操作系统课程设计

操作系统课程设计
操作系统课程设计

《操作系统课程设计》任务书

一、课程编号:0007025014

二、适用专业: 计算机及相关专业

三、课程设计学时和学分:学时1周, 1学分

四、《操作系统课程设计》的目的

《操作系统》是一门重要的专业基础课,是涉及较多硬件知识的计算机系统软件课程。在计算机软硬件课程的设置上,它起着承上启下的作用。操作系统对计算机系统资源实施管理,是所有其他软件与计算机硬件的唯一接口,所有用户在使用计算机时都要得到操作系统提供的服务。

操作系统课程设计的主要任务是研究计算机操作系统的基本原理和算法,掌握操作系统的进程管理、存储管理、文件管理和设备管理的基本原理与主要算法。目的是使学生掌握常用操作系统(如DOS、Windows或Linux)的一般管理方法,了解它是如何组织和运作的,对操作系统的核心概念和算法有一个透彻的理解,并对系统运行的机制有一个全面的掌握,从而充分理解系统调用与程序设计之间的关系。

五、课程设计的要求

1、要求学生已有先导课程《数据结构》和一门高级程序设计语言的基础。

2、在一周的课程设计环节,要求学生选择最典型的操作系统概念和机制,通过模拟实现的方式来体现操作系统的管理原理与算法,进而深刻理解操作系统的运行机制和数据结构。

3、人员、题目分配:各班分成小组,每组最多2人,每组一题。要求自行进行选题的设计、开发、调试与测试, 实现课程设计要求的系统功能。

4、具体课程设计要求:

1)写出本次课程设计;

2)写出操作系统设计各个阶段的详细设计报告;

3)能够实现课程设计目标,根据选题内容设计出软件的结构和功能,写出系统的主要功能和使用说明;

4)设计有效的测试方法与测试数据,提交可运行的软件系统:最终的软件对问题的描述应正确无误,运行稳定、可靠,界面友好;

5)对于不同算法的比较应提供直观的性能分析方法及数据,写入课程设计

文档内;

6)根据以上内容,提交如下材料:a.源程序、b.执行程序、c.课程设计报告。以班级为单位集中上交刻录光盘,每个学生一个文件夹(文件夹命名方式:学生学号_名字),课程设计报告需提交纸质文稿。

7)开发环境与语言可自行选择。

8)每位同学准备10分钟的报告和答辩,讲解设计方案,演示系统运行;课程设计完成后提交一份完整的打印的文档。

六、成绩评定

通过进度检查、设计答辩和报告评审了解学生的设计水平,根据任务完成的情况、设计报告的质量、系统运行状态及平时讨论和设计的积极程度全面准确评定成绩。评定的主要参考依据有:

1、选题难度。

2、系统功能的完成程度(功能、界面、特色、编程量、可用性)。

3、设计报告的质量。

4、上机检查结果和答辩情况。

5、平时检查情况。

课程设计成绩将以五级制形式进行评定,其标准如下:

1、优秀:软件运行正确无误,稳定可靠,界面友好新颖(图形界面),有交互性,各种文档齐全、详细、准确。

2、良好:软件运行正确无误,稳定可靠,界面友好,各种文档齐全、准确。

3、中等:问题描述正确,界面尚可接受。各种文档齐全、准确。

4、及格:问题描述正确,各种文档齐备。

5、不及格:有下列问题之一:问题描述有误;文档不齐;软件运行有错误;没有按时完成;课程设计有抄袭或是雷同情况。

七、课程设计报告格式

见后面附录1。

八、教师提供的选择题目

见后面附录2。

附录1

操作系统课程设计报告

题目:

专业 学生姓名 班级 学

指导教师 张永平 完成日期

2016年6月17日

一、课程设计目的(标题宋体加粗四号)

正文(宋体五号),单倍行间距,段前段后均设置为0行。

进行操作系统课程设计主要是在学习操作系统课程的基础上,在完成操作系统各部分实验的基础上,对操作系统的整体进行一个模拟,通过实践加深对各个部分的管理功能的认识,还能进一步分析各个部分之间的联系,最后达到对完整系统的理解。同时,可以提高运用操作系统知识解决实际问题的能力;锻炼实际的编程能力、创新能力及团队组织、协作开发软件的能力;还能提高调查研究、查阅技术文献、资料以及编写软件设计文档的能力。

