操作系统课程设计教学大纲

操作系统课程设计教学大纲
操作系统课程设计教学大纲

操作系统课程设计课程教学大纲

名称:操作系统课程设计课程编码:

英文名称:operating system

实习周数: 2 其中实验学时:学分: 2

安排学期: 5

适用专业:软件工程、网络工程

一、课程设计目的及任务

操作系统是计算机专业的核心专业课,“操作系统课程设计”是理解和巩固操作系统基本理论、原理和方法的重要的实践环节。

操作系统课程主要讲述的内容是多道操作系统的原理与技术,与其它计算机原理、编译原理、汇编语言、计算机网络、程序设计等专业课程关系十分密切。本课程设计的目的综合应用学生所学知识,建立系统和完整的计算机系统概念,理解和巩固操作系统基本理论、原理和方法,掌握操作系统基本理论与管理方式。在算法基础上,解决实际的管理功能的问题,提高学生实际应用、编程的能力。

主要任务是实现操作系统和相关系统软件的设计,其中涉及进程创建,同步,进程间的通信,存储管理,文件系统等操作系统概念。

二、课程设计的基本要求

1)对需要上机完成的题目进行认真分析,列出实验具体步骤,写出符合题目要求的程序清单,准备出调试程序使用的数据。

2)以完整的作业包的形式提交原始代码、设计文档和可运行程序。课程设计报告字数不少于2000字,主要内容有:

(1)概述:设计主要完成的任务和解决的主要问题;

(2)设计的基本概念和原理;

(3) 总体设计:实现的方法和主要技术路线;

(4) 详细设计:使用主要控件、函数;

(5) 简要的使用说明;

(6)总结:特色、经验、教训和感受;

三、课程设计地点及要求

每个学生一台微机,需要安装windows98或windows2000操作系统,配备VC、VB、java 或C编程语言,每个学生上机时间不少于24个小时。

四、课程设计的选题原则

在下面各设计任务中按学号指定一个题目进行设计。

五、课程设计的内容

设计一:

设计任务:

实现一个简单的shell(命令行解释器),类似于bash, csh等。本设计的主要目的在于学会如何在Unix系统下创建进程和管理进程。

要求实现的shell支持以下内部命令:

1. cd <目录>

更改当前的工作目录到另一个<目录>。如果<目录>未指定,输出当前工作目录。如果<目录>不存在,要求有适当的错误信息提示。改命令应能够改变PWD的环境变量。

2. environ

列出所有环境变量字符串的设置(类似于Unix系统下的env命令)。

3. echo <内容>

显示echo后的内容且换行。

4. help

简短概要地输出你的shell的使用方法和基本功能。

5. jobs

输出shell当前的一系列子进程,要求提供子进程的命名和PID号。

6. quit, exit, bye

退出shell。

所有的内部命令应当优于在$PATH中同名的程序。

任何非内部命令必须请求shell创建一个新进程,且该子进程执行指定的程序。这个新进程必须继承shell的环境变量和指定的命令行参数。

要求实现的shell支持以下内部命令:

1. Batch Processing 如果shell启动带有一个文件名作为参数,打开该文件并执行文件里所有命令。待所有进程全部结束退出shell。

2. Debugging 提供-v选项,shell启动时打开此选项将在运行过程中输出若干调试信息。在该模式下,shell应该显示所有被创建了的进程的PID号,通报已结束的子进程和传递给子进程的参数等。

3. Prompt (命令行提示符) 解释器打印$PS2作为提示符。

4. Background Processing 如果命令以符合&终止,在后台并发执行该程序。Shell立即等待下一命令的输入,而不等待该程序的结束。

注:所有命令和参数由空格或tab符分隔。

设计二:

设计任务:

掌握进程的管道通讯机制和信号量同步互斥机制。

1.进程的管道通讯

编制一个程序,程序中创建一个子进程。然后父子进程各自独立运行,父进程不断地在标准输入设备上读入小写字母,写入管道。子进程不断地从管道中读取字符,转换为大写字母后输出到标准输出设备上。当读到x时,结束。

2.信号量实现的同步互斥机制

编制一个程序,程序中创建5个子进程,代表五位哲学家,然后父进程结束。使用信号量机制解决哲学家进餐问题。当哲学家进餐时,屏幕输出:

[进程号] eating!

当哲学家思考时,屏幕输出:

[进程号] thinging!

相关的系统调用和函数:pipe(); write(); read(); semget(); sepop(); semctl();

要求:查找并阅读上述系统调用的相关资料,将上述相关的函数封装为P( )、V( )操作,使用你封装的P( )、V( )操作实现5位哲学家的同步和互斥。

设计三:

设计任务:

一个十字路口,共有四组红绿灯,每个路口的车辆都遵循“红灯停、绿灯行”的原则,假设将每一台汽车都作为一个进程,请设计良好的机制,展示出合理的“十字路口交通管理”情况。

1. 车辆数目:每个路口的车辆数目不超过5辆,程序能够提供参数来设定初始的车辆数目。

2. 交通灯设定:初始情况一个路口为红灯、一个路口为绿灯;红灯变为绿灯的间隔为3秒,必须保持十字路口交通灯的设定正确。

3. 车辆通行设定:路口宽度不限,对一个路口而言,只有当一辆车通过路口(越过对面路口的交通灯后)后,其后续车辆才能继续通过交通灯,车辆通过路口的时间可以固定、可以自行计算,但是不能为3秒。(即必须体现交通灯对通行的管制)。

提示

1. 进程的互斥:交通灯进程实际上是互斥的,即不能同时为红或者同时为绿。

2. 进程的消息通信或其他通信方式:对车辆进程而言,每一个车辆在通过路口前,必须确认前面的车辆已经通过了路口。

3. 进程的调度:停留在一个路口的车辆,决定其前进或等候的因素是交通灯和前面车辆的状态,需要设计一个良好的进程调度机制来控制所有车辆的通行。

设计四:

设计任务:

请求页式管理是一种常用的虚拟存储管理技术。本设计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,掌握请求页式管理的页面置换算法。

通过随机数产生一个指令序列,共320条指令。指令的地址按下述原则生成:

① 50% 的指令是顺序执行的;

② 25% 的指令是均匀分布在前地址部分;

③ 25% 的指令是均匀分布在后地址部分。

具体的实施方法是:

