《操作系統原理實驗/普通高等教育“十三五”規劃教材》以操作系統原理為主要內容,針對處理器管理、存儲管理、設備管理、文件管理等操作系統的幾大功能涉及的典型算法設計相應的模擬實驗。
《操作系統原理實驗/普通高等教育“十三五”規劃教材》分八章,共包括八個實驗,分別為進程調度實驗、死鎖避免實驗、生產者-消費者實驗、可變分區存儲管理實驗、請求分頁虛擬存儲管理實驗、磁盤調度實驗、SPOOLing技術實驗和文件系統實驗。每個實驗都是一個完整的小體系,包括實驗目的和要求、預備知識、實驗內容、實驗指導、程序示例和程序運行結果及分析,所有程序均在MicrosoftVisualC++6.0環境下調試通過,可操作性強,方便讀者實現。
《操作系統原理實驗/普通高等教育“十三五”規劃教材》適合作為高等院校計算機及其相關專業操作系統原理課程的實驗和課程設計教材,也可供從事計算機相關工作的科技人員參考。
操作系統是計算機系統的核心和靈魂,該領域的知識對學生建立計算機系統整體概念及深刻認識其運行機制,以及后繼專業課程的學習十分重要。因此,操作系統課程是計算機及相關專業的必修課程。該課程概念多,內容抽象,不易理解,因而實驗環節必不可少,學生可通過實驗對操作系統的基本原理和實現機制有深入的理解和掌握。
本書以操作系統原理為主要內容,針對操作系統的處理器管理、存儲管理、設備管理、文件管理幾大功能涉及的典型算法進行了各種模擬實現。
本書共分為八章,第1~3章是關于處理器管理功能的實驗,內容包括進程調度、死鎖避免和經典的進程同步問題——生產者一消費者問題的模擬實驗;第4章和第5章是關于存儲管理功能的實驗,分別對可變分區存儲管理和請求分頁虛擬存儲管理進行模擬實驗;第6章和第7章是有關設備管理的實驗,內容包括磁盤調度實驗和SPOOLing技術實驗;第8章是文件系統實驗。
本書每個實驗都是一個完整的小體系,首先給出實驗目的和要求,講解實驗相關理論知識和實驗內容,然后分析設計思路、算法的實現流程,每個實驗均提供了實驗指導和示例程序,并對實驗結果進行分析。本書所有程序均在MicrosoftVisualC++6.0環境下調試通過,學生使用本書即可進行上機實驗,這有助于調動學生的積極性,使學生真正參與到實踐中,很好地貫徹“理論指導實踐,實踐強化理論”的教學思想。
本書由李艷負責組織和統稿,李艷編寫了第1~3章和第5~8章,李勁編寫了第4章。在本書出版過程中,科學出版社的編輯傾注了大量心血,在此表示衷心的感謝。
由于編者水平有限,書中難免存在疏漏或不足之處,懇請廣大讀者批評指正。
第1章 進程調度實驗
1.1 實驗目的和要求
1.1.1 實驗目的
1.1.2 實驗要求
1.2 預備知識
1.2.1 進程及其基本狀態
1.2.2 進程調度算法
1.3 先來先服務調度算法模擬實現
1.3.1 實驗內容
1.3.2 實驗指導
1.3.3 程序示例
1.3.4 運行結果及分析
1.4 最短進程優先調度算法模擬實現
1.4.1 實驗內容
1.4.2 實驗指導
1.4.3 程序示例
1.4.4 程序運行結果及分析
1.5 時間片輪轉調度算法模擬實現
1.5.1 實驗內容
1.5.2 實驗指導
1.5.3 程序示例
1.5.4 運行結果及分析
1.6 最高優先級優先調度算法模擬實現
1.6.1 實驗內容
1.6.2 實驗指導
1.6.3 程序示例
1.6.4 運行結果及分析
第2章 死鎖避免實驗
2.1 實驗目的和要求
2.1.1 實驗目的
2.1.2 實驗要求
2.2 預備知識
2.2.1 死鎖