二、课程设计内容

模拟一种多任务(或多用户)(多道)批处理操作系统(包含处理器管理、存储管理、文件管理、进程管理、设备管理、作业管理)。

描述小组各成员在本次课程设计的任务

三、系统分析与设计

1、系统分析

即需求分析的内容,功能需求(系统实现的功能描述)与数据需求(有哪些输入,会生产哪些输出结果,以数据流图的形式表示出来)

设计中所用到的重要数据结构或抽象数据类型的说明,以及在关键算法中的作用。例如,在银行家算法通用演示程序中,available:系统中可用资源向量、max:每个进程对资源的最大需求、need(每个进程对资源的需求)……,这些数据结构就是属于重要数据结构。2、系统设计:

系统设计方案(概要设计)

3、模块设计:

即详细设计包括:各程序模块之间的层次(调用)关系、主程序和其他子模块的算法,以流程图的形式表示。

本小节内所有的图均要求用Visio或Word进行绘制,不允许用bmp或其他格式的图片。绘图内文字均采用宋体五号(如果图比较大,排版不好看的话,可以根据需要缩小字体),单倍行间距,段前段后均设置为0行。

四、系统测试与调试分析

1、系统测试

●测试方法:黑盒、白盒等

●测试技术:单元测试、功能测试、场景测试

●测试数据:有实际意义的一些测试用例,如下面所列的“读者-写者”问题的测试

用例描述。

●测试报告:必须包含最终测试结果:列出你的测试结果,包括输入和输出。

示例:

预期结果分析如下:

2、调试分析:

调试过程中遇到的问题是如何解决的以及对设计与实现的回顾讨论和分析等。

五、用户手册

1、使用平台是什么?下载网址?

2、是否需要安装?如需要安装,如何安装?

3、说明如何使用你编写的程序,详细列出每一步的具体操作步骤。这里可以有适当的运行结果抓图。

用户手册与开发过程无关,只与使用有关,必须是Step by Step的。

所有运行结果截图均要求有实际数据的内容,截图尺寸要求按页宽排版两张大小,且要求有每张图下面有规范的标题。如:图1:系统登录界面。

六、程序清单

列出主要/关键算法的程序清单,要求加上详细的程序注释(函数体/过程注释,与语句行注释)

七、参考文献

[1] 汤子瀛编著,《计算机操作系统(修订版)》,西安电子科技大学出版社,2001年

不少于5条,可以是书籍、论文、网络资料(给出网址)

八、课程设计评价

附录2

选题一:动态资源分配算法演示程序

1、设计目的:主要用于解决多种临界资源被多个独立执行的进程动态申请使用的安全算法。银行家算法采用矩阵存储资源的数据,通过对系统资源预分配后检查系统状态,以避免死锁的产生。

2、设计要求:

1)在程序中有专门的初始化模块,在每次运行时可以对资源种类、数目以及初始进程

数目进行设定,在资源分配过程中可以随时增加进程及其对资源的最大需求(运行时增加的进程Allocation的值不允许设定,自动设定为0)

2)可读取样例数据(要求存放在外部文件中)进行资源种类、数目与进程数的初始化

3)进程可随时申请资源,如果合理,可用系统资源能够满足其申请,系统将根据进程

的申请自动进行安全状态检测,如果不会使系统进入不安全状态,则予以分配,否则拒绝分配,并给出相应的警告。

4)进程满足所有资源分配后能够自行释放所持有的资源,退出资源竞争

5)要求进行安全性检查时按指定策略顺序进行,即按每个进程当前Need数由小至大进

行排序,如果Need数相同,则按序号由小至大进行排序;

6)在运行过程中可以增加进程,只需要提供其Max的值,,可以动态进行资源的申请。

7)具有一定的数据容错性

选题二:通用处理机调度演示程序

1、设计目的:在多道程序和多任务系统中,系统内同时处于就绪状态的进程可能有若干个,也就是能运行的进程数大于处理机个数,为了使系统中的进程有条不紊地工作,必须选用某种调度策略,在一定的时机选择一个进程占有处理机。要求学生设计一个模拟处理机调度算法,以巩固和加深处理机调度的概念。

2、设计要求(多道、单处理机):

