华中科技大学计算机操作系统实验报告两篇

华中科技大学计算机操作系统实验报告两篇

一、实验一：操作系统进程管理

实验目的：

1. 理解操作系统进程管理的概念和基本原理；

2. 掌握进程的状态转换、进程调度和进程同步与互斥等基本技术；

3. 能够使用C语言实现进程管理的基本功能。

实验内容：

1. 进程状态转换：设计一个简单的进程状态转换模型，并使用C语言实现进程状态的转移；

2. 进程调度算法：实现三种基本的进程调度算法（先来先服务、短作业优先和优先级调度）；

3. 进程同步与互斥：使用信号量实现生产者-消费者问题，并分析信号量在进程同步与互斥中的作用。

实验报告：

1. 实验一：进程状态转换

实验目的：理解进程状态转换的概念，并实现进程状态的转移。

实验内容：设计一个简单的进程状态转换模型，包括创建、就绪、运行、阻塞和终止五个状态，使用C语言实现进程状态的转移。

实验步骤：

（1）定义进程状态枚举类型，包含创建、就绪、运行、阻塞和终止五个状态；

（2）定义进程结构体，包含进程ID、状态和转移函数指针；

（3）编写进程状态转移函数，实现进程状态的转换；

（4）编写主函数，创建进程实例，并执行进程状态转移。

实验结果：成功实现了进程状态的转移，验证了实验目的。

2. 实验一：进程调度算法

实验目的：掌握三种基本的进程调度算法，并实现它们。

实验内容：实现先来先服务、短作业优先和优先级调度三种进程调度算法。

实验步骤：

（1）定义进程结构体，包含进程ID、到达时间、运行时间和优先级；

（2）编写先来先服务算法，按照进程到达时间进行调度；

（3）编写短作业优先算法，按照进程运行时间进行调度；

（4）编写优先级调度算法，按照进程优先级进行调度；

（5）编写主函数，创建进程实例，并执行调度算法。

实验结果：成功实现了三种进程调度算法，验证了实验目的。

3. 实验一：进程同步与互斥

实验目的：理解信号量在进程同步与互斥中的作用，并使用信号量实现生产者-消费者问题。

实验内容：使用信号量实现生产者-消费者问题，并分析信号量在进程同步与互斥中的作用。

实验步骤：

（1）定义信号量结构体，包含信号量值和等待队列；

（2）编写信号量操作函数，包括P操作和V操作；

（3）定义生产者和消费者结构体，包含信号量引用；

（4）编写生产者和消费者函数，实现生产者-消费者问题的同步与互斥；

（5）编写主函数，创建生产者和消费者实例，并执行函数。

实验结果：成功实现了生产者-消费者问题，验证了实验目的。

二、实验二：操作系统内存管理

实验目的：

1. 理解操作系统内存管理的概念和基本原理；

2. 掌握内存分配策略和页面置换算法；

3. 能够使用C语言实现内存管理的基本功能。

实验内容：

1. 内存分配策略：实现固定分区分配、可变分区分配和分页存储管理；

2. 页面置换算法：实现FIFO、LRU和OPT三种页面置换算法；

3. 内存分配与回收：使用C语言实现内存的分配与回收。

实验报告：

1. 实验二：内存分配策略

实验目的：掌握内存分配策略，并实现它们。

实验内容：实现固定分区分配、可变分区分配和分页存储管理。

实验步骤：

（1）定义内存块结构体，包含起始地址、大小和状态；

（2）编写固定分区分配算法，按照分区大小进行内存分配；

（3）编写可变分区分配算法，按照进程需求进行内存分配；

（4）编写分页存储管理算法，按照页面大小进行内存分配；

（5）编写主函数，创建进程实例，并执行内存分配。

实验结果：成功实现了三种内存分配策略，验证了实验目的。

2. 实验二：页面置换算法

实验目的：掌握页面置换算法，并实现它们。

实验内容：实现FIFO、LRU和OPT三种页面置换算法。

实验步骤：

（1）定义页面结构体，包含页号和页面大小；

（2）编写FIFO页面置换算法，按照页面访问顺序进行置换；

（3）编写LRU页面置换算法，按照页面最近访问时间进行置换；

（4）编写OPT页面置换算法，按照页面未来访问时间进行置换；

（5）编写主函数，创建进程实例，并执行页面置换算法。

实验结果：成功实现了三种页面置换算法，验证了实验目的。

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