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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

学号: ********

姓名:* *

班级: ***

指导老师: ***

完成时间: ****.**.**

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

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 Win32 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?)

(2)创建进程

本实验显示了创建子进程的基本框架。该程序只是再一次地启动自身,显示它的系统进程 ID和它在进程列表中的位置。

步骤1:创建一个“Win32 Consol Application”工程,然后拷贝清单 1-2 中的程序编译成可执行文件。

步骤2:在“命令提示符”窗口运行步骤 1 中生成的可执行文件,列出运行结果。按下ctrl+alt+del,调用 windows 的任务管理器,记录进程相关的行为属性。

运行结果:

步骤3:在“命令提示符”窗口加入参数重新运行生成的可执行文件,列出运行结果。按下ctrl+alt+del,调用 windows 的任务管理器,记录进程相关的行为属性。

运行结果:

步骤4:

(3)父子进程的简单通信及终止进程

步骤1:创建一个“Win32 Consol Application”工程,然后拷贝清单 1-3 中的程序,编译成可执行文件。

步骤2:在 VC 的工具栏单击“ Execute Program” (执行程序) 按钮,或者按 Ctrl + F5 键,或者在“命令提示符”窗口运行步骤 1 中生成的可执行文件,列出运行结果。

步骤3:按源程序中注释中的提示,修改源程序 1-3,编译执行(执行前请先保存已经完成的工作),列出运行结果。在程序中加入跟踪语句,或调试运行程序,同时参考 MSDN 中的帮助文件CreateProcess()的使用方法,理解父子进程如何传递参数。给出程序执行过程的大概描述。

步骤4:按源程序中注释中的提示,修改源程序 1-3,编译执行,列出运行结果。

步骤5:参考 MSDN 中的帮助文件 CreateMutex() 、 OpenMutex() 、ReleaseMutex() 和WaitForSingleObject()的使用方法,理解父子进程如何利用互斥体进行同步的。给出父子进程同步过程的一个大概描述。

三、实验心得与体会

实验二 Linux进程管理

一、实验目的

通过进程的创建、撤销和运行加深对进程概念和进程并发执行的理解,明确进程和程序之间的区别。

二、背景知识

在 Linux 中创建子进程要使用 fork()函数,执行新的命令要使用 exec()系列函数,等待子进程结束使用 wait()函数,结束终止进程使用 exit()函数。

fork()原型如下: pid_t fork(void);

fork 建立一个子进程,父进程继续运行,子进程在同样的位置执行同样的程序。对于父进程,fork()返回子进程的 pid, 对于子进程, fork()返回 0。出错时返回-1。

exec 系列有 6 个函数,原型如下:

extern char **environ;

int execlp( const char *file, const char *arg, ...);

int execle( const char *path, const char *arg , ..., char * const envp[]);

int execv( const char *path, char *const argv[]);

int execve (const char *filename, char *const argv [], char *const envp[]);

int execvp( const char *file, char *const argv[]);

exec 系列函数用新的进程映象置换当前的进程映象.这些函数的第一个参数是待执行程序的路径名(文件名)。这些函数调用成功后不会返回,其进程的正文(text),数据(data)和栈(stack)段被待执行程序程序覆盖。但是进程的 PID 和所有打开的文件描述符没有改变,同时悬挂信号被清除,信号重置为缺省行为。

在函数 execl,execlp,和 execle 中, const char *arg 以及省略号代表的参数可被视为 arg0,arg1, ...,argn。它们合起来描述了指向 NULL 结尾的字符串的指针列表,即执行程序的参数列表。作为约定,第一个 arg 参数应该指向执行程序名自身,参数列表必须用 NULL 指针

结束。

execv 和 execvp 函数提供指向 NULL 结尾的字符串的指针数组作为新程序的参数列表。作为约定,指针数组中第一个元素应该指向执行程序名自身。指针数组必须用 NULL 指针结束。

execle 函数同时说明了执行进程的环境(environment),它在 NULL 指针后面要求一个附加参数,NULL 指针用于结束参数列表,或者说,argv 数组。这个附加参数是指向 NULL 结尾的字符串的指针数组,它必须用 NULL 指针结束。其它函数从当前进程的 environ 外部变量中获取新进程的环境。

execlp和execvp可根据path搜索合适的程序运行,其它则需要给出程序全路径。

execve()类似 execv(),但是加上了环境的处理。

wait() , waitpid()可用来等待子进程结束。函数原型:

