操作系统高级调度

操作系统 实 验 报 告

课程名称 实验项目名称 学号 姓名 学生所在学院 实验室名称地点

操作系统实验 磁盘调度算法 课程编号 0906553 年级 专业 2012 计算机科学与技术 计算机科学与技术 指导教师 初妍 21B475 哈尔滨工程大学 计算机科学与技术学院

第六讲 磁盘调度算法

一、实验概述

1. 实验名称

磁盘调度算法 2. 实验目的

（1）通过学习EOS 实现磁盘调度算法的机制，掌握磁盘调度算法执行的条件和时机；

（2）观察 EOS 实现的FCFS、SSTF和 SCAN磁盘调度算法，了解常用的磁盘调度算法；

（3）编写 CSCAN和 N-Step-SCAN磁盘调度算法，加深对各种扫描算法的理解。 3. 实验类型

验证性和设计性实验 4. 实验内容

（1）验证先来先服务（FCFS）磁盘调度算法； （2）验证最短寻道时间优先（SSTF）磁盘调度算法； （3）验证SSTF算法造成的线程“饥饿”现象； （4）验证扫描（SCAN）磁盘调度算法； （5）改写SCAN算法。

二、实验环境

在OS Lab实验环境的基础上，利用EOS操作系统，由汇编语言及C语言编写代码，对需要的项目进行生成

进程调度习题

1.有5个进程P1、P2、P3、P4、P5，它们同时依次进入就绪队列，它们的优先数和需要的处理器时间如表所示：

进程 P1 P2 P3 P4 P5 处理器时间 10 1 2 1 5 优先数 4 1 3 4 2 忽略进行调度等所花费的时间，请回答下列问题： （1）写出分别采用“先来先服务”和“非抢占式的优先数”调度算法选中进程执行的次序。

（2）分别计算出上述两种算法中各进程在就绪队列中的等待时间以及两种算法下的平均等待时间，假设优先数越大优先级越高。

2. 在单处理器环境中，有4道作业，其进入系统的时间和所需要的执行时间如下表所示：

作业 1 2 3 4 进入时间（小时） 要求运行时间（小时） 初始优先数 8.00 8.50 9.00 9.50 2.00 0.50 0.10 0.21 1 2 3 1 试分别计算在以下调度算法下，每个作业的周转时间和平均周转时间，其中周转时间是指作业从进入系统开始到作业完成离开系统所花费的时间。

（1）先来先服务调度算法；

（2）可剥夺的优先数调度算法，优先数采用动态优先数（假设优先数改变时机是在新进程进入系统时，优先数越大优先级越高），其计算方法如下：

作业已等待时间

优先数=

操作系统实验

实验三 进程调度

学号 姓名 班级

华侨大学电子工程系

一、实验目的

1、理解有关进程控制块、进程队列的概念。

2、掌握进程优先权调度算法和时间片轮转调度算法的处理逻辑。

二、实验内容与基本要求

1、设计进程控制块PCB的结构，分别适用于优先权调度算法和时间片轮转

调度算法。 2、建立进程就绪队列。

3、编制两种进程调度算法：优先权调度算法和时间片轮转调度算法。

三、 优先权调度算法和时间片轮转调度算法原理

优先级调度算法细分成如下两种方式：

非抢占式优先级算法：

在这种调度方式下，系统一旦把处理机分配给就绪队列中优先级最高的进程后，该进程就能一直执行下去，直至完成；或因等待某事件的发生使该进程不得不放弃处理机时，系统才能将处理机分配给另一个优先级高的就绪进程。

抢占式优先级调度算法

在这种调度方式下，进程调度程序把处理机分配给当时优先级最高的就绪进程，使之执行。一旦出现了另一个优先级更高的就绪进程时，进程调度程序就停止正在执行的进程，将处理机分配给新出现的优先级最高的就绪进程。

在早期的时间片轮转法中,系统将所有的就绪进程按先来先服务的原则,排成一

实验六磁盘调度算法

1、实验目的

通过这次实验，加深对磁盘调度算法的理解，进一步掌握先来先服务FCFS、最短寻道时间优先SSTF、SCAN和循环SCAN算法的实现方法。

2、试验内容

问题描述：

设计程序模拟先来先服务FCFS、最短寻道时间优先SSTF、SCAN 和循环SCAN算法的工作过程。假设有n个磁道号所组成的磁道访问序列，给定开始磁道号m和磁头移动的方向（正向或者反向），分别利用不同的磁盘调度算法访问磁道序列，给出每一次访问的磁头移动距离，计算每种算法的平均寻道长度。