①在 [0,319] 的指令地址之间随机选取一起点 m;

②顺序执行一条指令;

③在前地址[0,m+1]中随机选取一条指令并执行,该指令的地址为 m′;

④顺序执行一条指令,其地址为 m′+1;

⑤在后地址 [m′+2,319] 中随机选取一条指令并执行;

⑥重复上述步骤② ~ ⑤,直到执行 320 次指令。

将指令序列变换成为页地址流

设:①页面大小为 1K;

②用户内存容量为 4 页到 32 页;

③用户虚存容量为 32K 。

在用户虚存中,按每 K 存放 10 条指令排列虚存地址,即 320 条指令在虚存中的存放方式为:

第 0 条 ~ 第 9 条指令为第 0 页 ( 对应虚存地址为 [0,9]);

第 10 条 ~ 第 19 条指令为第 1 页 ( 对应虚存地址为 [10,19] ) ;

第 310 条 ~ 第 319 条指令为第 31 页 ( 对应虚存地址为 [310,319]) 。

按以上方式,用户指令可组成 32 页。

计算并输出下述各种算法在不同内存容量下的命中率。

先进先出的算法 (FIFO);

最近最少使用算法 (LRR);

最少访问页面算法 (LFR);

最近最不经常使用算法 (NUR)。

提示

1. 命中率 = 1 - 页面失效次数∕页地址流长度

在本实验中,页地址流长度为 320,页面失效次数为每次访问相应指令时,该指令所对应的页不在内存的次数。

2. 随机数产生办法

关于随机数产生办法,Windwos系统提供函数srand( ) 和 rand( ),进行初始化和产生随机数。例如:

#include

srand( (unsigned)time( NULL ) );

语句可初始化一个随机数 ;

a[o]=10 * rand( ) / 32767 * 319 + 1;

a[1]= 10 * rand( ) / 32767 * a[o];

语句可用来产生 a[0] 与 a[1] 中的随机数。

设计五:

设计任务:

模拟Linux文件系统。在任一OS下,建立一个大文件,把它假象成一张盘,在其中实现一个简单的模拟Linux文件系统。

1. 在现有机器硬盘上开辟20M的硬盘空间,作为设定的硬盘空间。

2. 编写一管理程序对此空间进行管理,以模拟Linux文件系统,具体要求如下:

(1)要求盘块大小1k 正规文件

(2) i 结点文件类型目录文件(共1byte)

块设备管道文件物理地址(索引表)共有13个表项,每表项2byte

文件长度4byte 。联结计数1byte

(3)0号块超级块栈长度50

空闲盘块的管理:成组链接( UNIX)

位示图法(Linux)

(4)每建一个目录,分配4个物理块

文件名14byte

(5)目录项信息

i 结点号2byte

(6)结构:0#:超级块

1#-20#号为i 结点区

20#-30#号为根目录区

3. 该管理程序的功能要求如下:

(1) 能够显示整个系统信息,源文件可以进行读写保护。目录名和文件名支持全路径名和相对路径名,路径名各分量间用“/”隔开。

(2) 改变目录:改变当前工作目录,目录不存在时给出出错信息。

(3) 显示目录:显示指定目录下或当前目录下的信息,包括文件名、物理地址、保护码、文件长度、子目录等(带/s参数的dir命令,显示所有子目录)。

(4) 创建目录:在指定路径或当前路径下创建指定目录。重名时给出错信息。

(5) 删除目录:删除指定目录下所有文件和子目录。要删目录不空时,要给出提示是否要删除。

(6) 建立文件(需给出文件名,文件长度)。

(7) 打开文件(显示文件所占的盘块)。

(8) 删除文件:删除指定文件,不存在时给出出错信息。

4. 程序的总体流程为:

(1) 初始化文件目录;

(2) 输出提示符,等待接受命令,分析键入的命令;

(3) 对合法的命令,执行相应的处理程序,否则输出错误信息,继续等待新命令,直到键入EXIT退出为止。

六、课程设计的具体日程安排

七、考核及成绩评定

教师根据设计报告、软件的运行演示和学生回答问题的情况评定成绩。

(1)设计报告规范、完整,概念原理论述清楚、软件设计结构合理,独立完成设计,软件运行正常,回答问题准确明了,可以评为优秀(A)。

(2)设计报告规范、完整,概念原理论述清楚、软件设计结构合理,独立完成、软件基本运行正常,回答问题正确,可以评为良(B)。

(3)设计报告规范、概念原理论述基本清楚、软件设计结构合理,基本独立完成,软件基本运行正常,回答问题部分正确,可以评为中良(C)。

(4)设计报告基本规范、概念原理论述基本清楚、软件设计结构基本合理,部分独立完成,软件基本可以运行,回答问题部分正确,可以评为及格(D)。

(5)设计报告不规范、概念原理论述不清楚、软件设计结构不合理,大部分不能独立完成,软件基本不能运行,回答问题大部分不正确,可以评为不及格(E)。

八、主要教材、参考书

[1]汤子嬴.计算机操作系统.西安:西安电子科技大学出版社.2008

[2]谭耀铭.操作系统.北京:中国人民大学出版社.1999

[3]张尧学,史美林.计算机操作系统教程(第三版).北京:清华大学出版社.2006

制定人:崔广才

审定人:高培成

2010年10月

操作系统课程设计

课程设计报告 2015~2016学年第一学期 操作系统综合实践课程设计 实习类别课程设计 学生姓名李旋 专业软件工程 学号130521105 指导教师崔广才、祝勇 学院计算机科学技术学院 二〇一六年一月

