操作系统课程设计报告读书工程方案
《操作系统》课程设计报告
《操作系统》课程设计报告一、读者/写者的问题模拟实现读者/写者问题,是指保证一个writer 进程必须与其他进程互斥地访问共享对象的同步问题。
读者写者问题可以这样的描述:有一群写者和一群读者,写者在写同一本书,读者也在读这本书,多个读者可以同时读这本书,但是只能有一个写者在写书,并且读者必优先,也就是说,读者和写者同时提出请求时,读者优先。
当读者提出请求时,需要有一个互斥操作,另外需要有一个信号量S 来确定当前是否可操作。
信号量机制是支持多道程序的并发操作系统设计中解决资源共享时进程间的同步与互斥的重要机制,而读者写者则是这一机制的一个经典范例。
与记录型信号量解决读者——写者问题不同,信号量机制它增加了一个限制,即最多允许RN 个读者同时读。
为此,又引入了一个信号量L,并赋予初值为RN,通过执行wait (L,1,1)操作来控制读者的数目,每当有一个读者进入时,就要执行wait (L,1,1)操作,使L 的值减1。
当有RN 个读者进入读后,L 便减为0,第RN+1 个读者要进入读时,必然会因wait(L,1,1)操作失败而堵塞。
程序实例:#include <windows.h>#include <ctype.h>#include <stdio.h>#include <string.h>#include <stdlib.h>#include <malloc.h>#define MAX_PERSON 100#define READER 0 //读者#define WRITER 1 //写者#define END -1#define R READER#define W WRITERtypedef struct _Person{HANDLE m_hThread;//定义处理线程的句柄int m_nType;//进程类型(读写)int m_nStartTime;//开始时间int m_nWorkTime;//运行时间int m_nID;//进程号}Person;Person g_Persons[MAX_PERSON];int g_NumPerson = 0;long g_CurrentTime= 0;//基本时间片数int g_PersonLists[] = {//进程队列1, W, 3, 5, 2, W, 16, 5, 3, R, 5, 2,4, W, 6, 5, 5, R, 4, 3, 6, R, 17,7,END,};int g_NumOfReading = 0;int g_NumOfWriteRequest = 0;//申请写进程的个数HANDLE g_hReadSemaphore;//读者信号HANDLE g_hWriteSemaphore;//写者信号bool finished = false; //所有的读完成//bool wfinished = false; //所有的写完成void CreatePersonList(int *pPersonList);bool CreateReader(int StartTime,int WorkTime,int ID);bool CreateWriter(int StartTime,int WorkTime,int ID);DWORD WINAPI ReaderProc(LPVOID lpParam);DWORD WINAPI WriterProc(LPVOID lpParam);int main(){g_hReadSemaphore = CreateSemaphore(NULL,1,100,NULL); //创建信号灯,当前可用的资源数为1,最大为100g_hWriteSemaphore = CreateSemaphore(NULL,1,100,NULL); //创建信号灯,当前可用的资源数为1,最大为100CreatePersonList(g_PersonLists); // Create All the reader and writersprintf("Created all the reader and writer\n 创建\n");g_CurrentTime = 0;while(true){g_CurrentTime++;Sleep(300); // 300 msprintf("CurrentTime = %d\n",g_CurrentTime);if(finished) return 0;} // return 0;}void CreatePersonList(int *pPersonLists){int i=0;int *pList = pPersonLists;bool Ret;while(pList[0] != END){switch(pList[1]){case R:Ret = CreateReader(pList[2],pList[3],pList[0]);//351,w452,523,654break; case W:Ret = CreateWriter(pList[2],pList[3],pList[0]);break;}if(!Ret)printf("Create Person %d is wrong\n",pList[0]);pList += 4; // move to next person list}}DWORD WINAPI ReaderProc(LPVOID lpParam)//读过程{Person *pPerson = (Person*)lpParam;// wait for the start timewhile(g_CurrentTime != pPerson->m_nStartTime){ }printf("Reader %d is Requesting 等待\n",pPerson->m_nID);printf("\n\n************************************************\n");// wait for the write requestWaitForSingleObject(g_hReadSemaphore,INFINITE); if(g_NumOfReading ==0) {WaitForSingleObject(g_hWriteSemaphore,INFINITE); }g_NumOfReading++;ReleaseSemaphore(g_hReadSemaphore,1,NULL);pPerson->m_nStartTime = g_CurrentTime;printf("Reader %d is Reading the Shared Buffer等待\n",pPerson->m_nID); printf("\n\n************************************************\n"); while(g_CurrentTime <= pPerson->m_nStartTime + pPerson->m_nWorkTime) {}printf("Reader %d is Exit退出\n",pPerson->m_nID);printf("\n\n************************************************\n"); WaitForSingleObject(g_hReadSemaphore,INFINITE);g_NumOfReading--;if(g_NumOfReading == 0){ReleaseSemaphore(g_hWriteSemaphore,1,NULL);//此时没有读者,可以写}ReleaseSemaphore(g_hReadSemaphore,1,NULL);if(pPerson->m_nID == 4) finished = true; //所有的读写完成ExitThread(0);return 0;}DWORD WINAPI WriterProc(LPVOID lpParam){Person *pPerson = (Person*)lpParam;// wait for the start timewhile(g_CurrentTime != pPerson->m_nStartTime){}printf("Writer %d is Requesting 请求进行写操作\n",pPerson->m_nID);printf("\n\n************************************************\n"); WaitForSingleObject(g_hWriteSemaphore,INFINITE);// modify the writer's real start timepPerson->m_nStartTime = g_CurrentTime;printf("Writer %d is Writting the Shared Buffer写内容\n",pPerson->m_nID);while(g_CurrentTime <= pPerson->m_nStartTime + pPerson->m_nWorkTime){}printf("Writer %d is Exit退出\n",pPerson->m_nID);printf("\n\n************************************************\n");//g_NumOfWriteRequest--;ReleaseSemaphore(g_hWriteSemaphore,1,NULL);if(pPerson->m_nID == 4) finished = true;//所有的读写完成ExitThread(0);return 0;}bool CreateReader(int StartTime,int WorkTime,int ID){DWORD dwThreadID;if(g_NumPerson >= MAX_PERSON)return false;Person *pPerson = &g_Persons[g_NumPerson];pPerson->m_nID = ID;pPerson->m_nStartTime = StartTime;pPerson->m_nWorkTime = WorkTime;pPerson->m_nType = READER;g_NumPerson++;// Create an New ThreadpPerson->m_hThread= CreateThread(NULL,0,ReaderProc,(LPVOID)pPerson,0,&dwThreadID); if(pPerson->m_hThread == NULL)return false;return true;}bool CreateWriter(int StartTime,int WorkTime,int ID){DWORD dwThreadID;if(g_NumPerson >= MAX_PERSON)return false;Person *pPerson = &g_Persons[g_NumPerson];pPerson->m_nID = ID;pPerson->m_nStartTime = StartTime;pPerson->m_nWorkTime = WorkTime;pPerson->m_nType = WRITER;g_NumPerson++;// Create an New ThreadpPerson->m_hThread= CreateThread(NULL,0,WriterProc,(LPVOID)pPerson,0,&dwThreadID); if(pPerson->m_hThread == NULL)return false;return true;}二、进程间通信与子进程使用管道进行父子进程间通信,程序首先判断参数是否合法,因为输入的字符将从父进程通过发送到子进程中。
《操作系统》课程设计
《操作系统》课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握操作系统的基本概念,包括进程、线程、内存管理、文件系统等核心知识;2. 了解操作系统的历史发展,掌握不同类型操作系统的特点及使用场景;3. 掌握操作系统的性能评价方法和常用的调度算法。
技能目标:1. 培养学生运用操作系统知识解决实际问题的能力,如分析系统性能瓶颈、优化系统资源分配等;2. 培养学生具备基本的操作系统编程能力,如进程创建、线程同步、文件操作等;3. 提高学生的团队协作能力和沟通能力,通过小组讨论和项目实践,学会共同解决问题。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对操作系统学科的兴趣,激发学生的学习热情,使其形成积极向上的学习态度;2. 培养学生具备良好的信息素养,尊重知识产权,遵循法律法规;3. 培养学生的创新精神和批判性思维,敢于质疑、勇于探索,形成独立思考的能力。
课程性质:本课程为计算机科学与技术专业的核心课程,旨在让学生掌握操作系统的基本原理和实现方法,提高学生的系统分析和编程能力。
学生特点:学生具备一定的编程基础和计算机系统知识,具有较强的逻辑思维能力和动手实践能力。
教学要求:结合学生特点和课程性质,注重理论与实践相结合,通过案例分析和项目实践,帮助学生将所学知识内化为具体的学习成果。
在教学过程中,关注学生的学习进度和反馈,及时调整教学策略,确保课程目标的实现。
二、教学内容1. 操作系统概述:介绍操作系统的定义、发展历程、功能、类型及特点,对应教材第一章内容。
- 操作系统的起源与发展- 操作系统的功能与类型- 操作系统的主要特点2. 进程与线程:讲解进程与线程的概念、状态、调度算法,对应教材第二章内容。
