操作系统实报告样
1 操作系统实报告容(1) 基信息：完成姓名学号报告日期(2) 实容(3) 实目(4) 实题目(5) 设计思路流程图(6) 数结构说明(7) 源程序附注释(8) 程序运行时初值运行结果(9) 实体会：实中遇问题解决程实中产生错误原分析实体会收获搞实提出建设性建议等实报告书面电子文档形式提交 2操作系统实报告样样1实容模拟分页式虚拟存储理中硬件址转换缺页中断选择页面调度算法处理缺页中断二实目计算机系统中提高存利率辅助存储器（磁盘）作存储器扩充道运行作业全部逻辑址空间总超出存绝址空间种办法扩充存储器称虚拟存储器通实理解分页式存储理中样实现虚拟存储器三实题目实三题第题：模拟分页式存储理中硬件址转换产生缺页中断[设计思路数结构流程图]：(1) 分页式虚拟存储系统作业信息副存放磁盘作业选中时作业开始页先装入存启动执行作业建立页表时应说明页已存页尚未装入存页表格式： 页号标志存块号磁盘位置 中标志——表示应页否已装入存标志位1表示该页已存标志位0表示该页尚未装入存存块号——表示已装入存页占块号磁盘位置——指出作业副页存放磁盘位置(2) 作业执行时指令中逻辑址指出参加运算操作数存放址该址解释页号单元号硬件址转换机构页号查页表该页应标志1表示该页已存时根关系式：绝址块号´块长+单元号计算出欲访问存单元址果块长2幂次块号作高址部分单元号作低址部分两者拼接成绝址计算出绝址取操作数完成条指令执行访问页应标
志0表示该页存时硬件发缺页中断信号操作系统该页磁盘位置该页信息磁盘读出装入存重新执行条指令(3) 设计址转换程序模拟硬件址转换工作访问页存时形成绝址模拟指令执行输出转换址代条指令执行访问页存时输出*该页页号表示产生次缺页中断该模拟程序算法图1(4) 假定存块长度128字节现七页作业中第0页第3页已装入存余三页尚未装入存该作业页表： 页号标志存块号磁盘位置01501111801221901331102140 02250 02360 121
图1 址转换模拟算法 果作业次执行指令序列： 操作页号单元号操作页号单元号+0070移位4053+1050+5023´2015存1037存3021取2078取0056+40016040存6084 运行设计址转换程序显示印运行结果仅模拟址转换模拟指令执行考虑述指令序列中操作第二题：先进先出（FIFO）页面调度算法处理缺页中断[设计思路数结构流程图]：(1) 分页式虚拟存储系统中硬件发出缺页中断引出操作系统处理中断事件果存中已没空闲块FIFO页面调度算法该作业中先进入存页调出存放磁盘然前访问页装入该块调出装入修改页表中应页标志(2) FIFO页面调度算法总淘汰该作业中先进入存页数组表示该作业已存页面假定作业选中时开始m页面装入存数组元素定m例：P[0]P[1]…P[m1]中P[i] (I0 1 … m1) 表示存中页面号初值：P[0]： 0 P[1]： 1 … P[m1]： m1指针K指示装入新页时应淘汰页数组中位置K初值0产生缺页中断操作系统选择P[k]指出页面调出然执行：P[k]： 装入页页号k： (k+1) mod m
装入程序访问页信息装入存中重新启动刚条指令执行(3) 编制FIFO页面调度程序提高系统效率果应淘汰页执行中没修改必该页调出（磁盘已副）直接装入新页覆盖页表中增加否修改标志1表示修改0表示未修改格式： 页号标志存块号修改标志磁盘位置 模拟调度算法实际启动调出页装入页程序输出调出页号装入页号代次调出装入程
第题中程序稍作改动题结合起FIFO页面调度模拟算法图2 图2 FIFO页面调度模拟算法 (4) 果作业副已磁盘磁盘存放址已装入存页作业次执行指令序列第题中（4）示增加修改标志初始页表： 页号标志存块号修改标志磁盘位置015001111800122190013311002140 002250 002360 0121 次执行指令序列运行设计程序显示印次调出装入页号执行条指令数组P值(5) 检查程序正确性意确定组指令序列运行设计程序核执行结果第三题：少（LRU）页面调度算法处理缺页中断[设计思路数结构流程图]：(1) 分页式虚拟存储系统中硬件发出缺页中断引出操作系统处理中断事件果存中已没空闲块LRU页面调度算法该作业中距现久没访问页调出存放磁盘然前访问页装入该块调出装入修改页表中应页标志(2) LRU页面调度算法总淘汰该作业中距现久没访问页数组表示该作业已存页面数组中第元素总指出前刚访问页号久没访问页总元素指出果存四块空闲块执行第题中提示（4）假设指令序列采LRU页面调度算法存中页面变化情况： 3 0 6 4 5 1 2 4 62 3 0 6 4 5 1 2 41 2 3 0 6 4 5 1 20 1 2 3 0 6 4 5 1