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一、概述 一个目录文件是由目录项组成的。每个目录项包含16B,一个辅存磁盘块(512B)包含32个目录项。在目录项中,第1、2字节为相应文件的外存i节点号,是该文件的内部标识;后14B为文件名,是该文件的外部标识。所以,文件目录项记录了文件内、外部标识的对照关系。根据文件名可以找到辅存i节点号,由此便得到该文件的所有者、存取权、文件数据的地址健在等信息。UNIX 的存储介质以512B为单位划分为块,从0开始直到最大容量并顺序加以编号就成了一个文件卷,也叫文件系统。UNIX中的文件系统磁盘存储区分配图如下: 本次课程设计是要实现一个简单的模拟Linux文件系统。我们在内存中开辟一个虚拟磁盘空间(20MB)作为文件存储器,并将该虚拟文件系统保存到磁盘上(以一个文件的形式),以便下次可以再将它恢复到内存的虚拟磁盘空间中。文件存储空间的管理可采用位示图方法。 二、设计的基本概念和原理 2.1 设计任务 多用户、多级目录结构文件系统的设计与实现。可以实现下列几条命令login 用户登录 logout 退出当前用户 dir 列文件目录 creat 创建文件 delete 删除文件 open 打开文件 close 关闭文件 - 3 -

read 读文件 write 写文件 mkdir 创建目录 ch 改变文件目录 rd 删除目录树 format 格式化文件系统 Exit 退出文件系统 2.2设计要求 1) 多用户:usr1,usr2,usr3,……,usr8 (1-8个用户) 2) 多级目录:可有多级子目录; 3) 具有login (用户登录)4) 系统初始化(建文件卷、提供登录模块) 5) 文件的创建:create (用命令行来实现)6) 文件的打开:open 7) 文件的读:read8) 文件的写:write 9) 文件关闭:close10) 删除文件:delete 11) 创建目录(建立子目录):mkdir12) 改变当前目录:cd 13) 列出文件目录:dir14) 退出:logout 新增加的功能: 15) 删除目录树:rd 16) 格式化文件系统:format 2.3算法的总体思想 - 4 -

操作系统课程设计报告书

题目1 连续动态内存管理模拟实现 1.1 题目的主要研究内容及预期达到的目标 (1)针对操作系统中内存管理相关理论进行设计,编写程序并进行测试,该程序管理一块虚拟内存。重点分析三种连续动态内存分配算法,即首次适应算法、循环首次适应算法和最佳适应算法。 (2)实现内存分配和回收功能。 1.2 题目研究的工作基础或实验条件 (1)硬件环境:PC机 (2)软件环境:Windows XP,Visual C++ 6.0 1.3 设计思想 首次适应算法的实现:从空闲分区表的第一个表目起查找该表,把最先能够满足要求的空闲区分配给作业,这种方法的目的在于减少查找时间。为适应这种算法,空闲分区表中的空闲分区要按地址由低到高进行排序。该算法优先使用低址部分空闲区,在低址空间造成许多小的空闲区,在高址空间保留大的空闲区。 循环首次适应算法的实现:在分配内存空间时,不再每次从表头开始查找,而是从上次找到空闲区的下一个空闲开始查找,直到找到第一个能满足要求的的空闲区为止,并从中划出一块与请求大小相等的内存空间分配给作业。该算法能使内存中的空闲区分布得较均匀。 最佳适应算法的实现:从全部空闲区中找到能满足作业要求的、且最小的空闲分区,这种方法能使碎片尽量小。为适应此算法,空闲分区表中的空闲分区要按从小到大进行排序,从表头开始查找第一个满足要求的自由分配。 1.4 流程图 内存分配流程图,如图1-1所示。

图1-1 内存分配流程图内存回收流程图,如1-2所示。

图1-2 内存回收流程图 1.5 主要程序代码 (1)分配内存 void allocate(char z,float l) { int i,k; float ad; k=-1; for(i=0;i= l && free_table[i].flag == 1) if(k==-1 || free_table[i].length

操作系统课程设计报告

操作系统课程设计报告

东莞理工学院 操作系统课程设计报告 学院:计算机学院 专业班级: 13软件工程1班 提交时间: 2015/9/14 指导教师评阅意见: . 项目名称:进程与线程管理功能 一、设计目的 用语言来模拟进程和线程管理系统,加深对进程和线程的理解,掌握对进程和线程各种状态和管理的算法原理。

二、环境条件 系统: WindowsXP、VMWare、Ubuntu Linux 语言:C/C++ 开发工具:gcc/g++、Visual C++ 6.0 三、设计内容 1. 项目背景 计算机的硬件资源有限,为了提高内存的利用率和系统的吞吐量,就要根据某种算法来管理进程和线程的状态从而达到目的。 进程与线程管理功能完成基于优先级的抢占式线程调度功能,完成进程虚拟内存管理功能。 进程与线程管理功能 基本要求:完成基于优先级的抢占式线程调度功能,完成进程虚拟内存管理功能。 提高要求:(增加1项就予以加分) (1) 实现多种线程调度算法; (2)通过“公共信箱”进行通信的机制,规定每一封信的大小为128字节,实现两个用户进程之间通过这个“公共信箱”进行通信。 (3) 实现多用户进程并发的虚拟内存管理功能。

(4) 实现用户进程间通信功能,并用生产者/消费者问题测试进程间通信功能的正确性。 (5) 实现改进型Clock页面置换算法。 (6) 实现Cache功能,采用FIFO替换算法。 2. 扩展内容 实现多种线程调度算法:时间片轮转调度算法 四、人员分工 优先级调度算法:钟德新,莫友芝 时间片轮转调度算法:张德华,袁马龙 设计报告由小组队员共同完成。小组成员设计的代码分工如下:钟德新编写的代码:void Prinft(){ PCB *p; system("cls");//清屏 p=run; //运行队列 if(p!=NULL) { p->next=NULL; } cout<<"当前正在运行的进程:"<procname<<"\t\t"<pri<<"\t"<needOftime<<"\t\t"<runtime<<"\t\t"<state<next; } cout<

操作系统课程设计完整版内含代码

操作系统课程设计LRU页面调度算法 学号: 姓名: 学院: 专业: 班级: 指导老师: 日期:

目录 一、实验题目 (1) 二、课程设计的目的 (1) 三、设计内容 (1) 四、设计要求 (1) 五、设计思想 (1) 六、主要数据结构及其说明 (2) 七、硬件支持 (3) 八、源程序文件 (3) 九、程序运行结果 (7) 十、实验体会 (8)