- 进程与线程的定义与区别- 进程状态与转换- 进程调度算法3. 内存管理:分析内存管理的基本原理、策略和技术,对应教材第三章内容。
- 内存分配与回收策略- 虚拟内存技术- 页面置换算法4. 文件系统:介绍文件系统的基本概念、结构、存储原理,对应教材第四章内容。
操作系统课程设计
• 一、设计目的
– 学完《操作系统》课程后,进行一次全面的综合训练。 通过本课程设计,让学生更好地掌握计算机操作系统 的原理,加深对操作系统基础理论和重要算法的理解, 加强学生的动手能力。
– 在OS理论基础上,掌握Linux操作系统的使用方法;了 解Linux系统内核代码结构;掌握实例操作系统的实现 方法。
题目6
• 要求:进程调度的模拟实现 • 内容:
题目7
• 要求:生产者-消费者问题的模拟实现 • 内容:
题目8
• 要求:页面置换算法的模拟实现 • 内容:
– 设计一个虚拟存储区和内存工作区,编程序演 示算法的具体实现过程,并计算访问命中率。
– 需要实现的算法:
• 先进先出算法 FIFO • 最近最久未使用算法 LRU
课程设计报告内容与格式
• 主要内容
– (1)概述:设计主要完成的任务和解决的问题 – (2)设计原理:涉及的概念与原理 – (3)详细设计与编码:算法流程图、编码 – (4)结构分析 – (5)设计小结:本设计的特色、经验和体会 – (6)参考资料
• 大概格式如下
二、设计要求与资料提交
– 题目选定或自定,题目可以相同。但每学生必须 独立完成课程设计,严禁抄袭。
– 第2周周三、周四下午课设答辩,每学生讲述5 分钟,并提交一份正式纸质报告、以及电子文档 和源程序文档,交给指导教师。
三、设计内容
• 题目1:
• 要求:熟悉和理解Linux编程环境
• 内容
1)编写一个C程序,实现文件拷贝功能。
题目5
• 要求:银行家算法的模拟实现
• 内容:
– 用C/C++编程据结构
• 1)可利用资源向量Available • 2)最大需求矩阵Max • 3)分配矩阵Allocation • 4)需求矩阵Need
《操作系统课程设计》报告范本(doc 10页)
《操作系统课程设计》报告学号:姓名:班级:指导教师:报告日期:一、课设目的通过对操作系统课程的学习,熟悉进程的概念、进程的管理与存储、进程的调度,通过实践深入理解进程的调度算法。
二、课设任务要求编写一个程序,可以创建若干个虚拟进程,并对若干个虚拟进程进行调度,调度策略为时间片轮转法,主要任务包括:①进程的个数,进程的内容(即进程的功能序列)来源于一个进程序列描述文件,另外调度运行结果输出到一个运行日志文件;②设计PCB适用于时间片轮转法;③建立进程队列;④实现时间片轮转调度算法,尽量可视化的展示调度的动态过程。
○5总结程序设计的开发过程:需求分析、系统设计、系统实现及文档的收集和整理。
三、实验方法与设计分析每个进程有一个进程控制块( PCB)表示。
进程控制块可以包含如下信息:进程名、优先数、到达时间、需要运行时间、已用CPU时间、进程状态等等。
据需要设计调查计划调查、收集数据,能按要求整理数据,在统计表进程的优先数及需要的运行时间可以事先人为地指定(也可以由随机数产生)。
进程的到达时间为输入进程的时间。
,计算机,千千万万中小创业者渴望成功高中语文,语文试卷,计算机摇篮课进程的运行时间以时间片为单位进行计算。
每个进程的状态可以是就绪 W(Wait)、运行R(Run)、或完成F(Finish)三种状态之一。
式,因此上开店成为了一种潮流,并且越来越多高中语文,语文试卷,计算机就绪进程获得 CPU后都只能运行一个时间片。
用已占用CPU时间加1来表示。
卷,计算机络购物高中语文,语文试卷,计算机市场潜力还远未被释放课件同如果运行一个时间片后,进程的已占用 CPU时间已达到所需要的运行时间,则撤消该进程,如果运行一个时间片后进程的已占用CPU时间还未达所需要的运行时间,也就是进程还需要继续运行,此时应将进程的优先数减1(即降低一级),然后把它插入就绪队列等待CPU。
语文,语文试卷,计算机,第5代速度达自动软件,不用东奔西走高中语文,语文每进行一次调度程序都打印一次运行进程、就绪队列、以及各个进程的 PCB,以便进行检查。
操作系统课程设计报告
一、课程设计任务划分二、根本原理〔一〕页面置换算法定义在地址映射过程中,假设在页面中发现所要访问的页面不再内存中,那么产生缺页中断。
当发生缺页中断时操作系统必须在内存选择一个页面将其移出内存,以便为即将调入的页面让出空间。
而用来选择淘汰哪一页的规那么叫做页面置换算法。
〔二〕所使用的算法1) 最正确置换算法(OPT):将以后永不使用的或许是在最长(未来)时间内不再被访问的页面换出。
2) 先进先出算法(FIFO):淘汰最先进入内存的页面,即选择在内存中驻留时间最久的页面予以淘汰。
3) 最近最久未使用算法(LRU):淘汰最近最久未被使用的页面。
〔三〕设计思想选择置换算法,先输入所有页面号,为系统分配物理块,依次进行置换:OPT根本思想:是用一维数组page[pIZE]存储页面号序列,memery[mIZE]是存储装入物理块中的页面。
数组ne某t[mIZE]记录物理块中对应页面的最后访问时间。
每当发生缺页时,就从物理块中找出最后访问时间最大的页面,调出该页,换入所缺的页面。
FIFO根本思想:是用一维数组page[pIZE]存储页面号序列,memery[mIZE]是存储装入物理块中的页面。
数组flag[10]标记页面的访问时间。
每当使用页面时,刷新访问时间。
发生缺页时,就从物理块中页面标记最小的一页,调出该页,换入所缺的页面。
三、根本思路实验环境:vc++,编程语言:c语言 #include #include /某全局变量某/int mIZE; /某物理块数某/int pIZE; /某页面号引用串个数某/tatic int memery[10]={0}; /某物理块中的页号某/ tatic int page[100]={0}; /某页面号引用串某/ tatic int temp[100][10]={0}; /某辅助数组某/ /某置换算法函数某/ void FIFO(); void LRU(); void OPT(); /某辅助函数某/void print(unigned int t); void deignBy(); void download();void mDelay(unigned int Delay); /某主函数某/ void main() {canf("%1d",&page[i]); download(); ytem("cl"); ytem("color 0E"); do{ put("输入的页面号引用串为:"); for(k=0;k<=(pIZE-1)/20;k++){ for(i=20某k;(i<pize)&&(i<20某(k+1));i++) 20="=0)||(((i+1))&&</p">(i==pIZE-1))) printf("%d ",page[i]); ele printf("%d ",page[i]); } } printf("某某某某某某某某某某某某某某某某某某某某某某某 "); printf("某请选择页面置换算法:某 "); printf("某 ----------------------------------------- 某 ");printf("某 1.