1)进程调度算法包括:时间片轮转算法、先来先服务算法、抢占式短作业优先算法、

非抢占式短作业优先算法、静态优先权优先调度算法、高响应比调度算法

2)每一个进程有一个PCB,其内容可以根据具体情况设定。

3)进程数、进入内存时间、要求服务时间、作业大小、优先级等均可以在界面上设定

4)可读取样例数据(要求存放在外部文件中)进行进程数、进入内存时间、时间片长

度、作业大小、进程优先级的初始化

5)可以在运行中显示各进程的状态:就绪、执行(由于不要求设置互斥资源与进程间

的同步关系,故只有两种状态)

6)采用可视化界面,可在进程调度过程中随时暂停调度,查看当前进程的状态以及相

应的阻塞队列

7)有性能比较功能,可比较同一组数据在不同调度算法下的平均周转时间

8)具有一定的数据容错性

选题三:采用时间片轮转算法的进程调度程序

1、设计目的:在多道程序和多任务系统中,系统内同时处于就绪状态的进程可能有若干个,且进程之间也存在着同步与互斥的关系,要求采用指定的调度策略,使系统中的进程有条不紊地工作,通过观察诸进程的运行过程,以巩固和加深处理机调度的概念。

2、设计要求(多道、单处理机):

1)每一个进程有一个PCB,其内容可以根据具体情况设定。

2)可以在界面设定的互斥资源(包括两种:输入设备与输出设备)的数目

3)进程数、进入内存时间、要求服务时间可以在界面上进行设定

4)进程之间存在一定的同步与互斥关系,可以通过界面进行设定,其表示方法如下:

进程的服务时间由三段组成:I2C10O5(表示进程的服务时间由2个时间片的输入,10个时间片的计算,5个时间片的输出)

进程间的同步关系用一个段表示:W2,表示该进程先要等待P2进程执行结束后才可以运行

因此,进程间的同步与互斥关系、服务时间可以统一用四段表示为:I2C10O5W2

5)可以在运行中显示各进程的状态:就绪、阻塞、执行

6)采用可视化界面,可在进程调度过程中随时暂停调度,查看当前进程的状态以及相

应的阻塞队列

7)具有一定的数据容错性

选题四:采用高响应比算法的进程调度程序

1、设计目的:在多道程序和多任务系统中,系统内同时处于就绪状态的进程可能有若干个,且进程之间也存在着同步与互斥的关系,要求采用指定的调度策略,使系统中的进程有条不紊地工作,通过观察诸进程的运行过程,以巩固和加深处理机调度的概念。

2、设计要求(多道、单处理机):

1)每一个进程有一个PCB,其内容可以根据具体情况设定。

2)可以在界面设定的互斥资源(包括两种:输入设备与输出设备)的数目

3)进程数、进入内存时间、要求服务时间可以在界面上进行设定

4)进程之间存在一定的同步与互斥关系,可以通过界面进行设定,其表示方法如下:

进程的服务时间由三段组成:I2C10O5(表示进程的服务时间由2个时间片的输入,10个时间片的计算,5个时间片的输出)

进程间的同步关系用一个段表示:W2,表示该进程先要等待P2进程执行结束后才可以运行

因此,进程间的同步与互斥关系、服务时间可以统一用四段表示为:I2C10O5W2

5)可以在运行中显示各进程的状态:就绪、阻塞、执行

6)采用可视化界面,可在进程调度过程中随时暂停调度,查看当前进程的状态以及相

应的阻塞队列

7)具有一定的数据容错性

选题五:采用非抢占式短作业优先算法的进程调度程序

1、设计目的:在多道程序和多任务系统中,系统内同时处于就绪状态的进程可能有若干个,且进程之间也存在着同步与互斥的关系,要求采用指定的调度策略,使系统中的进程有条不紊地工作,通过观察诸进程的运行过程,以巩固和加深处理机调度的概念。

2、设计要求(多道、单处理机):

1)每一个进程有一个PCB,其内容可以根据具体情况设定。

2)可以在界面设定的互斥资源(包括两种:输入设备与输出设备)的数目

3)进程数、进入内存时间、要求服务时间可以在界面上进行设定

4)进程之间存在一定的同步与互斥关系,可以通过界面进行设定,其表示方法如下:

进程的服务时间由三段组成:I2C10O5(表示进程的服务时间由2个时间片的输入,10个时间片的计算,5个时间片的输出)