#include

pid_t wait(int *stat_loc);

pid_t waitpid(pid_t pid, int *stat_loc,int options);

当进程调用 wait,它将进入睡眠状态直到有一个子进程结束。 wait 函数返回子进程的进程 id,stat_loc 中返回子进程的退出状态。

waitpid 的第一个参数 pid 的意义:

pid > 0: 等待进程 id 为 pid 的子进程。

pid == 0: 等待与自己同组的任意子进程。

pid == -1: 等待任意一个子进程

pid < -1: 等待进程组号为-pid 的任意子进程。

因此, wait(&stat)等价于 waitpid(-1, &stat, 0), waitpid 第三个参数 option 可以是 0,WNOHANG,WUNTRACED 或这几者的组合。

三、实验内容与步骤

(1)进程的创建

任务要求:编写一段程序,使用系统调用 fork()创建两个子进程。当此程序行在系统中有一个父进程和两个子进程活动。让每一个进程在屏幕上显示一个字符:父进程显示字符“ a”;两子进程分别显示字符“ b”和字符“ c”。

步骤 1:使用vi 或 gedit 新建一个 fork_demo.c 程序,然后拷贝清单 2-1 中的程序,使用 cc或者 gcc 编译成可执行文件 fork_demo。例如,可以使用 gcc –o fork_demo fork_demo.c 完成编译。

步骤 2:在命令行输入./fork_demo 运行该程序。

(2)子进程执行新任务

任务要求:编写一段程序,使用系统调用 fork()创建一个子进程。子进程通过系统调用 exec 更换自己原有的执行代码,转去执行 Linux 命令/bin/ls (显示当前目录的列表),然后调用 exit ()函数结束。父进程则调用 waitpid()等待子进程结束,并在子进程结束后显示子进程的标识符,然后正常结束。程序执行过程如图 2-1 所示。

步骤 1:使用vi 或 gedit 新建一个 exec_demo.c 程序,然后拷贝清单 2-2 中的程序(该程序的执行如图 2-1 所示),使用 cc 或者 gcc 编译成可执行文件 exec_demo。例如,可以使用 gcc –o exec_demo exec_demo.c 完成编译。

步骤 2:在命令行输入./exec_demo 运行该程序。

步骤 3:观察该程序在屏幕上的显示结果,并分析。

图2-1 exec_demo.c 程序的执行过程

四、实验心得及体会

这个课题的实验让我学会了Windows系统下虚拟机中的基本程序的编写,第一次在虚拟级的环境中编写了这一个程序。并通过进程的创建。撤销和运行加深对进程概念和进程并发执行的理解,明确了进程和程序之间的区别。

实验三互斥与同步

一、实验目的

1)回顾操作系统进程、线程的有关概念,加深对 Windows 线程的理解。

2)了解互斥体对象,利用互斥与同步操作编写生产者-消费者问题的并发程序,加深对 P (即semWait)、 V(即 semSignal)原语以及利用 P、 V 原语进行进程间同步与互斥操作的理解。

二、实验内容和步骤

1)生产者消费者问题

步骤 1:创建一个“Win32 Consol Application”工程,然后拷贝清单 3-1 中的程序,编译成可执行文件。

步骤 2:在“命令提示符”窗口运行步骤 1 中生成的可执行文件,列出运行结果。

步骤 3:仔细阅读源程序,找出创建线程的 WINDOWS API 函数,回答下列问题:线程的第一个执行函数是什么(从哪里开始执行)?它位于创建线程的 API 函数的第几个参数中?

步骤 4:修改清单 3-1 中的程序,调整生产者线程和消费者线程的个数,使得消费者数目大与生产者,看看结果有何不同。察看运行结果,从中你可以得出什么结论?

