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天津理工大学操作系统实验报告（含处理机调度、存储器分配与回收及磁盘调度算法）

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简介：
本实验报告是天津理工大学学生完成的操作系统课程作业，涵盖了处理机调度、存储器管理和磁盘调度等核心算法的实践应用分析。 操作系统实验报告三份，基于天津理工大学的要求完成： 实验1：处理机调度。 实验2：存储器的分配与回收。 磁盘调度算法的实现。

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  • 天津理工大学操作系统实验报告（含处理机调度、存储器分配与回收及磁盘调度算法）
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    本实验报告是天津理工大学学生完成的操作系统课程作业，涵盖了处理机调度、存储器管理和磁盘调度等核心算法的实践应用分析。 操作系统实验报告三份，基于天津理工大学的要求完成： 实验1：处理机调度。 实验2：存储器的分配与回收。 磁盘调度算法的实现。
     
  • 天津理工大学操作系统实验二：存储器分配与回收算法实现
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    本课程为天津理工大学操作系统课程的一部分，主要探讨并实践了多种存储器分配与回收算法，如首次适应、最佳适应等，旨在加深学生对内存管理机制的理解。 实验内容：本实验模拟操作系统的主存分配过程，并采用可变分区的存储管理算法设计一个主存分配与回收程序，不实际启动装入作业。 具体步骤包括： 1. 使用最先适应法、最佳适应法及最坏适应法来分配主存空间。 2. 当新作业需要进入内存时，首先查询空闲区表以找到足够大的空闲区域。如果发现的空闲区域大于所需量，则将其分割为占用区与剩余部分作为新的空闲区域。 3. 一旦某个作业结束并释放其使用的内存区域，若此释放的空间与其他已有的自由空间相邻，则应将它们合并成一个更大的空闲块，并更新到空闲表中。 算法描述如下： - 最先适应法：按照由低地址向高地址的顺序寻找满足需求的第一个空闲区。 - 最佳适应法：从最小的可用区域开始查找，直到找到第一个足够大的空间为止。 - 最坏适应法：优先选择最大的可利用空闲块来分配给作业。
     
  • 中南大学操作系统实验报告：处理机调度及主存空间分配与回收
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    本实验报告详述了在中南大学操作系统课程中对处理机调度算法和主存管理技术的研究与实践，包括主存空间的有效分配与回收策略。通过模拟真实系统环境，深入理解内存管理和进程调度的核心机制及其优化方法。 操作系统-处理机调度和主存空间的分配与回收实验报告都是我自己完成并实现的。
     
  • 天津理工大学操作系统实验三：磁盘调度算法的实现
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    本实验为天津理工大操作系统课程的一部分，主要内容是通过编程实践来理解和掌握不同类型的磁盘调度算法，如FCFS、SSTF和SCAN等。通过模拟这些算法在实际操作环境中的应用情况，学生能够深入理解其优劣之处，并学会如何根据具体场景选择最合适的调度策略。 本实验旨在模拟操作系统的磁盘寻道方式，并通过不同访问顺序设计相应的调度算法。实现的算法包括FCFS（先来先服务）、SSTF（最短寻找时间优先）、SCAN、C-SCAN及NStep-SCAN。 具体步骤如下： 1. 设定初始磁道号和寻道范围，依据给定条件随机生成一系列需要访问的目标磁道。 2. 选择一种调度算法，并显示该算法下的目标顺序；计算总移动的磁道数与平均寻找时间。 3. 按照各算法效率排序并进行性能分析比较。 具体实现思路如下： 1. FCFS（先来先服务）：将随机产生的数据依次读取，类似于队列中的出队操作； 2. SSTF（最短寻找时间优先）：首先对所有磁道号排序，在确定当前访问位置后，找到最近的下一个目标，并更新当前位置； 3. SCAN算法：同样需要进行一次排序来定位当前磁道的位置；之后向内依次服务直到到达边界，再反方向开始对外的服务请求。 4. C-SCAN（循环扫描）算法与前几种类似，但其在完成一边访问后会直接跳转到另一端继续服务。
     