进程间的同步关系用一个段表示:W2,表示该进程先要等待P2进程执行结束后才可以运行

因此,进程间的同步与互斥关系、服务时间可以统一用四段表示为:I2C10O5W2 5) 可以在运行中显示各进程的状态:就绪、阻塞、执行

6) 采用可视化界面,可在进程调度过程中随时暂停调度,查看当前进程的状态以及相

应的阻塞队列

7) 具有一定的数据容错性

选题六:采用最低松弛度优先调度的实时系统调度程序

1、设计目的:在实时系统中,要保证在指定的时间完成指定的任务,通常会采用抢占式的调度方式。要求采用指定的调度算法,使系统中的任务能够按时完成,通过观察中系统中的抢占点,以巩固和加深对实时系统调度算法的理解。

2、设计要求:

1) 每一个周期性实时任务必须指定周期长度与执行时间

2) 可以在界面安排周期性实时任务的个数与相关的指标值,又及要求仿真的时间长度

3) 系统可又对设定的任务条件进行检查,如果无法满足公式 的要求,则弹

出相应的错误提示,并重新进入任务安排界面 4) 可读取样例数据(要求存放在外部文件中)进行周期性实时任务数、周期长度、执

行时间的初始化

5) 采用可视化界面,数据载入后按最低松弛度算法进行调度,可以在运行中动态显示

各进程的状态:就绪、执行、完成

6) 系统上下文切换时,会暂停调度,显示就绪队列中各任务的松弛度,按任意键后自

动运行

7) 具有一定的数据容错性

选题七:用多进程同步方法演示“生产者-消费者”问题

1、设计目的:通过研究Linux 的进程机制和信号量,实现生产者消费者问题的并发控制。

2、说明:有界缓冲区内设有20个存储单元,放入取出的产品设定为1-20个整数。

3、设计要求:

1) 生产者和消费者进程的数目不固定,可在程序界面上设置

2) 生产者和消费者进程的数目在程序界面上可调,在运行时可随时单个增加与减少生

产者与消费者

3) 生产者的生产速度与消费者的消费速度均可在程序界面调节,在运行中,该值调整

后立即生效

4) 生产者生产的产品由随机函数决定

5) 多个生产者或多个消费者之间必须有共享对缓冲区进行操作的函数代码

6) 每个生产者和消费者对有界缓冲区进行操作后,即时显示有界缓冲区的全部内容、

当前生产者与消费者的指针位置,以及生产者和消费者线程标识符

7) 采用可视化界面,可在运行过程中随时暂停,查看当前生产者、消费者以及有界缓

冲区的状态

选题八:用多进程同步方法演示“桔子-苹果”问题

1、设计目的:通过研究Linux 的进程同步机制和信号量,实现特殊的生产者与消费者问题的并发控制。

11∑

=≤m

i i

i P C

2、说明:有两类生产者,一类负责生产桔子,一类负责生产苹果;有两类消费者,一类负责消费桔子,一类负责消费苹果;他们共享一个有20个存储单元的有界缓冲区,每个存储单元只能放入一种产品(桔子/苹果)。

3、设计要求:

1)二类生产者与二类消费者数目均为20,即20个生产者负责生产桔子,20个生产者

负责生产苹果;20个消费者负责消费桔子,20个消费者负责消费苹果

2)二类生产者的生产速度与二类消费者的消费速度均可独立在程序界面调节,在运行

中,该值调整后立即生效

3)多个生产者或多个消费者之间必须有共享对缓冲区进行操作的函数代码,同时需要

考虑算法的效率性

4)每个生产者和消费者对有界缓冲区进行操作后,即时显示有界缓冲区的全部内容、

当前生产者与消费者的指针位置,以及生产者和消费者线程标识符

5)采用可视化界面,可在运行过程中随时暂停,查看当前生产者、消费者以及有界缓

冲区的状态

选题九:模拟二级文件管理系统

1、设计目的:通过研究Linux的文件系统结构,模拟设计一个简单的二级文件系统。

2、设计要求:

1)能够实现下列命令:

●Login 用户登录

●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

●Bit 显示外部存储空间的位示图(按16*16的形式显示)

2)系统能检查键入命令的正确性,出错时应能显示出错原因

3)列目录时要列出文件目录、文件名和文件长度,以及系统总容量,占用容量、空闲

容量(容量以字节为单位)