一实验题目 LRU页面调度算法 二课程设计的目的 操作系统课程设计是计算机专业重要的教学环节,它为学生提供了一个既动手又动脑,将课本上的理论知识和实际有机的结合一起,独立分析和解决实际问题的机会。 1.进一步巩固和复习操作系统的基础知识。 2. 培养学生结构化程序、模块化程序设计的方法和能力。 3.提高学生调试程序的技巧和软件设计的能力。 4.提高学生分析问题、解决问题以及综合利用C语言进行程序设计的能力。 三设计内容 程序应模拟实现LRU算法思想,对n个页面实现模拟调度。 四设计要求 1.不同的功能使用不同的函数实现(模块化),对每个函数的功能和调用接口要注释清楚。对程序其它部分也进行必要的注释。 2.对系统进行功能模块分析、画出总流程图和各模块流程图。 3.用户界面要求使用方便、简洁明了、美观大方、格式统一。所有功能可以反复使用,最好使用菜单。 4.通过命令行相应选项能直接进入某个相应菜单选项的功能模块。 5.所有程序需调试通过。 五设计思想 最近最久未使用(LRU)页调度算法是选择最近最久未使用的页面予以淘汰。 算法赋予每个页面一个访问字段,用来记录一个页面自上次被访问以来所经历的时间,当所要访问的页面在内存块中时,就不淘汰页面,否则,淘汰页面中时间最长的,即淘汰最近最久未使用的页面。

操作系统课程设计报告

上海电力学院 计算机操作系统原理 课程设计报告 题目名称:编写程序模拟虚拟存储器管理 姓名:杜志豪.学号: 班级: 2012053班 . 同组姓名:孙嘉轶 课程设计时间:—— 评语: 成绩: 目录 一、设计内容及要求 (4) 1. 1 设计题目 (4) 1.2 使用算法分析: (4)

1. FIFO算法(先进先出淘汰算法) (4) 1. LRU算法(最久未使用淘汰算法) (5) 1. OPT算法(最佳淘汰算法) (5) 分工情况 (5) 二、详细设计 (6) 原理概述 (6) 主要数据结构(主要代码) (6) 算法流程图 (9) 主流程图 (9) Optimal算法流程图 (10) FIFO算法流程图 (10) LRU算法流程图 (11) .1源程序文件名 (11) . 2执行文件名 (11) 三、实验结果与分析 (11) Optimal页面置换算法结果与分析 (11) FIFO页面置换算法结果与分析 (16) LRU页面置换算法结果与分析 (20) 四、设计创新点 (24) 五、设计与总结 (27)

六、代码附录 (27) 课程设计题目 一、设计内容及要求 编写程序模拟虚拟存储器管理。假设以M页的进程分配了N

块内存(N

操作系统课程设计报告

课程设计说明书 设计题目:操作系统课程设计 班级:信息学管理与信息系统2011级 学号: 2 姓名:克乾

山东科技大学2013年12 月11 日

课程设计任务书 学院信息科学与工程专业信息学管理与信息系统班级2011-2 克乾 一、课程设计题目:操作系统课程设计 二、课程设计主要参考资料 (1)Abraham Silberschatz & Peter Baer Galvin & Greg Gagne. Operating System Concepts(第七版影印版). 高等教育. 2007.3. (2)c++面向对象程序设计电子工业 (3)计算机操作系统(第三版)电子科技大学 三、课程设计应解决的主要问题: (1)CPU调度算法的模拟实现 (2)死锁相关算法的实现 (3)磁盘调度算法的实现 四、课程设计相关附件(如:图纸、软件等): (1)程序源代码 (2) 五、任务发出日期:2013-10-1 课程设计完成日期:2014-1-1

指导教师签字:

指导教师对课程设计的评语成绩: 指导教师签字: 年月日

设计1 CPU调度算法的模拟实现一、设计目的 利用C++编写CPU调度算法,实现先来先服务调度算法FCFS、优先级调度算法PS、短作业优先调度算法SJF、时间片轮转调度算法RR的运行过程和实现的结果,针对模拟进程,利用编写的CPU调度算法对需要运行的进程进行调度。进行算法评价,计算平均周转时间和平均等待时间。 二、设计要求 针对模拟进程,利用CPU调度算法进行调度,最后要进行算法评价,计算平均周转时间和平均等待时间,并且输出调度结果和输出算法评价指标。 调度所需的进程参数由输入产生(手工输入或者随机数产生)。 三、设计说明 时间片轮转算法需要输入相应的时间片,所以独立编写一个程序,系统主体结构如下:

操作系统课程设计报告

东莞理工学院 操作系统课程设计报告学院:计算机学院 专业班级:13软件工程1班 提交时间:2015/9/14 指导教师评阅意见: . 项目名称:进程与线程管理功能 一、设计目的 用语言来模拟进程和线程管理系统,加深对进程和线程的理解,掌握对进程和线程各种状态和管理的算法原理。 二、环境条件 系统:WindowsXP、VMWare、Ubuntu Linux 语言:C/C++ 开发工具:gcc/g++、Visual C++ 6.0 三、设计内容 1. 项目背景

计算机的硬件资源有限,为了提高内存的利用率和系统的吞吐量,就要根据某种算法来管理进程和线程的状态从而达到目的。 进程与线程管理功能完成基于优先级的抢占式线程调度功能,完成进程虚拟内存管理功能。 进程与线程管理功能 基本要求:完成基于优先级的抢占式线程调度功能,完成进程虚拟内存管理功能。 提高要求:(增加1项就予以加分) (1) 实现多种线程调度算法; (2)通过“公共信箱”进行通信的机制,规定每一封信的大小为128字节,实现两个用户进程之间通过这个“公共信箱”进行通信。 (3) 实现多用户进程并发的虚拟内存管理功能。 (4) 实现用户进程间通信功能,并用生产者/消费者问题测试进程间通信功能的正确性。 (5) 实现改进型Clock页面置换算法。 (6) 实现Cache功能,采用FIFO替换算法。 2. 扩展内容 实现多种线程调度算法:时间片轮转调度算法 四、人员分工 优先级调度算法:钟德新,莫友芝 时间片轮转调度算法:张德华,袁马龙 设计报告由小组队员共同完成。小组成员设计的代码分工如下: 钟德新编写的代码:void Prinft(){ PCB *p; system("cls");//清屏 p=run; //运行队列 if(p!=NULL) { p->next=NULL; } cout<<"当前正在运行的进程:"<procname<<"\t\t"<pri<<"\t"<needOftime<<"\t\t"<runtime<<"\t\t"<state<next; } cout<procname<<"\t\t"<pri<<"\t"<needOftime<<"\t\t"<runtime<<"\t\t"<state<next; } cout<