先进先出(FIFO) 2.最近最久未使用(LRU) 某 "); printf("某 3.最正确(OPT) 4.退出某 "); printf("某某某某某某某某某某某某某某某某某某某某某某某 "); printf("请选择操作:[ ]"); canf("%d",&code); witch(code) { cae 1:FIFO(); break; cae 2:LRU(); break; cae 3:OPT(); break; cae 4: ytem("cl"); ytem("color 0A"); deignBy(); /某显示设计者信息后退出某/ printf("┃谢谢使用页面置换算法演示器!ytem("cl"); }while (code!=4); getch(); }/某载入数据某/ void download() { int i; ytem("color 0D");printf("╔════════════╗ "); printf("║正在载入数据,请稍候 !!!║ "); printf("╚════════════╝ "); printf("Loading... "); printf("for(i=0;i<51;i++) printf(""); for(i=0;i<50;i++) { mDelay((pIZE+mIZE)/2);printf(">"); } printf(" Finih. 载入成功,按任意键进入置换算法选择界面:/某设置延迟某/void mDelay(unigned int Delay) {unigned int i;for(;Delay>0;Delay--) { for(i=0;i<124;i++) { printf(" "); } } }/某显示设计者信息某/ void deignBy(){ printf("┏━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓ "); printf("┃页面置换算法┃ "); printf("┃ 12级1班┃ ");O");printf("┃姓名:张海洋,李奔┃ ");printf("┣━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┫ "); }void print(unigned int t) { int i,j,k,l; int flag; for(k=0;k<=(pIZE-1)/20;k++) { for(i=20某k;(i<pize)&&(i<20某(k+1));i++) 20="=0)||(((i+1))&&(i==pIZE-1)))" ele="" d="" j="0;j<mIZE;j++)" i="">=j) printf(" |%d|",temp[i][j]); ele printf(" | |"); } for(i=mIZE+20某k;(i<pize)&&(i<20某(k+1));i++) {=""for(flag="0,l=0;l<mIZE;l++)" if(temp[i][l]="=temp[i-1][l])" flag++;=""if(flag="=mIZE)/某页面在物理块中某/" printf("="" ");="" ele=""|%d|",temp[i][j]);="" }="" 某每行显示20个某="" if(i="=0)" continue;="" printf(" ");="" printf("---------------------------------------- ");="" printf("缺页次数:%d",t+mize);="" printf("缺页率:%d="" %d ",t+mize,pize);<="" p="">printf("置换次数:%d ",t); printf("访问命中率:%d%% ",(pIZE-(t+mIZE))某100/pIZE); printf("---------------------------------------- "); }/某先进先出页面置换算法某/ void FIFO() {int memery[10]={0};int ma某=0; /某记录换出页某/ int count=0; /某记录置换次数某/ /某前mIZE 个数直接放入某/ for(i=0;i<mize;i++) {<="" p="">for(j=0;j<mize;j++) temp[i][j]="memery[j];" }<="" p="">for(i=mIZE;i<pize;i++) {="" 某判断新页面号是否在物理块中某=""for(j="0,k=0;j<mIZE;j++)" {<="" p="">if(memery[j]!=page[i]) k++;}if(k==mIZE) /某如果不在物理块中某/ {count++; /某计算换出页某//某最近最久未使用置换算法某/ void LRU() {int memery[10]={0};int flag[10]={0}; /某记录页面的访问时间某/ int i,j,k,m;int ma某=0; /某记录换出页某/ int count=0; /某记录置换次数某/ /某前mIZE 个数直接放入某/ for(i=0;i<mize;i++) {<="" p="">memery[i]=page[i]; flag[i]=i;for(j=0;j<mize;j++) temp[i][j]="memery[j];" }<="" p="">for(i=mIZE;i<pize;i++) {="" 某判断新页面号是否在物理块中某=""for(j="0,k=0;j<mIZE;j++)" {<="" p="">if(memery[j]!=page[i]) k++; ele flag[j]=i; /某刷新该页的访问时间某/ }if(k==mIZE) /某如果不在物理块中某/ {count++; /某计算换出页某/ma某=flag[0]<flag[1] 0:1; for(m="2;m<mIZE;m++)" if(flag[m]flag[ma某]=i; /某记录该页的访问时间某/ for(j=0;j<mize;j++)temp[i][j]="memery[j];" }="" ele="" {<="" p="">/某最正确置换算法某/ void OPT() {int memery[10]={0};int ne某t[10]={0}; /某记录下一次访问时间某/ int i,j,k,l,m;int ma某; /某记录换出页某/int count=0; /某记录置换次数某/ /某前mIZE个数直接放入某/for(i=0;i<mize;i++) {<="" p="">memery[i]=page[i]; for(j=0;j<mize;j++) temp[i][j]="memery[j];" }<="" p=""> for(i=mIZE;i<pize;i++) {<="" p="">/某判断新页面号是否在物理块中某/ for(j=0,k=0;j<mize;j++) {<="" p="">if(memery[j]!