4)不允许对打开的文件执行重复打开操作或执行删除操作

5)外部存储空间的大小为256个Block,每个Block的大小为512字节,盘块号从1开

始编号

6)文件系统对外部存储空间采用连续分配的方式

7)控制块的大小为32字节,其中文件名字占8个字节,参照MS-DOS设计文件控制

块的数据结构;FAT由文件名、起始盘块号,长度、最后一块字节数四部分组成,占12个字节,磁盘的目录最大能存放256个目录项。目录固定放在外部存储器的1-6号盘块(12*256/512=6)。

选题十:通用请求分页调度算法演示程序

1、设计目的:用高级语言编写和调试一个内存分配程序,加深对内存分配算法的理解。

2、设计要求(多道):

1)演示实现下列四种请求分页存储管理方式的页面置换算法:

●先进先出的算法(FIFO)

●最佳置换算法(OPT)

●近期最久未使用算法(LRU)

●CLOCK置换算法

2)内存物理块数固定为20个,对多个作业采用固定分配局部置换的策略分配物理块

3)作业数量与作业大小(10-20页)可在界面进行设置

4)所有作业按RR算法进行调度,时间片长度为1秒

5)可为每个作业随机产生引用的页面串,也可以人工输入引用的页面串,页面串长度

20---100,要求必须包括作业所有的页面,可作为样例数据保存

6)可读取样例数据(要求存放在外部文件中)进行作业数量、作业大小、页面串长度

的初始化

7)要求对每种算法采用可视化界面,模拟内存分配和使用情况图,可在运行过程中随

时暂停,查看当前内存物理块使用情况。

8)有性能比较功能,可比较同一组数据在不同页面置换算法下的命中率

选题十一:采用CLOCK置换算法仿真请求分页系统

1、设计目的:用高级语言编写和调试一个内存分配程序,加深对内存分配算法的理解。

2、设计要求:

1)实现请求分页存储管理方式的页面置换算法:CLOCK算法

2)内存物理块数固定为20个,对多个作业采用可变分配局部置换的策略分配物理块

3)作业数量与作业大小(10-20页)可在界面进行设置

4)所有作业按RR算法进行调度,时间片长度为1秒

5)可为每个作业随机产生引用的页面串,也可以人工输入引用的页面串,页面串长度

20---100,要求必须包括作业所有的页面,可作为样例数据保存

6)可读取样例数据(要求存放在外部文件中)进行作业数量、作业大小、页面串长度

的初始化

7)要求采用可视化界面,模拟内存分配和使用情况图,可在运行过程中随时暂停,查

看当前内存物理块使用情况。

8)每次全部作业运行结束后,要求打印出访问命中率

选题十二:通用动态分区分配存储管理系统演示

1、设计目的:用高级语言编写和调试一个动态分区内存分配程序,加深对内存连续分配算法的理解。

2、设计要求:

1)演示实现下列三种动态分区分配算法

●循环首次适应算法

●最佳适应算法

●最坏适应算法

2)内存中有0-100M的空间为用户程序空间,最开始用户空间是空闲的

3)作业数量、作业大小、进入内存时间、运行时间需要通过界面进行输入

4)可读取样例数据(要求存放在外部文件中)进行作业数量、作业大小、进入内存时

间、运行时间的初始化

5)根据作业进入内存的时间,采用简单的先进先出原则进行从外存到内存的调度,作

业具有等待(从外存进入内存执行)、装入(在内存可执行)、结束(运行结束,退

出内存)三种状态。(为了简化,不考虑CPU的调度与切换,运行时间为作业在内存中驻留的时间)

6)能够自动进行内存分配与回收,可根据需要自动进行紧凑与拼接操作,所有过程均

有动态图形变化的显示

7) 采用可视化界面,可随时暂停显示当前内存分配和使用情况图。

选题十三:设计内核同步原语

11、设计目的:掌握操作系统中信号量signal()与wait()的工作原理,和在Linux内核中增加系统调用函数的方法,了解对Linux内核重新进行编译、连接的过程。

2、设计要求:

1)要求设计三个原语实现操作系统中信号量signal()与wait()功能:Request()、

Release()和Broadcast()

2)Request()类似wait()操作,该原语允许多个进程因一个事件而阻塞,每次产生

阻塞时均会发出一个消息,“有多少个进程处于阻塞状态。”