3、程序要求：

1）利用先来先服务FCFS、最短寻道时间优先SSTF、SCAN和循环SCAN算法模拟磁道访问过程。

2）模拟四种算法的磁道访问过程，给出每个磁道访问的磁头移动距离。

3）输入：磁道个数n和磁道访问序列，开始磁道号m和磁头移动方向（对SCAN 和循环SCAN算法有效），算法选择1-FCFS，2-SSTF，3-SCAN，4-循环SCAN。

4）输出：每种算法的平均寻道长度。

4、需求分析

(1) 输入的形式和输入值的范围

算法选择

要访问的磁道数

磁道

当前磁道号

输入当前移动臂的移动的方向（第三个算法）

(2) 输出的形式

每种算法的平均寻道长度

(3)测试用例

先来先服务FCFS

最短寻道时间优先

操作系统实验

实验三 进程调度

学号 1215108019 姓名 李克帆 班级 12电子2班

华侨大学电子工程系

实验目的

1、理解有关进程控制块、进程队列的概念。

2、掌握进程优先权调度算法和时间片轮转调度算法的处理逻辑。

实验内容与基本要求

1、设计进程控制块PCB的结构，分别适用于优先权调度算法和时间片轮转

调度算法。 2、建立进程就绪队列。

3、编制两种进程调度算法：优先权调度算法和时间片轮转调度算法。

实验报告内容

1、优先权调度算法和时间片轮转调度算法原理。

优先权算法:（1）当该算法用于作业调度时，系统从后备作业队列中选择若干个优先级最高的，且系统能满足资源要求的作业装入内存运行。

（2）当该算法用于进程调度时，将把处理机分配给就绪进程队列中优先级最高的进程。

时间片轮转法:

系统将所有的就绪进程按先来先服务的原则,排成一个队列,每次调度时,把CPU分配给队首进程,并令其执行一个时间片.时间片的大小从几ms到几百ms.当执行的时间片用完时,由一个计时器发出时钟中断请求,调度程序便据此信号来停止该进程的执行,并将它送往就绪队列的末尾;然后,再把处理机分配给就绪队列中新的

操作系统实验

实验三 进程调度

学号 1215108019 姓名 李克帆 班级 12电子2班

华侨大学电子工程系

实验目的

1、理解有关进程控制块、进程队列的概念。

2、掌握进程优先权调度算法和时间片轮转调度算法的处理逻辑。

实验内容与基本要求

1、设计进程控制块PCB的结构，分别适用于优先权调度算法和时间片轮转

调度算法。 2、建立进程就绪队列。

3、编制两种进程调度算法：优先权调度算法和时间片轮转调度算法。

实验报告内容

1、优先权调度算法和时间片轮转调度算法原理。

优先权算法:（1）当该算法用于作业调度时，系统从后备作业队列中选择若干个优先级最高的，且系统能满足资源要求的作业装入内存运行。

（2）当该算法用于进程调度时，将把处理机分配给就绪进程队列中优先级最高的进程。

时间片轮转法:

系统将所有的就绪进程按先来先服务的原则,排成一个队列,每次调度时,把CPU分配给队首进程,并令其执行一个时间片.时间片的大小从几ms到几百ms.当执行的时间片用完时,由一个计时器发出时钟中断请求,调度程序便据此信号来停止该进程的执行,并将它送往就绪队列的末尾;然后,再把处理机分配给就绪队列中新的

作业调度

120511504

一、实验目的

1、对作业调度的相关内容作进一步的理解。 2、明白作业调度的主要任务。 3、通过编程掌握作业调度的主要算法。 二、实验内容及要求

1、对于给定的一组作业, 给出其到达时间和运行时间，例如下表所示：

作业名 到达时间 服务时间 A 0 6 B 2 50 C 5 20 D 5 10 E 12 40 F 15 8 2、分别用先来先服务算法、短作业优先和响应比高者优先三种算法给出作业的调度顺序。

