操作系统实验报告学生学院计算机学院专业班级 12级网络1班学号3112006345学生姓名沙宇丰指导教师李敏2015 年01月07日目录1 实验一进程调度………………………………………………………………2 实验二作业调度………………………………………………………………3 实验三存储管理………………………………………………………………实验一进程调度（实现了最高优先级优先，时间片轮转，多级反馈队列三种算法）1、实验目的编写并调试一个模拟的进程调度程序，采用最高优先数优先算法，时间片轮转算法，多级反馈队列算法对进程进行调度。
以加深对进程的概念及进程调度算法的理解．2：实验原理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、到达时间、需要运行时间、已运行时间、进程状态等等。
每个进程的状态可以是就绪 W（Wait）、运行R（Run）两种状态之一。
就绪进程获得 CPU后都只能运行一个时间片。
用运行时间加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，也就是进程需要继续运行，此时应分配时间片给就绪队列中排在该进程之后的进程，并将它插入就绪队列队尾。
3：实验内容，方法首先对于：最高优先数算法：最高优先数算法的基本思想是把cpu分配给就绪队列中优先数最高的进程。
而我采用优先数动态变化的方式，进程在没获得一次cpu时间后其优先数就减一，然后对各个进程的优先数进行重新排序。
继续把cpu分配给优先数最高的进程。
进程的剩余时间为0时就退出队列。
首先用create（）函数创建链表并对其初始化，然后对链表按照优先级大小进行排序，然后把排序后的链表放进processing（）函数中进行处理，让其占有一个时间片执行，若进程任然未完成，则把该进程放进insert（）函数中插入就绪队列中。
用disp（）函数进行进程的显示。
4：流程图：5：重要函数和数据结构的说明：Struct PCB对进程结构体进行定义Create()函数进行链表的初始化Processing（）函数对整个链表的循环进行处理Sort（）函数对优先级进行动态排序：Disp（）函数对结果进行显示struct PCB *sort(struct PCB *head)/*递增排序函数：入口参数：链表的头指针，此为链表中的排序函数*/{struct PCB *p,*q;int temp;for(p=head;p!=NULL;p=p->next){for(q=p->next;q!=NULL;q=q->next){if(p->prio<q->prio) //通过对链表里面的数据进行互换达到重新排序{temp=q->prio;q->prio=p->prio;p->prio=temp;temp=q->name;q->name=p->name;p->name=temp;temp=q->run;q->run=p->run;p->run=temp;temp=q->rest;q->rest=p->rest;p->rest=temp;}}}return head;}5：实验效果：:6：实验总结：对于最高优先数优先的算法，在设计好进程控制块链表后，就要对优先级进行排序，优先数动态变化和链表的循环是比较花时间处理的，如上图所显示，优先级在进程每执行一个时间片后减一，实现动态变化，开始在这两部分总是出问题，经过耐心的处理还是把问题很好的解决了。
对于第二个：时间片轮转算法，3：实验方法，步骤：基本思想：所有就绪进程按fcfs排成一个队列，总是把处理机分配给队首的进程，各进程占用的cpu时间片相同，如果运行进城用完时间片后还未完成，就把它送进就绪队列的末尾，把处理机重新分配给队首的集成。
直至所有的进程运行完毕。
4：流程图:4：重要的函数和数据结构：Struct PCB对进程结构体进行定义Create()函数进行链表的初始化Insert（）函数把未完成的进程插入就绪队列的末尾Processing（)函数对链表循环进行处理Disp（）函数对结果进行显示其中insert（）函数对进程插入就绪队列末尾是比较重要的void insert(struct PCB *p){struct PCB *p1,*p2;p2=p1=p;p2=(struct PCB *)malloc(sizeof(struct PCB));while(p1->next)p1=p1->next;p1->next=p2;p2->state="就绪中";p2->name=p->name;p2->run=p->rest;p2->queue=(p->queue)+1;p2->rest=p->rest;p2->fragement=2;p2->next=NULL;}:5：实验效果：:6：实验总结：如上图所示，进程在一个时间片执行完后进程，剩余时间为0，退出队列，进程2在执行完一个时间片后仍然未完成，进入就绪队列末尾，以此类推，直至三个进程都完成，这个时间片轮转算法比较简单，只需要处理好把未完成的进程插入就绪队列末尾即可，把已完成的从就绪队列中释放。
调试过程中总是会出现bug，但需要我们耐心一个个解决。
第三个：多级队列反馈算法:：3：实验方法，步骤：其思想是：当一个新进程进入内存后，首先将它放入第一个队列的末尾，按fcfs的原则排队等待，当轮到该进程执行，如能在该时间片内完成，则撤出系统，倘若在时间片内未完成，则放进第二个队列的末尾，按同样的fcfs原则等待执行。
首先用create（）函数创建链表并对其初始化，然后把链表放进processing （）函数中进行处理，若任然未完成，则把该进程放进insert（）函数中插入下一队列。