3)Release()类似signal()操作,当一个进程产生这个事件的信号时,该原语会唤

醒处于阻塞队列中的第一个进程,并发出一个消息“进程XX解除了阻塞状态,尚有XX个进程处于阻塞状态。”;如果在信号产生时,没有进程因为这个事件阻塞,那么这个信号无效,不产生任何消息。

4)Broadcast()是类似一个广播操作,当一个进程产生这个事件的信号时,该原语会

唤醒处于阻塞队列中的所有进程,并发出一个消息“广播,所有进程解除了阻塞状态。”;如果在信号产生时,没有进程因为这个事件阻塞,那么这个信号无效,不产生任何消息。

5)编写一个测试程序,验证原语的正确性。

6)要求在实验报告中列出Linux内核的版本与编译过程

选题十四:采用“写优先”的策略演示“读者-写者”问题

1、设计目的:通过研究经典的进程进步问题,实现对读者-写者问题的并发控制。

2、说明:阅览室一次最多可以容纳20个人。

3、设计要求:

1)读者与写者至少包括ID、进入内存时间、读写时间三项内容,可在界面上进行输入

2)读者与写者均有二个以上,可在程序运行期间动态增加读者与写者

3)可读取样例数据(要求存放在外部文件中),进行读者/写者、进入内存时间、读写

时间的初始化

4)要求将运行过程用可视化界面动态显示,可随时暂停,查看阅览室中读者/写者数目、

读者等待队列、写者等待队列、读写时间、等待时间

5)读写策略为:读写互斥、写写互斥、写优先(只要写者到达,就阻塞后续的所有读

者,一旦阅览室无人,写者能最快进入阅览室;在写者未出阅读室之前,又有新的读者与写者到达,仍然是写者排在前面)

选题十五:采用“读写平等”的策略演示“读者-写者”问题

1、设计目的:通过研究经典的进程进步问题,实现对读者-写者问题的并发控制。

2、说明:阅览室一次最多可以容纳20个人。

3、设计要求:

1)读者与写者至少包括ID、进入内存时间、读写时间三项内容,可在界面上进行输入

2)读者与写者均有二个以上,可在程序运行期间动态增加读者与写者

3)可读取样例数据(要求存放在外部文件中),进行读者/写者、进入内存时间、读写

时间的初始化

4)要求将运行过程用可视化界面动态显示,可随时暂停,查看阅览室中读者/写者数目、

读者等待队列、写者等待队列、读写时间、等待时间

5)读写策略为:读写互斥、写写互斥、读写平等(严格按照读者与写者到达的顺序进

入阅览室,有写者到达,则阻塞后续到达的读者;有读者到达,则阻塞后续到达的写者)

选题十六:独占设备的分配与回收

1、设计目的:掌握独占设备的分配流程,会使用安全性算法检查设备分配是否安全

2、设计要求:

1)合理设计SDT、DCT、COCT、CHCT的数据结构

2)独占设备、控制器与通道的数目可在界面进行设置

3)进程申请使用独占设备时至少要求包括申请时间与使用时间

4)可读取样例数据(要求存放在外部文件中)进行独占设备、控制器与通道数目的初

始化,进行进程申请设备的初始化

5)点击开始运行后,系统自动根据初始设定的数据进行设备分配与回收,所有状态信

息需动态地显示出来:设备、控制器、通道数目,阻塞队列情况等

6)运行中可动态增加申请设备的进程,可随时暂停,查看当前状态

7)使用可视化界面进行演示

选题十七:模拟共享打印机的Spooling守护进程

1、设计目的:掌握采用Spooling技术解决独占设备的共享问题

2、设计要求:

1)daemon进程(守护进程)为一独立的进程模块,负责从输出井中取文件进行打印

2)请求打印进程的PCB至少包括:进程标识符、进程状态、信息块首地址、信息块长

度。进程状态有三种,包括:等待(输出井满,等待)、进入(打印数据已存入输出井)、结束(打印结束)

3)输出井为一有界存储空间,用一个一维char型数组表示,数组size为100,打印结

束后,相关空间可回收(可采用简单的连续分配,需有相应的数据结构)

4)请求打印进程的数目、打印内容既可从界面设置,也可以读取样例数据(要求存放

在外部的文件中),打印顺序由进程的先后顺序决定

5)运行过程中需动态显示出进程的状态与输出井的使用情况(用类似位示图的形式显

示出来)