操作系统课程设计

湖南科技大学计算机科学与工程学院 操作系统课程设计报告 ******** *** 目录 实验一 Windows 进程管理 实验二 Linux 进程管理 实验三 互斥与同步 实验四 银行家算法的模拟与实现 实验五 内存管理 指导老师: *** 完成时间: **** ** **

实验六磁盘调度 实验七进程间通信 实验一 Windows进程管理 一、实验目的 1 )学会使用VC编写基本的Win3 2 Consol Application (控制台应用程序)。 2)2)通过创建进程、观察正在运行的进程和终止进程的程序设计和调试操作,进一步熟 悉操作系统的进程概念,理解Windows进程的"一生”。 3)3)通过阅读和分析实验程序,学习创建进程、观察进程、终止进程以及父子进程同步 的基本程序设计方法。 二、实验内容和步骤 (1)编写基本的 Win32 Consol Application 步骤1:登录进入 Windows系统,启动VC++ 6.0。 步骤2:在“ FILE”菜单中单击“ NEW”子菜单,在“ projects ”选项卡中选择 “Win32 ConsolApplication ”,然后在“ Project name 处输入工程名,在“Location ”处输入工程目录。创建一个新的控制台应用程序工程。 步骤3:在“ FILE”菜单中单击“ NEW”子菜单,在“ Files ”选项卡中选择“ C++ Source File ” ,然后在“ File ”处输入C/C++源程序的文件名。 步骤4:将清单1-1所示的程序清单复制到新创建的C/C++源程序中。编译成可执行文件。 步骤5 :在“开始”菜单中单击“程序” -“附件”-“命令提示符”命令,进入Windows“命令提示符”窗口,然后进入工程目录中的 debug子目录,执行编译好的可执行程序,列出运行结果(如果运行不成功,则可能的原因是什么?) 如果运行不成功可能是路径有问题或者没有通过编译。

操作系统课程设计报告

; 一、概述 课程设计目的、意义: 课程设计目的使学生熟悉文件管理系统的设计方法;加深对所学各种文件操作的了解及其操作方法的特点。通过模拟文件系统的实现,深入理解操作系统中文件系统的理论知识, 加深对教材中的重要算法的理解。同时通过编程实现这些算法,更好地掌握操作系统的原理及实现方法,提高综合运用各专业课知识的能力。 主要任务: 模拟文件系统设计是设计和实现一个简单的文件系统。内容包括: 1.建立文件存储介质的管理机制 2.建立目录(采用一级目录结构) 3.文件系统功能(显示目录、创建、删除、打开、关闭、读、写) ~ 4.文件操作接口(显示目录、创建、删除、打开、关闭、读、写) 二、系统设计 课程设计的系统设计: 本系统模拟一个文件管理系统,要完成对文件的基本操作,文件的基本操作有文件、文件夹的打开、新建、删除和读取写入文件,创建更改目录,列出目录内容等信息。系统建立了文件目录树,存储文件系统中的所有文

件。对于用户名下的文件,用文件目录树的分枝来存贮。采用命令行操作界面很直观,也方便用户进行操作,用户只要按照操作界面所显示的命令来操作就行了。 整体设计框架: 系统初始化界面是由创建用户存储空间,管理文件,退出系统三个模块组成。用户创建由创建用户存储空间,进入目录,删除用户存储空间,显示所有用户存储空间,等模块组成。然后各个模块再由一些小模块组成。其中创建文件,打开关闭文件,读写文件等文件操作模块包括在进入目录模块里面。 三、系统实现 课程设计主要内容的实现程序代码: 《 #include <> #include <> #include <> typedef struct file{ char name[10]; struct file *next; }File; typedef struct content{ ! char name[10]; File *file;

操作系统课程设计报告

东莞理工学院 操作系统课程设计报告 学院:计算机学院 专业班级:13软件工程1班 提交时间:2015/9/14 指导教师评阅意见: . 项目名称:进程与线程管理功能 一、设计目的 用语言来模拟进程和线程管理系统,加深对进程和线程的理解,掌握对进程和线程各种状态和管理的算法原理。 二、环境条件

系统:WindowsXP、VMWare、Ubuntu Linux 语言:C/C++ 开发工具:gcc/g++、Visual C++ 6.0 三、设计内容 1. 项目背景 计算机的硬件资源有限,为了提高内存的利用率和系统的吞吐量,就要根据某种算法来管理进程和线程的状态从而达到目的。 进程与线程管理功能完成基于优先级的抢占式线程调度功能,完成进程虚拟内存管理功能。 进程与线程管理功能 基本要求:完成基于优先级的抢占式线程调度功能,完成进程虚拟内存管理功能。 提高要求:(增加1项就予以加分) (1) 实现多种线程调度算法; (2)通过“公共信箱”进行通信的机制,规定每一封信的大小为128字节,实现两个用户进程之间通过这个“公共信箱”进行通信。 (3) 实现多用户进程并发的虚拟内存管理功能。 (4) 实现用户进程间通信功能,并用生产者/消费者问题测试进程间通信功能的正确性。 (5) 实现改进型Clock页面置换算法。 (6) 实现Cache功能,采用FIFO替换算法。

2. 扩展内容 实现多种线程调度算法:时间片轮转调度算法 四、人员分工 优先级调度算法:钟德新,莫友芝 时间片轮转调度算法:张德华,袁马龙 设计报告由小组队员共同完成。小组成员设计的代码分工如下:钟德新编写的代码:void Prinft(){ PCB *p; system("cls");//清屏 p=run; //运行队列 if(p!=NULL) { p->next=NULL; } cout<<"当前正在运行的进程:"<procname<<"\t\t"<pri<<"\t"<needOftime<<"\t\t"<runtime<<"\t\t"<state<next; } cout<procname<<"\t\t"<pri<<"\t"<needOftime<<"\t\t"<runtime<<"\t\t"<state<next; } cout<procname<<"\t\t"<pri<<"\t"<needOftime<<"\t\t"<runtime<<"\t\t"<state<

操作系统(一个小型操作系统的设计与实现)课程设计

南通大学计算机科学与技术学院操作系统课程设计报告 专业: 学生姓名: 学号: 时间:

操作系统模拟算法课程设计报告 设计要求 将本学期三次的实验集成实现: A.处理机管理; B.存储器管理; C.虚拟存储器的缺页调度。 设计流程图 主流程图 开始的图形界面 处理机管理存储器管理缺页调度 先来先服务时 间 片 轮 转 首 次 适 应 法 最 佳 适 应 法 先 进 先 出 L R U 算 法