4：流程图:4：重要的函数和数据结构：struct PCB对进程结构体进行定义Create()函数进行链表的初始化Insert（）函数把未完成的进程插入下一个就绪队列的末尾Processing（)函数对链表循环进行处理Disp（）函数对结果进行显示Insert()函数把进程插入下一个就绪队列void insert(struct PCB *p){struct PCB *p1,*p2;p2=p1=p;p2=(struct PCB *)malloc(sizeof(struct PCB));while(p1->next)p1=p1->next;p1->next=p2;p2->state="就绪中";p2->name=p->name;p2->run=p->rest;p2->queue=(p->queue)+1;p2->rest=p->rest;p2->fragement=2*(p->fragement);p2->next=NULL;}void processing(struct PCB *head){ //对占有cpu时间的进程进行系列的处理struct PCB *p1,*p2,*p3;int n=0;p1=head;while(p1){p1->rest=p1->rest-p1->fragement;if(p1->rest<0)p1->rest=0;p1->state="运行中";disp(p1);if(p1->rest==0)printf("\t\t\t进程%d已完成\n",p1->name);if(p1->rest>0)insert(p1);p1=p1->next;}}5：实验效果：6：实验总结：对于这个多级队列反馈，我在结构体pcb 的定义中增加了一个表示队列序号的queue 来从逻辑上标识不同的队列，:和让时间片的大小呈指数增长的变量fragement，如上图所示，进程1在第一个时间片运行完后任然未完成，则进入第二个就绪队列，它的时间片大小变为了4，使得进入下个队列的进程能获得较大的时间片。
可见，多级反馈队列能够比较好的适应长作业和短作业的需求。
实验二作业调度（实现了单道和多道）一：实验目的：编写并调试作业调度的模拟程序，了解作业调度在操作系统中的作用，以加深对作业调度算法的理解。
二：实验内容和要求：1、为单道批处理系统设计一个作业调度程序(1)、编写并调试一个单道处理系统的作业调度模拟程序。
(2)、作业调度算法：分别采用先来先服务（FCFS）、响应比高者优先（HRN）的调度算法。
(3)、由于在单道批处理系统中，作业一投入运行，它就占有计算机的一切资源直到作业完成为止，因此调度作业时不必考虑它所需要的资源是否得到满足，它所占用的 CPU时限等因素。
(4)、每个作业由一个作业控制块JCB表示，JCB可以包含如下信息：作业名、提交时间、所需的运行时间、所需的资源、作业状态、链指针等等。
作业的状态可以是等待W(Wait)、运行R(Run)和完成F(Finish)三种状态之一。
每个作业的最初状态总是等待W。
(5)、对每种调度算法都要求打印每个作业开始运行时刻、完成时刻、周转时间、带权周转时间，以及这组作业的平均周转时间及带权平均周转时间，并比较各种算法的优缺点。
3、实验设计方案及原理1、编写并调试一个单道处理系统的作业等待模拟程序。
已知它们进入系统的时间、估计运行时间。
分别采用先来先服务（FCFS），最短作业优先（SJF）、响应比高者优先（HRN）的调度算法，计算出作业的平均周转时间和带权的平均周转时间。
对每种调度算法都要求打印每个作业开始运行时刻、完成时刻、周转时间、带权周转时间，以及这组作业的平均周转时间及带权平均周转时间，并比较各种算法的优缺点。
对于先来先服务fcfs调度算法：流程图：重要的函数和数据结构：Struct fcfs 定义结构体Print（）函数对到来的作业进行初始化并进行显示Sort（）函数对作业按照到来的作业的时间先后进行排序Deal（）函数对先来先服务原则对作业进行系列处理Main（）函数进行对各个函数的串接。
定义结构体：struct fcfs{char name[10];float arrivetime;float servicetime;float starttime;float finishtime;float zztime;float dqzztime;};Deal函数按照fcfs原则处理各个作业,是本程序的重要函数void deal(fcfs *p,int N){int k;for(k=0;k<=N-1;k++) {if(k==0) {p[k].starttime=p[k].arrivetime;p[k].finishtime=p[k].arrivetime+p[k].servicetime;}else {p[k].starttime=p[k-1].finishtime;p[k].finishtime=p[k-1].finishtime+p[k].servicetime;} }for(k=0;k<=N-1;k++) {p[k].zztime=p[k].finishtime-p[k].arrivetime;p[k].dqzztime=p[k].zztime/p[k].servicetime;}}4:实验效果：5：实验总结：对于先来先服务算法，如图所示：在就绪队列中按照时间到达先后挑选要进行的作业,各个作业的运行顺序分别是2 1 3；fcfs原则只考虑到了到达的时间先后，而未考虑作业要求的时长，这是个不足之处。