产生缺页中断操作系统总淘汰元素指示页访问页装入淘汰页占存块中页号登记数组第元素中重新启动刚条指令执行(3) 编制LRU页面调度程序提高系统效率果淘汰页执行中没修改必该页调出参第二题中提示（3）模拟调度算法实际启动调出页装入页程序输出调出页号装入页号代第题中程序稍作改动题结合起LRU页面调度模拟算法图3(4) 第题中提示（4）求建立张初始页表页表中页增加修改标志位（参考第二题中提示（4））然次执行指令序列运行设计程序显示印次调出装入页号执行条指令数组中值(5) 检查程序正确性意确定组指令序列运行设计程序核执行结果
图3 LRU页面调度模拟算法 四 印源程序附注释 略五 印程序运行时初值运行结果 略 样2实容模拟电梯调度算法实现磁盘驱动调度二实目磁盘种高速容量旋转型直接存取存储设备作计算机系统辅助存储器担负着繁重输入输出务道程序设计系统中时会干求访问磁盘输入输出请求等处理系统采种策略佳次序执行求访问磁盘诸输入输出请求驱动调度算法称驱动调度算法驱动调度降低干输入输出请求服务需总时间提高系统效率实模拟设计驱动调度程序观察驱动调度程序动态运行程三实题目模拟电梯调度算法磁盘进行移臂调度旋转调度[设计思路数结构流程图]：(1) 磁盘供进程享存储设备磁盘时刻进程服务进程访问某磁盘时想访问该磁盘进程必须等直磁盘次工作结束进程提出输入输出请求处等状态时电梯调度算法干等访问者中选择进程访问磁盘选择访问者工作驱动调度进程完成磁盘
处理器行工作磁盘进程服务时占处理器进程提出磁盘求说系统动态接收新输入输出请求模拟种情况实中设置接收请求进程驱动调度进程接收请求进程否占处理器运行取决磁盘结束中断信号处理器调度策略实中机数模拟确定两进程运行序代中断处理处理器调度选择进程程程序结构参考图1
图1 程序结构(2) 接收请求进程建立张请求IO表指出等访问磁盘进程求访问物理址表格式： 进程名柱面号磁道号物理记录号 MM MM MM MM 假定某磁盘组200柱面外里序编号（0199）柱面20磁道编号019磁道分成8物理记录编号07进程访问磁盘物理址键盘输入方法模拟图2接收请求进程模拟算法
图2 接收请求模拟算法 实际系统中必须等访问磁盘进程排入等队列实模拟驱动调度简单起见实中免队列理部分设计程序时考虑进程排入等队列工作(3) 驱动调度进程功查请求IO表等访问磁盘进程时电梯调度算法中选择等访问者该进程指定磁盘物理址启动磁盘服务移动臂磁盘说驱动调度分移臂调度旋转调度电梯调度算法调度策略移动臂移动方移动臂前位置关次启动磁盘时应登记移臂方前位置电梯调度算法种简单实际驱动调度算法种调度策略总优先选择前柱面号相访问请求请求中选择旋转距离短等访问者果没前柱面号相访问请求根移臂方选择次总臂移动方选择前柱面号访问请求方没访问请求时改变臂移动方
种调度策略移动臂移动频率极化提高系统效率电梯调度算法实现驱动调度模拟算法图3(4) 图1中初始化工作包括初始化请求IO表置前移臂方里移置前位置0号柱面0号物理记录程序运行前假定请求IO表中已干进程等访问磁盘
模拟实中选中进程访问磁盘时实际启动磁盘显示：请求IO表前移臂方前柱面号物理记录号代图3中启动磁盘项工作图3 电梯调度模拟算法 (4) 印驱动调度进程次选择访问请求请求IO表次选中进程名访问柱面号物理记录号前移臂方（up代表里移down代表外移）印格式： 请求IO表 进程名柱面号物理记录号方 四 印源程序附注释 略五 印程序运行时初值运行结果 略