=page[i]) k++; }if(k==mIZE) /某如果不在物理块中某/ { count++; /某得到物理快中各页下一次访问时间某/ for(m=0;m=ne某t[1] 0:1; for(m=2;mne某t[ma某]) ma某=m; /某下一次访问时间都为pIZE,那么置换物理块中第一个某/ memery[ma某]=page[i]; for(j=0;j<mize;j++) temp[i][j]="memery[j];" }="" ele="" {<="" p="">四、调试及实验结果第一组数据:1.运行结果2. 按任意键进行初始化:3. 载入数据:4. 进入置换算法选择界面:5.运算中延迟操作:6.三种算法演示结果7.退出算法第二组数据:1.运行结果2.按任意键进行初始化:3.载入数据:4.进入置换算法选择界面:5.运算中延迟操作:6. 三种算法演示结果7.退出算法五、个人体会由于时间有限,本次设计完成的并不是很完美,下面从以下几点来说明本次课程设计的个人体会:1.本次课程设计中做的比拟好的地方:做的.好的地方就是在于对题目意思的正确理解,以及在此根底上的模型设计。
学操作系统的课程设计
学操作系统的课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握操作系统的基本原理和关键技术,能够熟练使用操作系统,并具备一定的操作系统设计和优化能力。
知识目标:学生需要掌握操作系统的核心概念,包括进程管理、内存管理、文件系统和设备管理。
技能目标:学生能够熟练使用操作系统进行日常工作和学习,掌握操作系统的基本操作和配置,具备一定的故障排查和解决能力。
情感态度价值观目标:学生应该培养对操作系统的兴趣和热情,认识到操作系统在现代社会中的重要性,培养良好的编程习惯和职业道德。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括操作系统的原理和应用。
1.原理部分:包括进程管理、内存管理、文件系统和设备管理。
2.应用部分:包括操作系统的使用和配置,常见操作系统的使用案例和比较。
三、教学方法本课程将采用多种教学方法,包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法。
1.讲授法:用于讲解操作系统的原理和概念。
2.讨论法:用于探讨操作系统的应用和问题。
3.案例分析法:通过分析实际案例,使学生更好地理解操作系统的原理和应用。
4.实验法:通过实际操作,使学生掌握操作系统的使用和配置。
四、教学资源本课程将使用教材《操作系统原理与应用》作为主要教学资源,同时提供参考书、多媒体资料和实验设备。
参考书包括《操作系统设计与实现》和《操作系统概念》。
多媒体资料包括教学PPT和相关视频。
实验设备包括计算机和网络设备。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业和考试。
1.平时表现:通过课堂参与、提问和讨论等方式评估学生的学习态度和理解程度。
2.作业:布置相关的编程和理论作业,评估学生的掌握情况和应用能力。
3.考试:包括期中考试和期末考试,以闭卷形式进行,评估学生对操作系统的全面理解和掌握。
评估方式应客观、公正,能够全面反映学生的学习成果。
评分标准将根据作业、考试和平时表现的权重进行综合评定。
六、教学安排本课程的教学安排将在每周的一、三、五下午进行,每次课时长为2小时。
操作系统课程设计报告
实践课设计报告课程名称操作系统课程设计模拟设计内存管理中的地址题目转换(动态分区、页式十进制)学院班级学号姓名指导教师年月日课程设计任务书学生姓名:专业班级:指导教师:工作单位:题目: 模拟设计内存管理中的地址转换(动态分区、页式十进制)初始条件:1.预备内容:阅读操作系统的内存管理章节内容,理解动态分区、页式、段式和段页式存储管理的思想及相应的分配主存的过程。
2.实践准备:掌握一种计算机高级语言的使用。
要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)1.下列内部存储器管理中地址转换,在完成指定存储管理技术中的地址转换基础上还可以选择其它内部存储器管理中的地址转换进行模拟设计并实现:⑴动态分区方案,用最先适用算法对作业实施内存分配,然后把作业地址空间的某一逻辑地址转换成相应的物理地址。
能够处理以下的情形:输入某一逻辑地址,程序能判断地址的合法性,如果合法,计算并输出相应的物理地址。
如果不能计算出相应的物理地址,说明原因。
⑵页式存储管理中逻辑地址到物理地址的转换(十进制)。
能够处理以下的情形:输入某一十进制逻辑地址,能检查地址的合法性,如果合法进行转换,否则显示“地址非法”;物理地址用十进制表示。
⑶页式存储管理中逻辑地址到物理地址的转换(八进制)。
能够处理以下的情形:输入某一八进制逻辑地址,能检查地址的合法性,如果合法进行转换,否则显示“地址非法”;物理地址用八进制表示。
⑷页式存储管理中逻辑地址到物理地址的转换(十六进制)。
能够处理以下的情形:输入某一十六进制逻辑地址,能检查地址的合法性,如果合法进行转换,否则显示“地址非法”;物理地址用十六进制表示。
⑸段式存储管理中逻辑地址到物理地址的转换。
能够处理以下的情形:指定内存的大小,进程的个数,每个进程的段数及段大小;能检查地址的合法性,如果合法进行转换,否则显示地址非法的原因。
⑹段页式存储管理中逻辑地址到物理地址的转换。
计算机操作系统课设操作系统课程设计报告
