操作系统课程设计报告题目及代码

题目一模拟操作系统设计

设计一个模拟操作系统管理程序，实现下列管理功能：

1．内存管理功能

2．文件管理功能

3．磁盘管理功能

题目二

虚拟存储器各页面置换算法的实现与比较

内容：设计一个虚拟存储区和内存工作区，通过产生一个随机数的方法得到一个页面序列，假设内存给定的页面数由键盘输入，分别计算使用下述各方法时的内存命中率：

先进先出算法（FIFO）、最近最少使用算法（LRU）、最佳淘汰算法（OPT）、最少访问页面算法（LFU）等。

题目三文件系统设计

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。

内容：为Linux系统设计一个简单的二级文件系统，以实现下列功能：

1．可以实现下列几条命令

（1）login 用户登录

（2）dir 文件目录列表

（3）creat 创建文件

（4）delete 删除文件

（5）open 打开文件

（6）close 关闭文件

（7）read 读文件

（8）write 写文件

2．实验提示

（1）首先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在磁盘，这样便于查找和修改。

（2）用户创建的文件，可以编号存储于磁盘上。如file0、file1、file2……等，并以编号作为物理地址，在目录中进行登记。

[清华大学《操作系统教程》X丽芬编著

题目四设计一个按时间片轮转法进程CPU调度的程序。

提示：

（1）假设系统有5个进程，每个进程用一个进程控制块PCB来代表，PCB中包含进程名、指针、到达时间、估计运行时间、进程状态表。其中，进程名即为进程进标识。

（2）为每一个进程设计一个要示运行时间和到达时间。

（3）按照进程到达的先后顺序排成一个循环队列，再设一个队首指针指向第一个到达的进程首址。

（4）执行处理机调度时，开始选择队首的第一个进程运行。另外再设一个当前运行进程指针，指向当前正运行的进程。

（5）由于本实验是模拟实验，所以对被选中进程并不实际启运运行，只是执行：

a.估计驼行时间减1

b.输出当前运行进程的名字。

用这两个操作来模拟进程的一次运行。

（6）进程运行一次后，以后的调度则将当前指针依次下移一个位置，指向下一个进程，即调整当前运行指针指向该进程的指针所指进程，以指示应运行进程。同时还尖判断该进程的剩八运行时间是否为零。若不为零，则等待下一轮的运行；若该进程的剩余运行时间为零，则将该进程的状态置为完成态C，并退出循环队列。

（7）若就绪队列不空，则重复上述的（%）和（6）步，直到所有进程都运行完为止。

（9）在所设计的调度程序中，应包含显示或打印语句，以便显示或打印每次选中进程的名称及运行一次后队列的变化情况。

题目5 设计一个按先来先服务调度的算法

题目5 设计一个按优先级调度的算法

题目6 设计一个用银行家算法进程资源分配的程序

题目7 模拟内存管理，实现内存块的分配与回收。

内存管理方法可以取以下之一：

（1）可变分区

（2）页式存储管理

内存分配算法可以取以下之一：

（1）首次适应算法

（2）最佳适应算法

题目8 设计一个SPOOLING假脱机输出的模拟程序

题目9 模拟设计MS-DOS操作系统中磁盘文件的存储结构

题目10 模拟设计Linux操作系统中磁盘文件的存储结构

参考资料

题目二资料

虚拟存储器各页面置换算法的实现与比较

1．实验目的

存储管理的主要功能之一是合理的分配空间。请求页式管理是一种常用的虚拟存储管理技术。

本实验的目的是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，掌握请求页式存储管理的页面置换算法。

2．实验内容

（1）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，即执行地址为m+1的指令；

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1）-5），直到执行320次指令。

（2）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，用户指令可组成为32页。

（3）计算并输出下列各种算法在不同内存容量下的命中率。

1）先进先出的算法（FIFO）；

2）最近最少使用算法（LRR）;

3）最佳淘汰算法(OPT)：先淘汰最不常用的页地址；

4）最少访问页面算法（LF.U）；

5）最近最不经常使用算法（NUR）。