《操作系统》实验讲义
一、 进程控制
目的：利用简单的结构和控制方法模拟进程结构、进程状态转换和进程控制。
方法：用PCB表示整个进程实体，利用键盘交互式命令控制方法模拟进程执行中产生的事件。
实现过程：
1、 定义PCB（可以采用静态结构或动态结构）：包括理论PCB中的基本内容，如ID、进程状态、队列指针。由于无法实现真正的进程创建功能，在实验中只需建立PCB，用它代表完整的进程。
2、 定义进程状态转换方式：进程的状态转换是由进程内部操作或操作系统的控制引起，由于无法实现这些功能，学生可以采用随机数方法或键盘控制方法模拟，并实现对应的控制程序。随机方法指产生1－6的随机数，分别代表创建进程(c)、结束进程(e)、进程阻塞(b)、激活进程(w)、调度进程(p)、时间片到(t)等事件；键盘模拟方法指定义6种按键代表以上6种事件。
3、 根据四种事件处理就绪队列、阻塞队列和当前执行中的进程。
4、 每次事件处理后应形象地显示出当前系统中的执行进程是哪一个，就绪队列和阻塞队列分别包含哪些进程。
二、 进程调度
目的：在实验一的基础上实现FCFS、ＳＪＦ以及时间片调度算法。
方法：实现FCFS、ＳＪＦ以及时间片调度算时，在进程创建时自动随机或手工指定到达时间和服务时间，并将该值保存到PCB中。根据该值对各个进程进行调度。实现时间片调度算法时，如果进程不阻塞，在指定的时间片q（如5秒）后调度下一个进程。
实现过程：在调度就绪队列中的进程时按FCFS、ＳＪＦ以及时间片调度算法进行调度。在时间片调度算法中，可以继续用按键控制进程阻塞事件，如果在规定时间片内不阻塞，自动调度下一个就绪进程。
三、 分页式存储管理
目的：实现分页式存储地址转换过程，在此基础上实现请求分页的地址转换。实现请求页式地址转换中出现的缺页现象中，用到的FIFO、LRU、OPT置换算法。
方法：利用键盘输入本模拟系统的物理块的大小，作业的页表中的块号；完成逻辑地址转换成相应的物理地址的过程。利用键盘输入本模拟系统分配给作业的内存物理块个数，作业在执行过程中的页面调度次序。计算出三种算法的缺页次数和缺页率。
实现过程：
１、 输入块（页）的大小，本作业的页表（长度不定）；
２、 录入逻辑地址转换成相应的物理地址
３、 扩充页表，变成请求式的二维页表（增加存在位等）完成地址转换。
４、 输入分配给本作业的块数，本作业的页面调度次序；
５、 分别采用OPT、FIFO、LRU置换算法，利用堆栈结构完成页面置换；记录被换出的页面和新换入的页面。
四、 设备管理
目的：模拟实现包括设备的添加和删除，设备的分配和回收，体现设备分配中的设备独立性。使学生掌握外围设备的体系结构和管理方法。
方法：假定模拟系统中有K、M、T和P设备，采用安全分配方式。
实现过程：
1、设备管理子系统涉及到系统设备表（SDT）、通道控制表（CHCT）、控制器控制表（COCT）和设备控制表（DCT）来体现输入输出系统的四级结构和三级控制。我们模拟这样的数据结构来完成对外围设备的管理。
（1）添加设备：增加对应的设备控制表和系统设备表中的表项，如果需要新建对应的控制器控制表。
（2）删除设备：删除对应的设备控制表和系统设备表中的表项，如果需要删除对应的控制器控制表。
2、独占设备的分配与回收，创建进程申请独立设备名称，建立起连接通路或阻塞到设备、控制器或通道上面，等待其他归还设备的进程后唤醒；
3、申请设备时，可以通过申请某一类设备来实现设备独立性，将逻辑设备名映射为物理设备。
五、 文件系统管理
目的：利用文件内容和命令实现树型目录结构。利用位示图表示外存的分配情况，新建文件时分配必要的空间，模拟文件分配表（FAT）记录文件在外存上的存储方式。
方法：在文件中保存目录内容，创建文件或子目录可以用命令行命令：MD、CD、RD、MKNOD（创建文件）、DEL（删除文件）和DIR。目录项包括文件或目录名称、类型（文件、目录或空目录项）、创建日期以及下一个目录项指针、下一级目录项指针。建立目录文件所对应的位示图，并在目录项创建和删除过程中应用。目录文件长度可以固定（如最多256个目录项），并为该文件建立对应的位示图文件。
实现过程：
1、创建初始文件，建立根目录的“.”和“..”目录项。
2、显示命令提示符“$”。
3、输入命令后根据命令含义完成相应文件操作：
l MD：在目录文件中创建子目录，同时搜索当前目录最后一个目录项，并保存指针信息；
l CD：根据当前目录切换到指定目录；
l RD：搜索所要删除的目录是否为空目录，若是则删除；
l MK：在当前目录中创建文件名称；
l DEL：搜索所要删除的文件是否存在，若是则删除；
l DIR：列出当前目录的所有目录项。
4、利用位示图模拟外存的空闲空间的情况。
5、在创建文件的时候分配空闲的磁盘空间，采用显示链接的方式，利用文件分配表（FAT）记录文件在外存上的存储情况。
6、当删除文件时，回收外存上的空间，修改位示图和文件分配表。
实验成绩评定：
实验成绩占期末考试成绩20分，上述五个实验每个实验为4分。在检查学生程序的时候相应的打出优、良和差；分别对应4、3、2分；最后累计得出本学期的实验成绩。
{var%20f='http://v.t.sina.com.cn/share/share.php?appkey=1515056452',u=z||d.location,p=['&url=',e(u),'&title=',e(t||d.title),'&source=',e(r),'&sourceUrl=',e(l),'&content=',c||'gb2312','&pic=',e(p||'')].join('');function%20a(){if(!window.open([f,p].join(''),'mb',['toolbar=0,status=0,resizable=1,width=440,height=430,left=',(s.width-440)/2,',top=',(s.height-430)/2].join('')))u.href=[f,p].join('');};if(/Firefox/.test(navigator.userAgent))setTimeout(a,0);else%20a();})(screen,document,encodeURIComponent,'','','https://www.xiaopingtou.cn//data/attach/topic/topicKPo7gB.jpg', '推荐 m0_37105371 的文章《操作系统实验讲义》','https://www.xiaopingtou.net/article-92573.html','页面编码gb2312|utf-8默认gb2312'));){kind=link}