A.处理机调度 1)先来先服务FCFS N Y 先来先服务算法流程 开始 初始化进程控制块,让进程控制块按进程到达先后顺序让进程排队 调度数组中首个进程,并让数组中的下一位移到首位 计算并打印进程的完成时刻、周转时间、带权周转时间 其中:周转时间 = 完成时间 - 到达时间 带权周转时间=周转时间/服务时间 更改计时器的当前时间,即下一刻进程的开始时间 当前时间=前一进程的完成时间+其服务时间 数组为空 结束

2)时间片轮转法 开始 输入进程总数 指针所指的进程是 否结束 输入各进程信息 输出为就绪状态的进程的信息 更改正在运行的进程的已运行时间 跳过已结束的程序 结束 N 指向下一个进程 Y 如果存在下一个进程的话 Y N 输出此时为就绪状态的进程的信息 时间片轮转算法流程图

B.存储器管理(可变式分区管理) 1)首次适应法 分配流程图 申请xkb内存 由链头找到第一个空闲区 分区大小≥xkb? 大于 分区大小=分区大小-xkb,修改下一个空闲区的后向指针内容为(后向指针)+xkb;修改上一个空闲区的前向指针为(前向指针)+xkb 将该空闲区从链中摘除:修改下一个空闲区的后向地址=该空闲区后向地址,修改上一个空闲区的前向指针为该空闲区的前向指针 等于 小于延链查找下 一个空闲区 到链尾 了? 作业等待 返回是 否 登记已分配表 返回分配给进程的内存首地址 开始

操作系统课程设计35815

课程设计说明书(操作系统) 题目:进程调度 院系:计算机科学与工程学院 专业班级:信息安全13-2 学号:20133029xx 学生姓名:xx 指导教师:xx 2015年12月15日

安徽理工大学课程设计(论文)任务书计算机科学与工程学院

安徽理工大学课程设计(论文)成绩评定表

摘要 现代计算机系统中,进程是资源分配和独立运行的基本单位,是操作系统的核心概念。因而,进程就成为理解操作系统如何实现系统管理的最基本,也是最重要的概念。进程调度是进程管理过程的主要组成部分,是必然要发生的事件。 在现代操作系统中,进程的并发机制在绝大多数时候,会产生不断变化的进程就绪队列和阻塞队列。处于执行态的进程无论是正常或非正常终止、或转换为阻塞状态,都会引发从就绪队列中,由进程调度选择一个进程进占CPU。 进程调度的核心是进程调度的算法.在本课程设计中,用良好清晰的界面向用户展示了进程调度中的时间片轮转调度算法。在最终实现的成果中,用户可指定需要模拟的进程数,CPU时间片和进程的最大执行时间,并且选择需要演示的算法,界面将会动态的显示进程调度过程及各个队列的变化。通过此进程调度模拟系统,用户可以对时间片轮转调度算法有进一步以及直观的了解。 关键词:进程,调度,PCB,时间片轮转

目录 1.设计目的 (6) 2.设计思路 (7) 3.设计过程 (9) 3.1流程图 (9) 3.2算法 (9) 3.3数据结构 (13) 3.4源代码 (14) 4.实验结果及分析 (23) 4.1 使用说明 (23) 4.2程序演示 (24) 5.实验总结 (27) 6.参考文献 (28)

操作系统课程设计报告

操作系统课程设计实验报告 实验名称:进程控制 姓名/学号: 一、实验目的 学习、理解和掌握Linux与windows的进行控制系统调用的功能,熟悉主要的几个系统调用命令的格式和如何利用系统调用命令进行编程。通过学习,理解如何创建一个进程、改变进程执行的程序、进程和线程终止以及父子进程的同步等,从而提高对进程和线程控制系统调用的编程能力。 二、实验内容 设计并实现Unix的“time”命令。“mytime”命令通过命令行参数接受要运行的程序,创建一个独立的进程来运行该程序,并记录程序运行的时间。 三、实验环境 CPU: Inter ×2 2.10GHz RAM: 3.00GB Windows 7 旗舰版 Linux Ubuntu 10.04 编译: VS2010 四、程序设计与实现 4.1进程控制系统的调用 4.1.1 windows进程控制调用程序中使用的数据结构及主要符号说明 SYSTEMTIME starttime,endtime; //进程开始时间和结束时间 PROCESS_INFORMATION pi //该结构返回有关新进程及 //其主线程的信息 STARTUPINFO si //该结构用于指定新进程的主窗口特性4.1.2 linux进程控制调用程序中使用的数据结构及主要符号说明 struct timeval starttime,endtime //进程开始时间和结束时间 pid_t pid //进程标志符

4.2 程序流程图 图1 windows进程控制调用图2 linux进程控制调用程序运行流程图程序运行流程图 五、实验结果和分析 5.1 windows实验结果和分析

操作系统课程设计

计算机科学技术学院 操作系统原理课程设计报告 题目:进程管理系统 专业: 班级: 姓名: 学号: 指导老师: 年月日

《操作系统原理》课程设计任务书 一、课程设计题目(任选一个题目) 1.模拟进程管理 2.模拟处理机调度 3.模拟存储器管理 4.模拟文件系统 5.模拟磁盘调度 二、设计目的和要求 1.设计目的 《操作系统原理》课程设计是网络工程专业实践性环节之一,是学习完《操作系统原理》课程后进行的一次较全面的综合练习。其目的在于加深对操作系统的理论、方法和基础知识的理解,掌握操作系统结构、实现机理和各种典型算法,系统地了解操作系统的设计和实现思路,培养学生的系统设计能力,并了解操作系统的发展动向和趋势。 2.基本要求: (1)选择课程设计题目中的一个课题,独立完成。 (2)良好的沟通和合作能力 (3)充分运用前序课所学的软件工程、程序设计、数据结构等相关知识 (4)充分运用调试和排错技术 (5)简单测试驱动模块和桩模块的编写 (6)查阅相关资料,自学具体课题中涉及到的新知识。 (7)课题完成后必须按要求提交课程设计报告,格式规范,内容详实。 三、设计内容及步骤 1.根据设计题目的要求,充分地分析和理解问题,明确问题要求做什么。