  • 天津理工大学操作系统实验三：磁盘调度算法的实现.doc
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    本实验文档详细介绍了在天津理工大学进行的操作系统课程中关于磁盘调度算法的部分。学生将通过编程实践来理解和实现常见的磁盘调度策略，如FCFS、SSTF和SCAN等算法，并分析不同算法的性能差异。 实验报告 **实验名称：操作系统实验3 - 磁盘调度算法的实现** **实验目标：** 1. 模拟操作系统的磁盘寻道过程，并通过不同的访问顺序设计磁盘调度算法。 2. 实现FCFS（先来先服务）、SSTF（最短寻道时间优先）、SCAN（扫描）、CSCAN（循环扫描）和NStepSCAN（N步扫描）五种算法。 3. 随机生成磁道访问序列，计算每种算法的移动磁道总数及平均寻道距离。 4. 对各种算法进行性能分析。 **实验内容：** 本实验基于多任务环境下的磁盘调度核心概念。FCFS按照请求顺序处理；SSTF优先选择最近的请求；SCAN沿一个方向连续服务所有请求直到到达边界再返回，而CSCAN消除了往返运动。NStepSCAN在SCAN基础上引入步长以减少等待时间。 **程序构造与数据结构：** - `TrackOrder`：存储待访问磁道号序列。 - `MoveDistance`：记录每个磁道的移动距离。 - `FindOrder`：按照调度算法排序后的磁道访问顺序。 - `AverageDistance`：计算平均寻道距离。 - `direction`：标记磁盘臂方向。 - `BeginNum`、M（总磁道数）、N（I/O请求进程数）等变量用于初始化和控制。 **实验流程：** 1. 输入参数，包括磁道总数M、进程数量N及待访问的磁道号序列。 2. 初始化相关变量。 3. 对磁盘进行排序处理以方便算法实现。 4. 计算每种调度算法下的寻道顺序与总移动距离。 5. 分析并比较各类算法的平均寻道距离和效率。 6. 输出实验结果，包括各种算法的访问序列、总的移动次数及平均距离。 **实验要求：** 1. 清晰阐述设计思路、程序架构及其各模块功能。 2. 描述所用数据结构与排序方法。 3. 设计测试案例并展示实验结果。 4. 代码注释以提升可读性。 5. 总结遇到的问题及解决办法，分享个人收获。 **总结：** 在设计过程中可能面临的选择问题包括合适的数据结构、算法优化以及模拟真实环境的准确性。通过解决这些问题可以更深入地理解磁盘调度策略对系统性能的影响，并提高操作系统的设计能力。
     
  • 天津理工大学操作系统实验一：处理机调度算法的实现
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    本实验为天津理工大学操作系统课程的一部分，旨在通过编程实践探索和理解基本的处理机调度算法，增强学生对进程管理核心概念的理解与应用能力。 设计一个包含五个进程的系统，并通过各自的进程控制块（PCB）表示每一个进程。用户需输入每个进程的“优先数”以及它们所需的运行时间。 为了方便调度处理机，将这些进程按照给定的优先数值从高到低排序形成就绪队列。使用指针和一个特定单元来标识队首及整个链表结构。 在执行过程中，系统会持续选择队首等待状态中的最高优先级进程进行运行，并且采用动态调整优先数的方法：每当该进程被选中并完成一次时间片的计算后，其优先数值就减1。同时，该进程中需要运行的时间也会相应减少一个单位。 当某个进程所需的全部运行时间耗尽时（即为零），则将其状态标记为“结束”，并且将此进程从队列中移除。 通过执行上述设计程序，系统能够展示或打印出每次被选中的具体进程名称及其对应的PCB动态变化过程。算法描述如下：创建一个有N个并发运行的进程调度程序，并采用最高优先级数优先和先来先服务两种策略进行处理机分配。每个进程中包含的信息包括但不限于进程名、优先级数值、到达时间点、需要执行的时间长度以及已使用过的CPU时间等等。 这些信息中的“优先级数值”及所需运行时长可以预先设定（或通过随机生成）。而进程的到达时刻则依据用户输入确定，其后续运行过程以固定时间片为单位进行计算。每个单独的进程中都存在三种可能的状态：等待(Wait)、正在执行(Run)和已完成(Finis)。
     
  • 磁盘调度算法实验报告（操作系统实验八）
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    本实验报告详细探讨了操作系统课程中磁盘调度算法的应用与实现。通过理论分析和实践操作，对先来先服务、最短寻道时间优先及扫描算法进行了深入研究，并对其性能进行了评估。 操作系统实验八 磁盘调度算法实验报告 本次实验的主要目的是通过实现几种常见的磁盘调度算法来加深对这些理论知识的理解，并且能够观察不同算法在实际操作中的性能表现。具体来说，我们选择了先来先服务(FCFS)、最短寻道时间优先(SSTF)和扫描(SCAN)等算法进行分析与实验。 首先，在理解了每种磁盘调度算法的基本原理之后，我们需要编写代码实现这些理论模型，并且构建了一个模拟的磁盘环境用于测试。接下来是通过一系列特定的工作负载对不同的调度策略进行了性能评估，记录下每次操作所花费的时间以及总的寻道时间等关键指标。 最后根据实验结果分析了各种方法的优点和局限性，在比较它们之间的差异的同时也思考如何在实际应用中选择合适的方案以达到最佳效果。
     
  • 磁盘调度算法的操作系统实验报告.doc
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    本实验报告详细探讨了多种磁盘调度算法在操作系统中的应用和实现。通过模拟实际情境，对比分析先来先服务、最短寻道时间优先等算法的性能优劣，为理解磁盘管理机制提供实践依据。 本实验旨在加深对磁盘调度算法的理解。通过记录和处理实验原始数据、分析结果及评定成绩等步骤，使学生掌握磁盘调度算法的原理及其应用。实验过程中需使用相关设备与材料，如计算机等，并可根据专业特点和具体要求适当调整内容。如有需要，可另附页面补充说明。