课程实验报告题目:操作系统原理专业班级:信息安全1302 班学号:姓名:指导教师:报告日期:2016 年2 月29 日计算机科学与技术学院目录1. 初探Linux 编程环境 (1)1.1. 实验目的 (1)1.2. 实验内容 (1)1.2.1. 实验一 (1)1.2.2. 实验二 (1)1.3. 实验设计 (1)1.3.1. 实验一 (1)1.3.2. 实验二 (2)1.4. 实验环境 (3)1.5. 实验步骤 (3)1.5.1. 实验一 (3)1.5.2. 实验二 (3)1.6. 调试记录 (4)1.6.1. 实验一 (4)1.6.2. 实验二 (4)1.7. 实验结果 (5)1.7.1. 实验一 (5)1.7.2. 实验二 (6)2. 通过编译内核的方式为Linux 增加系统调用 (8)2.1. 实验目的 (8)2.2. 实验内容 (8)2.3. 实验设计 (8)2.4. 实验环境 (8)2.5. 实验步骤 (8)2.6. 调试记录 (10)2.7. 实验结果 (11)3. 编写设备驱动程序 (13)3.1. 实验目的 (13)3.2. 实验内容 (13)3.3. 实验设计 (13)3.4. 实验环境 (14)3.5. 实验步骤 (14)3.6. 调试记录 (15)3.7. 实验结果 (15)4. 实现系统监控程序 (17)4.1. 实验目的 (17)4.2. 实验内容 (17)4.3. 实验设计 (18)4.4. 实验环境 (22)4.5. 实验步骤 (22)4.6. 调试记录 (22)4.7. 实验结果 (23)5. 设计模拟文件系统 (28)5.1. 实验目的 (28)5.2. 实验内容 (28)5.3. 实验设计 (28)5.4. 实验环境 (33)5.5. 实验步骤 (34)5.6. 调试记录 (34)5.7. 实验结果 (34)6. 附注:程序清单 (39)6.1. 文件拷贝程序 (39)6.2. 多进程多窗口实验 (40)6.3. 编译内核添加系统调用 (41)6.4. 编写模块 (43)6.5. 任务监视器 (49)6.6. 模拟文件系统 (64)1. 初探Linux 编程环境1.1. 实验目的掌握Linux 操作系统的使用方法,包括键盘命令、系统调用;掌握在Linux 下的编程环境,了解在Linux 如何进行多线程编程以及图形编程。
黑龙江大学操作系统读书工程
任何一个文件都存在逻辑结构和物理结构两种形式的结构。
文件的逻辑结构:这是从用户观点出发所观察到的文件组织形式,是用户可以直接处理的数据及其结构,他独立于文件的物理特征,又称为文件组织。分为有结构文件即记录式文件和无结构文件即流式文件。
文件的物理结构:又称为文件的存储结构,是指文件在外存上的存储组织形式,这不仅与存储介质的存储性能有关,而且与所采用的外存分配方式有关。
1、基本理论阐述
1.文件、目录和数据项
数据项:在文件系统中,数据项是最低级的数据组织形式,可把它分为两种类型,即基本数据项和组合数据项。
记录:记录是一组相关数据项的集合,用于描述一个对象在某方面的属性。一个记录应包含哪些数据项,取决于需要描述对象的哪个方面。
文件:文件是指由创建者所定义的、具有文件名的一组相关元素的集合,可分为有结构文件和无结构文件两种。文件应具有自己的属性,属性可以包括文件类型,文件长度,文件的物理位置和文件的建立时间。
截断文件:将原有文件的长度设置为0,或者说是放弃原有的文件内容。
设置文件的读/写位置:用于设置文件读/写指针的位置,以便每次读/写文件时,不是从其始端而是从所设置的位置开始操作。
4.文件的“打开”和“关闭”操作
为了避免多次重复的检索目录,在大多数OS中都引入了“打开”这一文件系统调用,当用户第一次请求对某文件进行操作时,先利用open系统调用该文件打开。所谓的“打开”,是指系统将指名文件的属性从外存拷贝到内存打开文件表的一个表目中,并将该表目的编号返回给用户。以后,当用户在要求对该文件进行相应的操作时,便可利用系统所返回的索引号向系统提出操作请求。系统这时便可直接利用该索引号到打开文件表中去查找,从而避免了对该文件的再次检索。这样不仅节省了大量的检索开销,也显著提高了文件操作速度。当用户不再需要对该文件实施相应的操作时,可利用“关闭”系统调用来关闭此文件,OS将会把该文件从打开文件表中删除掉。
操作系统课程设计(完整规范版)
操作系统课程设计(完整规范版)一、引言操作系统是计算机系统的核心软件,它管理计算机的硬件资源,为应用程序提供运行环境。
本课程设计旨在通过实践,加深学生对操作系统原理的理解,提高学生的编程能力和系统设计能力。
二、课程目标1. 理解操作系统的基本原理和功能。
2. 掌握进程管理、内存管理、文件系统等核心模块的设计和实现。
3. 熟悉操作系统调度的基本算法。
4. 提高学生的编程能力和系统设计能力。
三、课程内容1. 操作系统概述操作系统的定义、功能和发展历程操作系统的基本组成和结构操作系统的类型和特点2. 进程管理进程的定义、状态和转换进程控制块(PCB)的结构和作用进程同步与互斥进程通信进程调度算法3. 内存管理内存管理的目标连续内存管理技术非连续内存管理技术页面置换算法4. 文件系统文件系统的定义和功能文件的结构和类型文件存储空间管理文件目录管理文件操作5. I/O系统I/O系统的功能和组成 I/O设备管理I/O调度算法缓冲管理6. 系统调用系统调用的定义和类型系统调用的实现机制常用系统调用分析7. 实验与课程设计实验目的和要求实验内容和步骤课程设计题目和要求课程设计报告格式四、课程考核1. 平时成绩(30%):包括课堂表现、实验报告和作业完成情况。
2. 实验成绩(30%):包括实验操作和实验报告。
3. 课程设计成绩(40%):包括设计报告、代码实现和答辩表现。
1. 《操作系统概念》作者:亚伯拉罕·西尔伯斯查茨等2. 《现代操作系统》作者:安德鲁·S·塔嫩鲍姆3. 《操作系统导论》作者:威廉·斯托林斯六、附录1. 课程设计报告模板2. 实验报告模板3. 课程设计答辩评分标准七、课程安排1. 理论学习操作系统概述(2课时)进程管理(4课时)内存管理(4课时)文件系统(4课时)I/O系统(2课时)系统调用(2课时)2. 实验与课程设计进程管理实验(2课时)内存管理实验(2课时)文件系统实验(2课时)I/O系统实验(2课时)课程设计(8课时)课程考核(2课时)八、实验与课程设计指导1. 实验指导进程管理实验:通过模拟进程的创建、撤销、阻塞和唤醒等操作,理解进程管理的原理。
黑龙江大学“操作系统课程设计”读书工程报告
黑龙江大学“操作系统课程设计”读书工程报告学院软件学院年级2010级专业软件工程学号姓名报告日期2013/7/03成绩黑龙江大学计算机科学技术学院黑龙江大学软件学院一、基本理论阐述1.死锁的概念:系统中多个进程因素因竞争资源而产生的僵死状态,若无外力推动进程将无法继续执行。
2.死锁的根本原因;对资源的竞争;进程推进的顺序不当。
3.死锁产生的必要条件互斥条件在某一段时间里,某资源被一个进程所占有,不能为别的进程使用;请求并保持(不释放)进程每次申请它所需要的一部分资源。
在等待新资源的同时,进程继续占用已分配到的资源;非剥夺条件进程所获得的资源在为使用完之前,不能被其他进程强行夺走,即只能由获得该资源的进程自己来释放;环路条件存在一种进程资源的循环等待链,链中的每一个进程已获得资源的同时被链中下一个进程所请求。
4.死锁的预防①破坏“互斥条件”。
由于资源特性所限,一般情况下这个条件是无法摒弃的,但对于某些互斥共享的设备,如打印机,则可以通过Spooling技术来摒弃互斥条件。
②破坏“请求与保持条件”。
可以采用资源静态分配法,即对资源采用一次性分配策略,但会导致资源利用率的下降。