6)在显示器上设定一输出区域,运行时实时输出打印结果:先是输出相应进程号的一

条打印提示消息,如“进程1打印结果:”,然后1秒钟输出一个单元的数据。打印结束后,请求进程状态置为结束

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 -

操作系统课程设计文件系统管理)

操作系统课程设计Array文件系统管理 学院计算机学院 专业计算机科学与技术 班级 姓名 学号 2013年1月8日 广东工业大学计算机学院制 文件系统管理 一、实验目的 模拟文件系统的实现的基本功能,了解文件系统的基本结构和文件系统的管理方法看,加深了解文件系统的内部功能的实现。通过高级语言编写和实现一个简单的文件系统,模拟文件管理的工作过程,从而对各种文件操作系统命令的实质内容和执行过程有比较深入的了解。 二、实验内容和要求 编程模拟一个简单的文件系统,实现文件系统的管理和控制功能。在用户程序中通过使用文件系统提供的create,open,read,write,close,delete等文件命令,对文件进行操作。 以下报告主要包括: 1.可行性分析 2.需求分析 3.概要设计

4.详细设计 5.测试 6.总结 三、可行性分析 1、技术可行性 对于图形编程还不了解,但是经过本学期的三次实验的练习,可以设计好命令操作界面。利用大二期间学习的数据结构可以模拟出此课程设计的要求。 2、经济可行性 课程设计作为本课程的练习及进一步加深理解。与经济无关,可以不考虑。(零花费,零收益) 3.法律可行性 自己编写的程序,仅为练习,不作其他用途,与外界没什么联系,可行。 四、需求分析 编写程序实现文件系统,主要有以下几点要求: 1、实现无穷级目录管理及文件管理基本操作 2、实现共享“别名” 3、加快了文件检索 五、概要设计 为了克服单级目录所存在的缺点,可以为每一位用户建立一个单独的用户文件目录UFD(User File Directory)。这些文件目录可以具有相似的结构,它由用户所有文件的文件控制块组成。此外,在系统中再建立一个主文件目录MFD (Master File Directory);在主文件目录中,每个用户目录文件都占有一个目

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-模拟文件系统

目录 第1章需求分析 (1) 第2章概要设计 (1) 2.1 系统的主要功能 (1) 2.2系统模块功能结构 (1) 2.3运行环境要求 (2) 2.4数据结构设计 (2) 第3章详细设计 (3) 3.1模块设计 (3) 3.2算法流程图 (3) 第4章系统源代码 (4) 第5章系统测试及调试 (4) 5.1运行结果及分析 (4) 5.2系统测试结论 (5) 第6章总结与体会 (6) 第7章参考文献 (6) 附录 (7)

第1章需求分析 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;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,并了解操作系统的发展动向和趋势。 模拟二级文件管理系统的课程设计目的是通过研究Linux的文件系统结构,模拟设计一个简单的二级文件系统,第一级为主目录文件,第二级为用户文件。 第2章概要设计 2.1 系统的主要功能 1) 系统运行时根据输入的用户数目创建主目录 2) 能够实现下列命令: Login 用户登录 Create 建立文件 Read 读取文件 Write写入文件 Delete 删除文件 Mkdir 建立目录

Cd 切换目录 Logout 退出登录 2.2系统模块功能结构 2.3运行环境要求 操作系统windows xp ,开发工具vc++6.0 2.4数据结构设计 用户结构:账号与密码结构 typedef struct users { char name[8]; char pwd[10]; }users;

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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。

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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