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1 操作系统实报告容(1) 基信息：完成姓名学号报告日期(2) 实容(3) 实目(4) 实题目(5) 设计思路流程图(6) 数结构说明(7) 源程序附注释(8) 程序运行时初值运行结果(9) 实体会：实中遇问题解决程实中产生错误原分析实体会收获搞实提出建设性建议等实报告书面电子文档形式提交 2操作系统实报告样样1实容模拟分页式虚拟存储理中硬件址转换缺页中断选择页面调度算法处理缺页中断二实目计算机系统中提高存利率辅助存储器（磁盘）作存储器扩充道运行作业全部逻辑址空间总超出存绝址空间种办法扩充存储器称虚拟存储器通实理解分页式存储理中样实现虚拟存储器三实题目实三题第题：模拟分页式存储理中硬件址转换产生缺页中断[设计思路数结构流程图]：(1) 分页式虚拟存储系统作业信息副存放磁盘作业选中时作业开始页先装入存启动执行作业建立页表时应说明页已存页尚未装入存页表格式： 页号标志存块号磁盘位置 中标志——表示应页否已装入存标志位1表示该页已存标志位0表示该页尚未装入存存块号——表示已装入存页占块号磁盘位置——指出作业副页存放磁盘位置(2) 作业执行时指令中逻辑址指出参加运算操作数存放址该址解释页号单元号硬件址转换机构页号查页表该页应标志1表示该页已存时根关系式：绝址块号´块长+单元号计算出欲访问存单元址果块长2幂次块号作高址部分单元号作低址部分两者拼接成绝址计算出绝址取操作数完成条指令执行访问页应标
志0表示该页存时硬件发缺页中断信号操作系统该页磁盘位置该页信息磁盘读出装入存重新执行条指令(3) 设计址转换程序模拟硬件址转换工作访问页存时形成绝址模拟指令执行输出转换址代条指令执行访问页存时输出*该页页号表示产生次缺页中断该模拟程序算法图1(4) 假定存块长度128字节现七页作业中第0页第3页已装入存余三页尚未装入存该作业页表： 页号标志存块号磁盘位置01501111801221901331102140 02250 02360 121
图1 址转换模拟算法 果作业次执行指令序列： 操作页号单元号操作页号单元号+0070移位4053+1050+5023´2015存1037存3021取2078取0056+40016040存6084 运行设计址转换程序显示印运行结果仅模拟址转换模拟指令执行考虑述指令序列中操作第二题：先进先出（FIFO）页面调度算法处理缺页中断[设计思路数结构流程图]：(1) 分页式虚拟存储系统中硬件发出缺页中断引出操作系统处理中断事件果存中已没空闲块FIFO页面调度算法该作业中先进入存页调出存放磁盘然前访问页装入该块调出装入修改页表中应页标志(2) FIFO页面调度算法总淘汰该作业中先进入存页数组表示该作业已存页面假定作业选中时开始m页面装入存数组元素定m例：P[0]P[1]…P[m1]中P[i] (I0 1 … m1) 表示存中页面号初值：P[0]： 0 P[1]： 1 … P[m1]： m1指针K指示装入新页时应淘汰页数组中位置K初值0产生缺页中断操作系统选择P[k]指出页面调出然执行：P[k]： 装入页页号k： (k+1) mod m
装入程序访问页信息装入存中重新启动刚条指令执行(3) 编制FIFO页面调度程序提高系统效率果应淘汰页执行中没修改必该页调出（磁盘已副）直接装入新页覆盖页表中增加否修改标志1表示修改0表示未修改格式： 页号标志存块号修改标志磁盘位置 模拟调度算法实际启动调出页装入页程序输出调出页号装入页号代次调出装入程
第题中程序稍作改动题结合起FIFO页面调度模拟算法图2 图2 FIFO页面调度模拟算法 (4) 果作业副已磁盘磁盘存放址已装入存页作业次执行指令序列第题中（4）示增加修改标志初始页表： 页号标志存块号修改标志磁盘位置015001111800122190013311002140 002250 002360 0121 次执行指令序列运行设计程序显示印次调出装入页号执行条指令数组P值(5) 检查程序正确性意确定组指令序列运行设计程序核执行结果第三题：少（LRU）页面调度算法处理缺页中断[设计思路数结构流程图]：(1) 分页式虚拟存储系统中硬件发出缺页中断引出操作系统处理中断事件果存中已没空闲块LRU页面调度算法该作业中距现久没访问页调出存放磁盘然前访问页装入该块调出装入修改页表中应页标志(2) LRU页面调度算法总淘汰该作业中距现久没访问页数组表示该作业已存页面数组中第元素总指出前刚访问页号久没访问页总元素指出果存四块空闲块执行第题中提示（4）假设指令序列采LRU页面调度算法存中页面变化情况： 3 0 6 4 5 1 2 4 62 3 0 6 4 5 1 2 41 2 3 0 6 4 5 1 20 1 2 3 0 6 4 5 1