2.2.2 死鎖避免——銀行家算法
2.3 銀行家算法模擬實現
2.3.1 實驗內容
2.3.2 實驗指導
2.3.3 程序示例
2.3.4 運行結果及分析
第3章 生產者一消費者實驗
3.1 實驗目的和要求
3.1.1 實驗目的
3.1.2 實驗要求
3.2 預備知識
3.2.1 生產者-消費者問題
3.2.2 信號量與P、V操作
3.2.3 信號量實現互斥
3.2.4.信號量解決生產者-消費者問題
3.3 生產者-消費者問題模擬實現
3.3.1 實驗內容
3.3.2 實驗指導
3.3.3 程序示例
3.3.4 運行結果及分析
第4章 可變分區存儲管理實驗
4.1 實驗目的和要求
4.1.1 實驗目的
4.1.2 實驗要求
4.2 預備知識
4.2.1 可變分區內存空間的分配和回收
4.2.2 可變分區分配算法
4.3 最先適應分配算法模擬實現
4.3.1 實驗內容
4.3.2 實驗指導
4.3.3 程序示例
4.3.4 運行結果及分析
4.4 最優適應分配算法模擬實現
4.4.1 實驗內容
4.4.2 實驗指導
4.4.3 程序示例
4.4.4.運行結果及分析
4.5 最壞適應分配算法模擬實現
4.5.1 實驗內容
4.5.2 實驗指導
4.5.3 程序示例
4.5.4 運行結果及分析
第5章 請求分頁虛擬存儲管理實驗
5.1 實驗目的和要求
5.1.1 實驗目的
5.1.2 實驗要求
5.2 預備知識
5.2.1 虛擬存儲器概念
5.2.2 請求分頁虛擬存儲管理
5.2.3 頁面置換算法
5.3 請求分頁系統中地址變換模擬實驗
5.3.1 實驗內容
5.3.2 實驗指導
5.3.3 程序示例
5.3.4 運行結果及分析
5.4 頁面置換算法模擬實驗
5.4.1 最佳頁面置換算法模擬實現
5.4.2 先進先出頁面置換算法模擬實現
5.4.3 最近最久未使用頁面置換算法模擬實現
第6章 磁盤調度實驗
6.1 實驗目的和要求
6.1.1 實驗目的
6.1.2 實驗要求
6.2 預備知識
6.2.1 磁盤的物理結構
6.2.2 磁盤調度算法
6.3 先來先服務算法模擬實現
6.3.1 實驗內容
6.3.2 實驗指導
6.3.3 程序示例
6.3.4 運行結果及分析
6.4 最短查找時間優先算法模擬實現
6.4.1 實驗內容
6.4.2 實驗指導
6.4.3 程序示例
6.4.4 運行結果及分析
6.5 掃描算法模擬實現
6.5.1 實驗內容
6.5.2 實驗指導
6.5.3 程序示例
6.5.4 運行結果及分析
6.6 電梯調度算法模擬實現
6.6.1 實驗內容
6.6.2 實驗指導
6.6.3 程序示例
6.6.4 運行結果及分析
第7章 SPOOLing技術實驗
7.1 實驗目的和要求
7.1.1 實驗目的
7.1.2 實驗要求
7.2 預備知識
7.2.1 SPOOLing技術
7.2.2 SPOOLing系統的組成
7.2.3 SPOOLing系統的特點
7.3 SPOOLing系統模擬實現
7.3.1 實驗內容
7.3.2 實驗指導
7.3.3 程序示例
7.3.4 運行結果及分析
第8章 文件系統實驗
8.1 實驗目的和要求
8.1.1 實驗目的
8.1.2 實驗要求
8.2 預備知識
8.2.1 文件和文件系統
8.2.2 文件目錄
8.2.3 文件結構
8.2.4 文件系統的接口
8.3 文件系統模擬實現
8.3.1 實驗內容
8.3.2 實驗指導
8.3.3 程序示例
8.3.4 運行結果及分析
參考文獻