③破坏“非剥夺条件”。
可以采用剥夺策略,但涉及到对资源现场的恢复问题,需付出高昂代价。
因此,一般只适用于处理机和存储器资源,不适宜对其他资源使用该方法。
④破坏“环路等待条件”。
可以采用资源顺序分配法,但实际情况是:资源编号增加的顺序与实际使用资源的顺序不一致,从而可能导致提早分配资源而导致资源长期不用的现象,使资源利用律下降。
通过精心分配资源,可以动态回避死锁;即通过执行一种算法,在分配过程中预测出死锁发生的可能性并加以避免。
死锁避免算法的实质是防止系统进入不安全状态。
常用的是银行家算法。
但执行这种测试需要的开销较大。
5.进程:是操作系统中最基本、最重要的概念,但直到目前还没有一个统一的定义,下面通过能反映进程实质的几点描述来认识进程:①进程是程序的一次执行;②进程是可以和别的计算并发执行的计算;③进程是程序在一个数据集合上运行的过程,是系统进行资源分配和调度的一个独立单位;④进程是一个具有一定功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动。
操作系统课程设计报告免费
操作系统课程设计报告免费一、课程目标知识目标:1. 理解操作系统的基本概念,掌握操作系统的功能、类型和结构;2. 学习操作系统的进程管理、内存管理、文件系统、设备管理等方面的基本原理;3. 了解操作系统的发展历程,掌握当前主流操作系统的特点。
技能目标:1. 能够分析操作系统的基本工作原理,运用所学知识解决实际问题;2. 学会使用操作系统提供的接口和工具,进行简单的系统编程;3. 掌握操作系统性能评价和优化的基本方法,提高系统运行效率。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对操作系统的学习兴趣,激发他们探索计算机科学领域的热情;2. 增强学生的团队合作意识,提高他们在项目实践中沟通、协作的能力;3. 培养学生严谨、务实的科学态度,使他们具备良好的计算机素养。
课程性质:本课程为计算机科学与技术专业的核心课程,旨在帮助学生掌握操作系统的基础知识,提高实践能力。
学生特点:学生已具备一定的计算机基础,具有较强的逻辑思维能力和编程能力。
教学要求:注重理论与实践相结合,强调学生动手实践,培养具备实际操作能力的应用型人才。
在此基础上,将课程目标分解为具体的学习成果,以便后续的教学设计和评估。
的内容,只输出教学内容部分,300字左右。
教学内容:本章节教学内容围绕操作系统的核心概念和原理展开,主要包括以下几部分:1. 操作系统的概述:介绍操作系统的定义、功能和目标,使学生理解操作系统的基本概念及其在计算机系统中的作用。
- 教材章节:第1章 操作系统概述2. 进程管理:讲解进程与线程的概念、进程调度算法、同步互斥机制等,使学生掌握操作系统进程管理的基本原理。
- 教材章节:第2章 进程管理3. 内存管理:探讨内存分配策略、虚拟内存技术、页面置换算法等,帮助学生理解操作系统内存管理的方法。
- 教材章节:第3章 内存管理4. 文件系统:介绍文件和目录结构、文件存储与访问控制、磁盘空间分配策略等,使学生了解文件系统的基本组成和工作原理。
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“操作系统课程设计”读书工程环节方案“操作系统”是计算机科学技术专业与软件工程专业的必修课程,也是该专业核心理论课程。
为了更全面的理解理论知识,提高实践能力,计算机科学与技术专业以及软件工程专业开设了实践类必修课程-“操作系统课程设计”。
将读书环节融入教学内容的设计中,做好理论教学、实践教学、读书环节三者有机结合,可使学生进一步了解课程理论知识,拓宽视野,加深对本专业相关课程的理解。
在读书工程环节,学生可以通过阅读相关的参考书目,对课程设计的五个部分(进程控制、进程调度、请求分页存储管理、设备管理、文件管理)中的任意一个题目进行深入的分析探讨和总结,并提交相应的读书工程报告。
考核方式:通过提交读书报告进行考核,该部分成绩要占课程总成绩的15%。
该报告至少应包括基本理论阐述、当前理论或实践应用现状、本人对相关内容的体会、课程设计过程中对相应部分的设计与实现思路、读书工程心得总结等几个方面,字数不少于5000字。
参考书目:现代操作系统(第2版、第3版,中文/英文原版)●作者:(荷)AndrewS.Tanenbaum●译者:陈向群,马洪兵●:机械工业●出版日期:2005年6月本书是操作系统领域的经典之作,与第1版相比有较大的变化。
书中集中讨论了操作系统的基本原理,除了重点放在单处理机操作系统之外,还包含了有关计算机安全、多媒体操作系统、unix、windows 2000以及操作系统设计等方面的内容。
书中涉及的主题包括图形用户界面、多处理机操作系统、笔记本电脑电源管理、可信系统、病毒、网络终端、cd-rom 文件系统、互斥信号量、raid、软定时器、稳定存储器以及新的页面置换算法等。
此外,书中还增加了大量习题,方便教学。
本书适合作为高等院校计算机科学与技术专业操作系统课程教材,也是设计、开发操作系统的重要参考书。
Andrew S. Tanenbaum 是ACM和IEEE的资深会员,荷兰皇家艺术和科学学院院士,获得过1997年度ACM/SIGCSE计算机科学教育杰出贡献奖。
当前,他的主要研究方向是设计规模达十亿级用户的广域分布式系统。
在进行这些研究项目的基础上,他在各种学术杂志及会议上发表了70多篇论文,并出版了多本计算机专著。
Tanenbaum还入选了《世界名人录》。
Tanenbaum教授的个人主页是.cs.vu.nl/~ast。
操作系统设计与实现(第二版,有电子书,中文版)●作者:(美)AndrewS.Tanenbaum,AlbertS.Woodhull●译者:陈渝谌卫军●:电子工业●出版日期:2007年3月本书是关于操作系统的权威教材,详细探讨了操作系统的基本原理,包括进程、进程间通信、信号量、管程、消息传递、调度算法、输入/输出、死锁、设备驱动程序、存储管理、调页算法、文件系统设计、安全和保护机制等。
大多数关于操作系统的图书均重理论而轻实践,而本书则在这两者之间进行了较好的折中。
本册给出了上册提到的minix3操作系统的安装方法以及详细的原代码,并附有光盘。
本书适用于高校计算机专业的学生,也可供程序设计人员、工程技术人员、系统架构师等相关人员参考。
操作系统—精髓与设计原理(第六版,有电子书)●作者:(美)WilliamStallings●译者:陈向群,陈渝●:电子工业●出版日期:2006年2月《操作系统—精髓与设计原理(第6版)》不仅全面地讲述了操作系统的基本概念、原理和方法,还清楚地展现了当代操作系统的本质和特点。
全书分为八个部分,由浅入深地介绍了计算机系统、操作系统、进程描述和控制、线程、微内核、并发性、内存管理、虚拟内存、单处理器调度、多处理器和实时调度、i/o管理和磁盘调度、文件管理、嵌入式操作系统、计算机安全技术以及分布式操作系统等内容。