产生缺页中断操作系统总淘汰元素指示页访问页装入淘汰页占存块中页号登记数组第元素中重新启动刚条指令执行(3) 编制LRU页面调度程序提高系统效率果淘汰页执行中没修改必该页调出参第二题中提示（3）模拟调度算法实际启动调出页装入页程序输出调出页号装入页号代第题中程序稍作改动题结合起LRU页面调度模拟算法图3(4) 第题中提示（4）求建立张初始页表页表中页增加修改标志位（参考第二题中提示（4））然次执行指令序列运行设计程序显示印次调出装入页号执行条指令数组中值(5) 检查程序正确性意确定组指令序列运行设计程序核执行结果
图3 LRU页面调度模拟算法 四 印源程序附注释 略五 印程序运行时初值运行结果 略 样2实容模拟电梯调度算法实现磁盘驱动调度二实目磁盘种高速容量旋转型直接存取存储设备作计算机系统辅助存储器担负着繁重输入输出务道程序设计系统中时会干求访问磁盘输入输出请求等处理系统采种策略佳次序执行求访问磁盘诸输入输出请求驱动调度算法称驱动调度算法驱动调度降低干输入输出请求服务需总时间提高系统效率实模拟设计驱动调度程序观察驱动调度程序动态运行程三实题目模拟电梯调度算法磁盘进行移臂调度旋转调度[设计思路数结构流程图]：(1) 磁盘供进程享存储设备磁盘时刻进程服务进程访问某磁盘时想访问该磁盘进程必须等直磁盘次工作结束进程提出输入输出请求处等状态时电梯调度算法干等访问者中选择进程访问磁盘选择访问者工作驱动调度进程完成磁盘
处理器行工作磁盘进程服务时占处理器进程提出磁盘求说系统动态接收新输入输出请求模拟种情况实中设置接收请求进程驱动调度进程接收请求进程否占处理器运行取决磁盘结束中断信号处理器调度策略实中机数模拟确定两进程运行序代中断处理处理器调度选择进程程程序结构参考图1
图1 程序结构(2) 接收请求进程建立张请求IO表指出等访问磁盘进程求访问物理址表格式： 进程名柱面号磁道号物理记录号 MM MM MM MM 假定某磁盘组200柱面外里序编号（0199）柱面20磁道编号019磁道分成8物理记录编号07进程访问磁盘物理址键盘输入方法模拟图2接收请求进程模拟算法
图2 接收请求模拟算法 实际系统中必须等访问磁盘进程排入等队列实模拟驱动调度简单起见实中免队列理部分设计程序时考虑进程排入等队列工作(3) 驱动调度进程功查请求IO表等访问磁盘进程时电梯调度算法中选择等访问者该进程指定磁盘物理址启动磁盘服务移动臂磁盘说驱动调度分移臂调度旋转调度电梯调度算法调度策略移动臂移动方移动臂前位置关次启动磁盘时应登记移臂方前位置电梯调度算法种简单实际驱动调度算法种调度策略总优先选择前柱面号相访问请求请求中选择旋转距离短等访问者果没前柱面号相访问请求根移臂方选择次总臂移动方选择前柱面号访问请求方没访问请求时改变臂移动方
种调度策略移动臂移动频率极化提高系统效率电梯调度算法实现驱动调度模拟算法图3(4) 图1中初始化工作包括初始化请求IO表置前移臂方里移置前位置0号柱面0号物理记录程序运行前假定请求IO表中已干进程等访问磁盘
模拟实中选中进程访问磁盘时实际启动磁盘显示：请求IO表前移臂方前柱面号物理记录号代图3中启动磁盘项工作图3 电梯调度模拟算法 (4) 印驱动调度进程次选择访问请求请求IO表次选中进程名访问柱面号物理记录号前移臂方（up代表里移down代表外移）印格式： 请求IO表 进程名柱面号物理记录号方 四 印源程序附注释 略五 印程序运行时初值运行结果 略
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