步骤 5:修改清单 3-1 中的程序,按程序注释中的说明修改信号量 EmptySemaphore 的初始化方法,看看结果有何不同。

步骤 6:根据步骤 4 的结果,并查看 MSDN,回答下列问题:

1)CreateMutex 中有几个参数,各代表什么含义。

2)CreateSemaphore 中有几个参数,各代表什么含义,信号量的初值在第几个参数中。

3)程序中 P、V 原语所对应的实际 Windows API 函数是什么,写出这几条语句。

4)CreateMutex 能用 CreateSemaphore 替代吗?尝试修改程序 3-1,将信号量 Mutex 完全用CreateSemaphore 及相关函数实现。写出要修改的语句。

三、实验总结

实验四银行家算法的模拟与实现

一、实验目的

(1)进一步了解进程的并发执行。

(2)加强对进程死锁的理解,理解安全状态与不安全状态的概念。

(3) 掌握使用银行家算法避免死锁问题。

二、实验基本知识与原理

1)基本概念

死锁:多个进程在执行过程中,因为竞争资源会造成相互等待的局面。如果没有外力作用,这些进程将永远无法向前推进。此时称系统处于死锁状态或者系统产生了死锁。

安全序列:系统按某种顺序并发进程,并使它们都能达到获得最大资源而顺序完成的序列为安全序列。

安全状态:能找到安全序列的状态称为安全状态,安全状态不会导致死锁。

不安全状态:在当前状态下不存在安全序列,则系统处于不安全状态。

2)银行家算法

银行家算法顾名思义是来源于银行的借贷业务,一定数量的本金要满足多个客户的借贷周转,为了防止银行家资金无法周转而倒闭,对每一笔贷款,必须考察其是否能限期归还。

在操作系统中研究资源分配策略时也有类似问题,系统中有限的资源要供多个进程使用,必须保证得到的资源的进程能在有限的时间内归还资源,以供其它进程使用资源。如果资源分配不当,就会发生进程循环等待资源,则进程都无法继续执行下去的死锁现象。

当一进程提出资源申请时,银行家算法执行下列步骤以决定是否向其分配资源:

1)检查该进程所需要的资源是否已超过它所宣布的最大值。

2)检查系统当前是否有足够资源满足该进程的请求。

3)系统试探着将资源分配给该进程,得到一个新状态。

三、详细设计

(1)数据结构

资源总量向量Resource,m 维,表示m种资源的总量。

可用资源向量Available,m 维,表示未分配的各种可用资源数量。

需求矩阵Claim,n*m 矩阵,表示n 个进程对m 类资源的最大需求。

分配矩阵Allocation ,n*m 矩阵,表示n 个进程已分配的各种资源数.

(2)编程实现

/*安全性检查函数*/

int chkerr()//在假定分配资源的情况下检查系统的安全性

{

int WORK[N],FINISH[M],temp[M];//temp[]用来记录进程安全执行的顺序

int i,j,m,k=0,count;

for(i=0; i

FINISH[i]=FALSE;

for(j=0; j

WORK[j]=AVAILABLE[j];//把可利用资源数赋给WORK[]

for(i=0; i

{

count=0;

for(j=0; j

if(FINISH[i]==FALSE&&NEED[i][j]<=WORK[j])

count++;

if(count==N)//当进程各类资源都满足NEED<=WORK时

{

for(m=0; m

WORK[m]=WORK[m]+ALLOCATION[i][m];

FINISH[i]=TRUE;

temp[k]=i;//记录下满足条件的进程

k++;

i=-1;

}

}

for(i=0; i

if(FINISH[i]==FALSE)

{

printf("系统不安全!!!本次资源申请不成功!!!\n"); return 1;

}

printf("\n");

printf("经安全性检查,系统安全,本次分配成功。\n");

printf("\n");

printf("本次安全序列:");

for(i=0; i

{

printf("进程");

printf("%d",temp[i]);

if(i

printf("->");

}

printf("\n");

return 0;

}

/*资源向量改变*/

void rstordata(int k)

{

int j;

for(j=0; j

{

AVAILABLE[j]=AVAILABLE[j]+Request[j];

ALLOCATION[k][j]=ALLOCATION[k][j]-Request[j]; NEED[k][j]=NEED[k][j]+Request[j];

}

}

/*系统对进程请求响应,资源向量改变*/

void changdata(int k)

{

int j;

for(j=0; j

{

AVAILABLE[j]=AVAILABLE[j]-Request[j];

ALLOCATION[k][j]=ALLOCATION[k][j]+Request[j]; NEED[k][j]=NEED[k][j]-Request[j];

}

}

四、结果与分析

五、实验心得与体会

设计主要由两部分组成。第一部分:银行家算法(扫描)