《操作系统—精髓与设计原理(第6版)》内容丰富,具有很强的实用价值,适合作为高等院校计算机及相关专业本科生的操作系统课程教材,也可供专业技术人员参考。
William Stallings,拥有美国麻省理工学院计算机科学博士学位,现任教于澳大利亚新南威尔士大学国防学院(堪培拉)信息技术与电子工程系。
他是世界知名的计算机学者和畅销教材作者,已经撰写了17部著作,出版了40多本书籍,内容涉及计算机安全、计算机网络和计算机体系结构等方面,堪称计算机界的全才。
他曾九次荣获美国“教材和学术专著作者协会”颁发的“年度最佳计算机科学教材”奖。
计算机的心智:操作系统之哲学原理●作者:邹恒明●:机械工业●出版日期:2009年4月本书集中精力对操作系统的核心内容进行分析,包括操作系统发展的历史背景、进程与线程、内存管理、文件系统、输入与输出、多核环境下的进程调度和操作系统设计。
本书用大量生活实例,生动解释了操作系统中的主要难点和模糊点:锁的实现、同步机制的发展轴线、纯粹分段到段页式的演变、多核环境下的进程同步与调度和操作系统设计等内容,而放弃了对操作系统核心以外内容,如安全、多媒体系统、虚拟机技术、光盘技术等的论述。
本书重点突出、逻辑清晰、内容连贯,便于学生顺利掌握操作系统的核心内容。
本书从生活哲学的视角对操作系统的原理进行阐述,通过逻辑推理演绎操作系统核心技术的奥秘,讨论X围包括操作系统的所有基础内容:背景与历史。
进程与线程、通信与同步、调度与死锁,分页与分段。
磁盘与文件。
输入与输出等。
此外,作者以新颖的组织方式讲解了锁的实现、同步机制的发展逻辑。
从分段到段页式的演变、多核环境下的同步与调度、操作系统设计的原则。
本书对操作系统原理的讨论充满趣味性:每一章都力求细致地阐明一个主题,将通俗的哲学原理和逻辑推理贯穿于每一个主题,构成全书的有机整体,并适当地引入计算机组成和编译器知识,揭示操作系统在程序运行中发挥的作用,把读者对操作系统的理解带到一个崭新的境界。
操作系统概念精要(OperatingSystem ConceptsEssentials)(2011年版)(英文版,有电子书)●作者:ABRAHAM SILBERSCHATZ,PETER BAER GALVIN,GREG GAGNE●:JOHN WILEY & SONS. INC●出版日期:2011年本书是一本操作系统的入门教材,适用于本科三、四年级或研究生一年级学生,还适用于相关工程技术人员。
本书清晰地描述了操作系统的基本概念。
本书直观地描述了概念,也阐述了重要理论结论,但省略了形式化的证明。
参考文献中给出了有关研究论文,其中有的论文首次提出并证明了这些结论,有的资料是可供进一步阅读的参考材料。
本书还通过使用图表和实例来代替证明,以说明结论的正确性。
Abraham Silberschatz是美国耶鲁大学计算机科学系教授。
前任新泽西州Murray Hill的贝尔实验室信息科学研究中,Peter Baer Galvin是技术合作公司的技术主管,曾任美国布朗大学计算机科学系的系统主管。
作为顾问和培训教师,他在世界各地讲解和教授网络系统管理、安全和性能等。
Greg Gagne是美国盐湖城威斯特敏斯特学院计算机科学与数学系主任。
除了讲授操作系统外,他还教授计算机网络/分布式系统/面向对象程序设计和数据结构等。
Windows操作系统原理(第2版)●作者:陈向群向勇王雷马洪兵X扣根(美)DavaProbert●:机械工业●出版日期:2004年11月Windows操作系统是微软公司开发的个人电脑操作系统,一经推出便以其方便性、易用性征服了广大用户,迅速成为应用最广泛的主流操作系统。
许多读者迫切希望了解Windows 操作系统的内部体系结构和工作原理,以便在Windows操作平台上进行开发。
为了满足这一需求,2001年8月,《Windows操作系统原理》的第1版面世,这是国内第一本以Windows 操作系统为例,全面讲述操作系统原理的教程。
微软总裁比尔·盖茨先生亲自写来贺词,这是比尔·盖茨先生第一次为美国境外出版的图书写贺词。
中国科学院院士杨芙清教授、微软亚洲研究院前任院长X亚勤先生亲自为本书作序,教育部高教司司长、著名的操作系统专家X尧学教授也给予本书极高的评价。
第1版出版以来得到了广大读者的好评。
时隔三年,Windows操作系统在不断发展,本书的内容也必须进行更新,以反映Windows操作系统的发展,于是推出了这本《Windows操作系统原理(第2版)》。
与第1版相比,本书有如下特色:●内容更加全面:第2版以Windows Server2003为实例详细介绍windows操作系统的基本原理,充分反映了windows操作系统的发展变化。
●作者阵容强大:本书的作者均为国内重点大学操作系统课程的主讲教师,具有丰富的专业知识和教学经验,微软内核开发组的骨干成员、Windows Server 2003的研发人员之一的Dave Probert也参与了第2版的编写工作,有效地保证了第2版的内在质量。
●资料来源权威微软公司和微软亚洲研究院为本书的编写提供了许多第一手资料,并第一次在国内授权作者阅读其最新操作系统Windows Server 2003的源代码,从而保证了本书的权威性。
本书全面反映计算机操作系统的设计思想、概念及发展趋势,深入剖析Windows操作系统的基本原理,既可以帮助读者全面了解Windows操作系统,也对读者举一反三地了解其他操作系统有所帮助。
本书讲述当代计算机操作系统的原理,并具体分析操作系统原理在Windows Server2003中的实现技术和方法,将抽象的原理与具体的实例相结合,既有设计思想精要的提炼,又有具体实现细节的分析。
UNIX操作系统设计(中文版,英文版,有电子书)●作者:(美)MauriceJ.Bach●:机械工业●出版日期:2006年9月Linux之父LinusTorvalds曾捧读的经典著作. 本书是一本全面介绍unix系统v内核结构的经典教材。
bach在这本传世之作中深入分析了unix的内核算法、基本数据结构以及它们同上层编程接口的关系。
本书首先对系统内核结构进行了简要介绍,然后分章节描述了文件系统、进程调度和存储管理,并在此基础上讨论了unix系统的高级问题,如驱动程序接口、进程间通信与网络等。
.本书虽然以unix系统v为背景,但是介绍的算法、数据结构却并没有专门针对任何一种特定的内核,所以直到今日,本书仍然是世界上许多大学操作系统课程的必读或推荐教材。
读者如果想要学习unix,本书依然是最好的选择之一。
本书的适用X围非常广泛。
首先,本书可用作高等院校高年级本科生或低年级研究生的操作系统课程教材,学生使用本书的同时若能参考系统源代码将获益匪浅,但也可以独立地学习本书。
其次,系统程序员可将本书作为参考书,从而更好地理解内核的工作原理,并将unix系统中采用的算法与其他操作系统的算法加以比较。