【精选】操作系统课程设计(文件系统管理)文件

评定等级 操作系统课程设计 文件系统管理 学院计算机学院 专业计算机科学与技术 班级 姓名 学号 2013年1月8日 广东工业大学计算机学院制

文件系统管理 一、实验目的 模拟文件系统的实现的基本功能,了解文件系统的基本结构和文件系统的管理方法看, 加深了解文件系统的内部功能的实现。通过高级语言编写和实现一个简单的文件系统,模拟文件管理的工作过程,从而对各种文件操作系统命令的实质内容和执行过程有比较深入的了 解。 二、实验内容和要求 编程模拟一个简单的文件系统,实现文件系统的管理和控制功能。在用户程序中通过使用文件系统提供的create,open,read,write,close,delete 等文件命令,对文件进行操作。以下报告主要包括: 1.可行性分析 2.需求分析 3.概要设计 4.详细设计 5.测试 6.总结 三、可行性分析 1、技术可行性 对于图形编程还不了解,但是经过本学期的三次实验的练习,可以设计好命令操作界面。利用大二期间学习的数据结构可以模拟出此课程设计的要求。 2、经济可行性 课程设计作为本课程的练习及进一步加深理解。与经济无关,可以不考虑。(零花费,零收益) 3.法律可行性 自己编写的程序,仅为练习,不作其他用途,与外界没什么联系,可行。 四、需求分析 编写程序实现文件系统,主要有以下几点要求: 1、实现无穷级目录管理及文件管理基本操作 2、实现共享“别名” 3、加快了文件检索 五、概要设计 为了克服单级目录所存在的缺点,可以为每一位用户建立一个单独的用户文件目录 UFD (User File Directory )。这些文件目录可以具有相似的结构,它由用户所有文件的文件 控制块组成。此外,在系统中再建立一个主文件目录MFD (Master File Directory );在主文件目录中,每个用户目录文件都占有一个目录项,其目录项中包括用户名和指向该用户目 录的指针。

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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:

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; 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;

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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。

操作系统课程设计二级文件系统

操作系统课程设计报告 专业:计算机信息处理 学号:09103408 姓名:纪旻材 提交日期:2011-12-28

【设计目的】 1. 课程设计目的是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和内部实现。 2. 结合数据结构、程序设计、计算机原理等课程的知识,设计一个二级文件系统,进一步理解操作系统。 3. 通过对实际问题的分析、设计、编程实现,提高学生实际应用、编程的能力 【设计内容】 1、delete 删除文件 2、open 打开文件 3、close 关闭文件 4、write 写文件 【实验环境】 Windows7系统

Visual studio 2010 【相关知识综述】 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。 首先应确定文件系统的数据结构:主目录、子目录及活动文件等。主目录和子目录都以文件的形式存放于磁盘,这样便于查找和修改。用户创建的文件,可以编号存储于磁盘上。如:file0,file1,file2…并以编号作为物理地址,在目录中进行登记。 【设计思路】 1 主要数据结构 #define MAXNAME 25 /*the largest length of mfdname,ufdname,filename*/ #define MAXCHILD 50 /*the largest child每个用户名下最多有50个文件*/ #define MAX (MAXCHILD*MAXCHILD) /*the size of fpaddrno*/ typedef struct/*the structure of OSFILE定义主文件*/

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(文件系统)

操作系统课程设计 班级: 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 }; struct s_list //目录结构体 { long isuse; //是否使用 char name[20]; //文件名字 long myaddress; //本条目录地址 long pointaddress; //指向的文件的地址 long isfile; //是否锁定 long pointsize; //目标文件的大小 long nextaddress; //下条目录的地址 }; struct s_file //文件结构体 { long isuse; //是否使用 char content[256]; //文件内容 long next; //下个文件块地址 };

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:

操作系统课程设计模拟文件系统

操作系统课程设计模拟文 件系统 Newly compiled on November 23, 2020

目录第1章需求分析 (1) 第2章概要设计 (1) 系统的主要功能 (1) 系统模块功能结构 (1) 运行环境要求 (2) 数据结构设计 (2) 第3章详细设计 (3) 模块设计 (3) 算法流程图 (3) 第4章系统源代码 (4) 第5章系统测试及调试 (4) 运行结果及分析 (4) 系统测试结论 (5) 第6章总结与体会 (6) 第7章参考文献 (6) 附录 (7) 第1章需求分析 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;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,并了解操作系统的发展动向和趋势。

模拟二级文件管理系统的课程设计目的是通过研究Linux的文件系统结构,模拟设计一个简单的二级文件系统,第一级为主目录文件,第二级为用户文件。 第2章概要设计 系统的主要功能 1) 系统运行时根据输入的用户数目创建主目录 2) 能够实现下列命令: Login 用户登录 Create 建立文件 Read 读取文件 Write 写入文件 Delete 删除文件 Mkdir 建立目录 Cd 切换目录 Logout 退出登录 系统模块功能结构 运行环境要求 操作系统windows xp ,开发工具vc++ 数据结构设计 用户结构:账号与密码结构 typedef struct users { char name[8]; char pwd[10]; }users;

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 };

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