1.如果Request<=Need,则转2;否则,出错

2.如果Request<=Available,则转向3,否则等待

3.系统试探分配请求的资源给进程

4.系统执行安全性算法

第二部分主要是进行资源的修改。在这里可以修改资源的可用资源和资源还需求资源。

多个进程同时运行时,系统根据各类系统资源的最大需求和各类系统的剩余资源为进程安排安全序列,使得系统能快速且安全地运行进程,不至发生死锁。银行家算法是避免死锁的主要方法,其思路在很多方面都非常值得我们来学习借鉴。

实验五内存管理

一、实验目的

(1)通过对Windows xp“任务管理器”、“计算机管理”、“我的电脑”属性、“系统信息”、“系统监视器”等程序的应用,学习如何察看和调整 Windows 的内存性能,加深对操作系统内存管理、虚拟存储管理等理论知识的理解。

(2)了解 Windows xp 的内存结构和虚拟内存的管理,理解进程的虚拟内存空间和物理内存的映射关系。

二、实验内容和步骤

(1)观察和调整 Windows XP 的内存性能。

步骤 1:阅读“背景知识”,请回答:

1) 什么是“分页过程”?

当 Windows 求助于硬盘以获得虚拟内存时,这个过程被称为分页 (paging) 。分页就是

将信息从主内存移动到磁盘进行临时存储的过程。

2)什么是“内存共享”?

应用程序经常需要彼此通信和共享信息。从性能的角度来看,共享内存的能力大大减少了应用程序使用的内存数量。运行一个应用程序的多个副本时,每一个实例都可以使用相同的代码和数据,这意味着不必维护所加载应用程序代码的单独副本并使用相同的内存资源。无论正在运行多少个应用程序实例,充分支持应用程序代码所需求的内存数量都相对保持不变。

3) 什么是“未分页合并内存”和“分页合并内存”?

未分页合并内存:包含必须驻留在内存中的占用代码或数据,这些程序在系统重新启动或关闭之前一直驻留在内存的特定部分中。内存中包含的进程保留在主内存中,并且不能交换到磁盘上物理内存的这个部分用于内核模式操作(例如,驱动程序)和必须保留在主内存中才能有效工作的其他进程。没有主内存的这个部分,内核组件就将是可分页的,系统本身就有变得不稳定的危险。

分页合并内存:存储迟早需要的可分页代码或数据的内存部分,虽然可以将分页合并内存中的任何系统进程交换到磁盘上,但是它临时存储在主内存的这一部分,以防系统立刻需要它。

在将系统进程交换到磁盘上之前, Windows 会交换其他进程。

Windows xp 中,未分页合并内存的最大限制是多少?

最大限制为256MB

4)Windows xp 分页文件默认设置的最小容量和最大容量是多少?

步骤 2:登录进入 Windows xp。

步骤 3:查看包含多个实例的应用程序的内存需求。

1) 启动想要监视的应用程序,例如 Word。

2) 右键单击任务栏以启动“任务管理器”。

3) 在“ Windows 任务管理器”对话框中选定“进程”选项卡。

4) 向下滚动在系统上运行的进程列表,查找想要监视的应用程序。

请在表 5-3 中记录:

表 5-3 实验记录

“内存使用”列显示了该应用程序的一个实例正在使用的内存数量。

5) 启动应用程序的另一个实例并观察它的内存需求。

请描述使用第二个实例占用的内存与使用第一个实例时的内存对比情况。

步骤4:未分页合并内存

估算未分页合并内存大小的最简单方法是使用“任务管理器”。未分页合并内存的估计值显示在“任务管理器”的“性能”选项卡的“核心内存”部分。

总数 (K) : 8122*_1024

分页数: 328*1024

未分页 (K) : 116*1024

还可以使用“任务管理器”查看一个独立进程正在使用的未分页合并内存数量和分页合并内存数量。操作步骤如下:

1) 单击“ Windows 任务管理器”的“进程”选项卡,然后从“查看”菜单中选择“选

择列”命令,显示“进程”选项卡的可查看选项。

2) 在“选择列”对话框中,选定“页面缓冲池”选项和“非页面缓冲池”选项旁边的复

选框,然后单击“确定”按钮。返回Windows Xp“任务管理器”的“进程”选项卡时,将看到其中增加显示了各个进程占用的分页合并内存数量和未分页合并内存数量。仍以刚才打开观察的应用程序 (例如 Word) 为例,请在表 5-4 中记录:

表 5-4 实验记录

从性能的角度来看,未分页合并内存越多,可以加载到这个空间的数据就越多。拥有的物理内存越多,未分页合并内存就越多。但未分页合并内存被限制为 256MB,因此添加超出这个限制的内存对未分页合并内存没有影响。

步骤 5:提高分页性能。

在 Windows xp 的安装过程中,将使用连续的磁盘空间自动创建分页文件

(pagefile.sys) 。用户可以事先监视变化的内存需求并正确配置分页文件,使得当系统必须借助于分页时的性能达到最高。

虽然分页文件一般都放在系统分区的根目录下面,但这并不总是该文件的最佳位置。要想从分页获得最佳性能,应该首先检查系统的磁盘子系统的配置,以了解它是否有多个物理硬盘驱动器。

1)在“开始”菜单中单击“设置” –“控制面板”命令,双击“管理工具”图标,再双击“计算机管理”图标。

2)在“计算机管理”窗口的左格选择“磁盘管理”管理单元来查看系统的磁盘配置。请在表 5-5 中记录:

表 5-5 实验记录

Windows xp 最多可以支持在多个驱动器上分布的 16 个独立的分页文件。为系统配置多个分页文件可以实现对不同磁盘 I/O 请求的并行处理,这将大大提高 I/O 请求的分页文件性能。

步骤 6:计算分页文件的大小。

要想更改分页文件的位置或大小配置参数,可按以下步骤进行:

1) 右键单击桌面上的“我的电脑”( Win7 为计算机)图标并选定“属性”( Win7

为高级系统设置)。

2) 在“高级”选项卡上单击“性能选项”按钮。

3) 单击对话框中的“虚拟内存”区域中的“更改”按钮。

请记录:

所选驱动器 (C: ) 的页面文件大小:

驱动器: C: ;可用空间: 56362 MB

初始大小 (MB) :最大值 (MB) :

所选驱动器 (D: ) 的页面文件大小: (如果有的话)

驱动器: D: 可用空间: 30622 MB

所有驱动器页面文件大小的总数:30622 MB

允许的最小值: 16 MB 推荐:12183 MB

当前已分配: 8122 MB

4) 要想将另一个分页文件添加到现有配置,在“虚拟内存”对话框中选定一个还没有分页文件的驱动器,然后指定分页文件的初始值和最大值 (以兆字节表示) ,单击“设置”,然后单击“确定”。

5) 要想更改现有分页文件的最大值和最小值,可选定分页文件所在的驱动器。然后指定分页文件的初始值和最大值,单击“设置”按钮,然后单击“确定”按钮。

6) 在“性能选项”对话框中单击“确定”按钮。

7) 单击“确定”按钮以关闭“系统特性”对话框。(2)了解和检测进程的虚拟内存空间。

步骤1:创建一个“Win32 Consol Application”工程,然后拷贝清单 5-1 中的程序,编译成可执行文件。

步骤2:在 VC 的工具栏单击“ Execute Program” (执行程序) 按钮,或者按 Ctrl + F5 键,或者在“命令提示符”窗口运行步骤 1 中生成的可执行文件。

步骤3:根据运行结果,回答下列问题

虚拟内存每页容量为: 4.00KB 最小应用地址:0x00010000

最大应用地址: 0x7ffeffff

当前可供应用程序使用的内存空间为:1.99GB

提示:可供应用程序使用的内存空间实际上已经减去了开头与结尾两个 64KB 的保护区。虚拟内存空间中的 64KB 保护区是防止编程错误的一种 Windows 方式。任何对内存中这一区域的访问 (读、写、执行) 都将引发一个错误陷阱,从而导致错误并终止程序的执行。

按 committed、 reserved、 free 等三种虚拟地址空间分别记录实验数据。其中“描述”是指对该组数据的简单描述,例如,对下列一组数据:

00010000 – 00012000 <8.00KB> Committed, READWRITE, Private

可描述为:具有 READWRITE 权限的已调配私有内存区。

将系统当前的自由区 (free) 虚拟地址空间按表 5-6 格式记录。

表 5-6 实验记录

将系统当前的已调配区 (committed) 虚拟地址空间按表 5-7 格式记录。

表 5-7 实验记录

表 5-8 实验记录

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;

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。

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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*/

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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<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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