
序段(原语)来创建、撤消进程以及完成进程各状态间的转换,从而达到多进程高
效率并发执行和协调、实现资源共享的目的。
要求学生提交“实验报告书”,按给出“实验报告书”的基本框架书写。
实验三 处理机调度(按先来先服务调度算法)
一、实验目的
进程调度是操作系统最重要的概念之一,是操作系统核心内容。调度算法好坏将直
接影响操作系统的性能。本实验可以加深对进程调度和各种调度算法的理解。
要求到达的进程数、各进程到达的时间可以任意选择。
通过实验,求出平均周转时间和加权均周转时间。
二、实验内容及要求
根据表格数据求出平均周转时间和加权均周转时间。
作业
提交时间
运行时间
开始时间
完成时间
周转时间
带权周转时
间
8.00
8.5
9.00
9.5
2.00
0.5
0.10
0.20
1
2
3
4
平 均 周 转
时间
平 均 带 权
周转时间
三、实验原理及步骤
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
(驻留时间最长)的方式进行调度处理。
• 对于作业调度:该算法就是从后备作业队列中(按进入的时间顺序排队)选择队
首一个或几个作业,调入内存,创建进程,放入就绪队列。
• 对于进程调度:该算法就是从就绪队列中选择一个最先进入队列的进程,将 CPU
分配于它。
步骤(参考框图)
4
输入进程的数量及到达的时间
没有
有进程吗?
有
执行进程:
求出完成时间;
周转时间;
带权周转时间。
选择,执行下一个程
序(注意算法),
有
还有进程
吗?
没有
计算:
平均周转时间、
带权平均周转时间。
输出
结束
四、实验结果分析及实验报告要求
不利于执行时间较短的作业或紧急的进程。用户的作业的周转时间变长。
要求学生提交“实验报告书”,按给出“实验报告书”的基本框架书写。
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