3、计算每一种算法的平均周转时间及平均带权周转时间并比较不同算法的优劣。

三、程序中使用的数据结构及符号说明

进程结构体

{'作业名':'A','到达时间':0,'服务时间':6,'结束时间':0,'周转时间':0,'带权周转时间':0}

四、主要算法流程图 开始退出系统N响应比高者优先短作业优先先来先服务算法Y生成调度顺序队列计算平均周转时间及平均带权周转时间结束

五、测试数据及运行结果

测试数据

workA={'作业名':'A','到达时间':0,'服务时间':6} workB={'作业名':'B','到达时间':2,'服务时间':

CC标准内容

包括3部分 1 介绍和模型 2 安全功能要求 3 安全保证要求

1 介绍和模型

目前，IT安全性评估通用标准（CC）已成为评估信息系统及其安全性的世界通用准则。

CC的开发目的：使各种安全评估结果具有可比性，在安全性评估过程中，为信息系统及其产品的安全功能和保证措施，提供一组通用要求，并确定一个可信级别。

应用CC的结果是：可使用户确定信息系统及安全产品对他们的应用来说，是否足够安全，使用中的安全风险是否可以容忍。

要评估的信息系统和产品被称为评估对象（TOE），如操作系统、分布式系统、网络及

其应用等。

CC标准中的缩写及其术语

缩写

EAL （Evaluation Assurance Level，评估保证级别）

由保证组件构成的包，该包代表了CC预定义的保证尺度上的一个位置。

TOE （Target of Evaluation，评估对象） 作为评估主体的IT产品和系统相关的管理员、用户指南文档。

PP （Protection Profile， 保护轮廓） 一组独立实现的，满足特定用户需求的TOE安全要求。

TSP （TOE Security Policy， TOE 安全策略）

规定TOE中资产管理、保

实验七 操作系统页面调度算法

一、实验项目名称：

操作系统页面调度算法

二、实验目的和要求：

目的：对操作系统中使用的页面调度算法进行设计。

要求：对教材中所讲述的几种页面调度算法进行深入的分析，通过请求页式存储管理中页面置换算法模拟设计,了解虚拟存储技术的特点,掌握请求页式存储管理的页面置换算法。

三、实验内容

1、设计两个程序模拟实现一个作业在内存中执行的页面置换，并计算缺页中断次数。

3、编制两种页面置换算法：1）FIFO页面置换算法；2）LRU页面置换算法 四、实验原理：

1、FIFO页面置换算法：总是选择在内存中驻留时间最长的一页将其淘汰。 2、LRU页面置换算法：选择最近一段时间内最长时间没有被访问过的页面予以淘汰。

五、参考程序：（提供代码，未改动）

1、FIFO页面置换算法：

#define M 4 /*m为系统分配给作业的主存中的页面数*/ #define N 15 #include void main() {

int a[M];/*定义内存页面数*/ int b[N];/*定义总页面数*/

int c[N];/*定义被淘汰的页面号*/ int i,k,flag,count,m=0;

1

操作系统实验

题目：

实现非抢占式短作业优先调度算法 要求：

1. 系统共有100个随机到达的作业。要求为每个作业设定到达时间和需要运行的时间。 2. 按照短作业优先进行调度，直到所有作业完成。 3. 计算每个作业的周转时间，计算平均周转时间。 提交报告

1. 实验报告打印稿（参照学校有关报告格式）。

2. 刻录一张光盘。光盘内容：用学号+姓名为每个同学建立目录，文件包括报告的电子版，

程序源代码。

一、主要数据结构及其说明

算法的基本概念和原理：本次课程设计主要是采用短作业优先算法进程的进程调度过程。短作业优先调度算法，是指对短作业或短进程优先调度的算法。他们可以分别用于作业调度和进程调度，短作业优先的调度算法是从后备队列中选择一个或若干个估计运行时间最短的作业，将他们调入内存运行。而短进程优先调度算法则是从就绪队列中选出一个估计运行时间最短的进程，将处理机分配给他，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度重新调度。本程序采用了非抢占式短作业优先调度。而非抢占式这种方式，一旦把处理机分配给某进程后，便让该进程一直执行，直至该进程完成或发生某事件而被阻塞时，才再把处理机分配给其它进程，决不允许某进程抢占已经分配出