2.根据实现的功能,划分出合理的模块,明确模块间的关系。 3.编程实现所设计的模块。 4.程序调试与测试。采用自底向上,分模块进行,即先调试低层函数。能够熟练掌握调试工具的各种功能,设计测试数据确定疑点,通过修改程序来证实它或绕过它。调试正确后,认真整理源程序及其注释,形成格式和风格良好的源程序清单和结果; 5.结果分析。程序运行结果包括正确的输入及其输出结果和含有错误的输入及其输出结果。 6.编写课程设计报告; 设计报告要求:A4纸,详细设计部分主要叙述本人的工作内容 设计报告的格式: (1)封面(题目、指导教师、专业、班级、姓名、学号) (2)设计任务书 (3)目录 (4)需求分析 (5)概要设计 (6)详细设计(含主要代码) (7)调试分析、测试结果 (8)用户使用说明 (9)附录或参考资料 四、进度安排 设计在学期的第15、16周进行,时间安排如下:

操作系统含课程设计随堂练习修订稿

操作系统含课程设计随 堂练习 集团标准化工作小组 [Q8QX9QT-X8QQB8Q8-NQ8QJ8-M8QMN]

随堂练习提交截止时间:2017-12-15 23:59:59 当前页有10题,你已做10题,已提交10题,其中答对10题。 1.(单选题) 操作系统是基本的特征是() A、并发 B、共享 C、虚拟 D、异步 答题: A. B. C. D.(已提交) 参考答案:A 问题解析: 2.(单选题) 下面不属于操作系统设计目标的是() A、提高资源利用率 B、提高系统吞吐量 C、用户操作计算机更方便 D、并行执行多个进程 答题: A. B. C. D.(已提交) 参考答案:D 问题解析: 3.(单选题) 历史上最早出现的操作系统是() A、单道批处理系统 B、多道批处理系统 C、分时系统 D、实时系统 答题: A. B. C. D.(已提交) 参考答案:A 问题解析: 4.(单选题) 实时操作系统必须在()内处理完来自外部的事件。 A、响应时间 B、周转时间 C、被控对象规定时间 D、调度时间 答题: A. B. C. D.(已提交) 参考答案:C 问题解析: 5.(单选题) 操作系统是对()进行管理的软件。 A、软件 B、硬件 C、计算机资源 D、应用程序 答题: A. B. C. D.(已提交) 参考答案:C 问题解析: 6.(单选题) 配置了操作系统的计算机是一台比原来的物理计算机功能更强的计算机,这样的一台计算机只是一台逻辑上的计算机,称为()计算机。 A、并行 B、真实 C、虚拟 D、共享 答题: A. B. C. D.(已提交) 参考答案:C 问题解析: 7.(单选题) 操作系统中采用多道程序设计技术提高了CPU和外部设备的() A、利用率 B、可靠性 C、稳定性 D、兼容性 答题: A. B. C. D.(已提交)

计算机操作系统课程设计

计算机操作系统课程设计 班级:计091-1 姓名: 学号: 使用语言:C++ 指导老师: 学院:

一、系统要求 1、实验目的 通过一个简单多用户文件系统的设计,加深理解文件系统的内部功能及内部实现。 2、实验内容 为linux系统设计一个简单的二级文件系统。要求做到以下几点: (1)可以实现下列几条命令(至少4条); login 用户登陆 dir 列文件目录 create 创建文件 delete 删除文件 open 打开文件 close 关闭文件 read 读文件 write 写文件 (2)列目录时要列出文件名、物理地址、保护码和文件长度; (3)源文件可以进行读写保护。

二、系统分析 1、设计思想 本文件为二级文件系统,即要实现对文件的增删改查,同时又具备登陆系统、注册用户的功能,各个用户之间的文件系统互不干扰。 本文件系统采用两级目录,其中第一级对应于用户账号,第二级对应于用户帐号下的文件。另外,为了简便文件系统未考虑文件共享,文件系统安全以及管道文件与设备文件等特殊内容。 系统采用结构体来存储用户、文件目录、文件数据内容: 0 48*5 48*5+44*50 48*5+44*50+264*200 每个分区都是由结构体组成,每个个去的结构体的个数由格式化系统是决定。

整个系统的编码构成主要分为: Allstruct.h 定义了每个分区的结构体; Mysys.h 声明了对系统操作的各种方法;Myuserfile.h 声明了对文件操作的各种方法; Mymain.cpp 整个系统的主函数,操作入口; Mysys.cpp 包含了mysys.h,实现了操作系统的各种方法;Myuserfile.cpp 包含了myuserfile.h,实现了操作文件的各种方法; 2、主要数据结构 Allstruct.h文件的内容: struct s_user //用户区结构体 { long isuse; //是否使用 char name[20]; //用户名 char psd[20]; //密码 long address; //目录地址 };

操作系统课程设计报告模板

中国石油大学(华东)操作系统课程设计报告 姓名: 学号: 成绩: 目录

实验一、螺旋矩阵 (3) 实验二、用Shell程序实现文件的批量管理 (4) 实验三、驱动下的螺旋矩阵程序 (7) 实验四、哲学家进餐问题 (10) 实验五、NCURSE程序框架 (14) 实验一、螺旋矩阵

一、实验任务 用C语言编写一个螺旋矩阵程序,实现输入行数和列数即可形成A~Z的螺旋矩阵,并用Makefile完成编译。 二、实验环境和工具 VMware Workstation红帽子 Linux-2.4.20-8 三、关键代码 1、螺旋矩阵实现代码(SpiralMatrix.c) #include #define N 10 int main() { int row,col,i,j,x,y,startNum; int dx[4]={0,1,0,-1};//方向 int dy[4]={1,0,-1,0}; int Matrix[N][N]; printf("请输入行数和列数:"); scanf("%d %d",&row,&col); for (i=0;i=0&&x=0&&y

新操作系统课程设计

江苏大学京江学院 JIANGSU UNIVERSITY 操作系统课程设计 文件管理系统 学院名称:京江学院 专业班级:J计算机1401 学号:4141110020 学生姓名:潘庆 指导教师:林琳 2017年 1 月

一、课设目的 操作系统是计算机专业的一门专业课,也是计算机专业考研课程,但操作系统比较抽象,有的同学一学期完了都还很难理解进程、内存管理等一些概念和原理,操作系统课程设计的目的就是通过设计的实验,让同学们真正理解进程的实现,内存管理的机制,达到理解概念,了解实现原理。同时也进一步巩固程序设计与数据结构的实践技能,实现整个大学阶段实践技能不断线的目的。 二、课设题目 实现一个简单的文件管理系统 (1)具有文件目录(一级或者多级) (2)对指定大小的磁盘(设共1GB,每个块为1MB),建立位示图进行管理 (3)文件操作,包括新建、查看属性、删除 新建文件:给出文件名、大小、建立时间等信息,系统为其分配硬盘空间,并记录在文件目录中 查看属性:给出文件名,可以输出该文件的所有属性,以及该文件所占用的物理块号。 删除文件:给出文件名,实现文件的删除 (4)文件系统操作:显示文件列表、显示磁盘空间剩余大小、输出位示图。 三、系统功能结构

四、主要数据结构 创建文件:creatfile<文件名>,即创建一个指定名字的新文件,在目录中增加一 项,不考虑文件的内容,对于重名文件,给出错误信息。 删除文件:deltefile<文件名>,即删除一个指定名字的已创建文件,若文件不存在 则给出错误信息。 输出文件列表:disp(),即显示指定目录下的全部文件和第一级子目录,若无指定 目录,则显示当前目录下的相应内容。 输出文件属性:disp2(),即给出文件名,可以输出该文件的所有属性,以及该文件所占用的物理块号。 输出位示图:bit_map(),即输出当前状态下磁盘盘块的使用情况。 五、系统使用说明 文件管理系统主菜单界面(通过输入对应数字进入相应功能子菜单)

操作系统课程设计题目

操作系统课程设计 一、课程设计题目 实现一个模拟操作系统。 二、课程设计的目的 通过模拟操作系统原理的实现,加深对操作系统工作原理理解,进一步了解操作系统的实现方法,并可练习合作完成系统的团队精神和提高程序设计能力。 三、小组人数 建议3~4人一组共同完成模拟系统的实现。 四、编程语言 建议使用VC、VB、C#、Java等Windows环境下的程序设计语言,以借助这些语言环境来模拟硬件的一些并行工作。 五、课程设计内容 模拟采用多道程序设计方法的单用户操作系统,该操作系统包括进程管理、存储管理、设备管理、文件管理和用户接口四部分。 六、课程设计具体要求和内容 1.文件管理和用户接口 文件管理和用户接口部分实现的主要是单用户的磁盘文件管理部分,包括文件的逻辑结构、物理结构、目录、磁盘分配回收、文件的保护和用户接口的实现。 ⑴文件的逻辑结构 文件的逻辑结构采用流式结构; 文件的内容均采用文本文件; 系统中有两种文件,一种是存放任意字符的文件,一种是可执行文件。可执行文件的内容就是模拟系统内进程的程序体。 文件中要有一种特定命令的“可执行”文件,该文件中的命令有: x=?; 给x赋值一位数 x++; x加1 x--; x减1 !??;第一个?为A,B,C中某个设备,第二个?为一位数,表示使用设备的时间(由于没有实际设备,所以无法知道设备何时工作完成,所以假定一个数,这个数随着系统时间增加而递减,减到0时,认为是设备工作完成); end. 表示文件结束,同时将结果写入文件out,其中包括文件路径名和x的值。 ⑵磁盘模拟 用一个文件disk1模拟磁盘c,用一个文件disk2模拟磁盘d。两个磁盘一样大小,磁盘的每个盘块64字节,模拟磁盘共有128块。第0、1块存放文件分配表,第2块存放根目录,其余存放子目录和文件。 ⑶目录结构 目录结构采用树型目录结构。 ①目录项内容(8个字节): 目录名、文件名:3个字节; 扩展名:2个字节(可执行文件扩展名为ex,目录没有扩展名); 目录、文件属性:1字节(1位标识是文件还是目录,1位标识只读还是非只读,1位是隐藏属性,标识显示还是不显示); 起始盘块号:1个字节; 文件长度:1字节(目录没有长度)。

《计算机操作系统》课程设计(2010年版)

《计算机操作系统》课程设计 一、设计题目 1.绘制描述事件先后顺序的前驱图。(2人)4分 ●建立前驱图的数据结构描述; ●建立绘制前驱图的例程,包括结点和有向边; ●可以删除、添加结点或有向边; ●可用鼠标在窗口的任意位置指点,确定结点或有向边位置; ●可以拖动现有结点的位置,与该结点相连的有向边也随之移动; ●可以将前驱图存入文件,从文件中取出; 2.绘制简单程序片段的前驱图。(2人)* 4分 ●建立前驱图的数据结构描述; ●可以从键盘或对话框接收程序片段; ●可将程序片段存入磁盘文件或从文件中取出; ●对程序片段进行词法分析,得出各语句之间的依赖关系; ●画出各语句间的前驱图; 3.Intel 80x68系列CPU的环保护机制:分析CIH病毒代码。(1人)3分 ●查找CIH病毒代码资料; ●分析代码; ●找到CIH病毒绕过CPU环保护机制的方法; ●分析代码的工作流程,画出相应的流程图。 ●写出分析报告; 4.多进程/线程编程:临界区控制、线程互斥与同步。(1人)3分 ●设置两个进程/线程,一个执行计算N:=N+1,另一个将N的值输出到窗口; ●为减慢进程/线程的执行速度,可以在程序中插入Sleep(1000)语句,1000表示 程序停顿1000ms,; ●在窗口上显示结果; ●设法调整两个进程/线程的执行顺序,使之出现教材P29上所列出的(1)、(2)、 (3)三种情况; ●设置互斥信号量,保证两线程互斥使用共享变量N; ●设置同步信号量,保证两线程按指定顺序运行; 5.多进程/线程编程:生产者-消费者问题。(1人)5分 ●设置两类进程/线程,一类为生产者,一类为消费者; ●建立缓冲区的数据结构; ●随机启动生产者或消费者; ●显示缓冲区状况; ●随着进程/线程每次操作缓冲区,更新显示; 6.多进程/线程编程:读者-写者问题。(1人)5分 ●设置两类进程/线程,一类为读者,一类为写者; ●随机启动读者或写者; ●显示读者或写者执行状态; ●随着进程/线程的执行,更新显示;

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