操作系统课程设计指导

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1、操作系统课程设计指导一、课程设计的目的操作系统是计算机系统的核心系统软件，它负责控制和管理整个系统的资源并组织用户协调使用这些资源，使计算机高效的工作。《操作系统课程设计》是《操作系统》理论课的必要补充，是复习和检验所学课程的重要手段，本课程设计的目的是综合应用学生所学知识，通过实验环节，加深学生对操作系统基本原理和工作过程的理解，提高学生独立分析问题、解决问题的能力，增强学生的动手能力。二、课程设计的要求1．分析设计内容，给出解决方案（要说明设计实现的原理，采用的数据结构）。2．画出程序的基本结

2、构框图和流程图。3．对程序的每一部分要有详细的设计分析说明。4．源代码格式要规范。5．设计合适的测试用例，对得到的运行结果要有分析。6．设计中遇到的问题，设计的心得体会。7．按期提交完整的程序代码、可执行程序和课程设计报告。三、课程设计题目选做3、4、6、8可以申请优秀。1、吃水果问题桌上有一盘子，可以存放一个水果。爸爸总是放苹果到盘子中，而妈妈总是放香蕉到盘子中；一个儿子专等吃盘中的香蕉，一个女儿专等吃盘中的苹果。请用P，V操作实现上述问题的解。分析：在本题中，爸爸、妈妈、儿子和女儿共用一个盘子

3、，盘子一次只能放一个水果。当盘子为空时，爸爸和妈妈都可以试着将一个水果放入盘中，但一次只能有一人成功放入水果。若放入盘子中的是香蕉，则允许儿子吃，女儿必须等待；若放入盘子中的是苹果，则允许女儿吃，儿子必须等待。在本题中，应设置3个信号量dish、apple、banaba，信号量dish表示盘子是否为空，其初值为1；信号量apple表示盘中是否有苹果，其初值为0；信号量banana表示盘中是否有香蕉，其初值为0。进程之间的同步描述如下：Semaphoredish=1;Semaphoreapple,b

4、anana=0;Main(){cobeginfather();mother();son();daughter();coend}Father()mather(){{while(true)while(true){{p(dish);p(dish);将苹果放入盘中；将香蕉放入盘中；v(apple);v(banana);}}}}Son()daughter(){{while(true)while(true){{p(banana);p(apple);从盘中取出香蕉；从盘中取出苹果；v(dish);v(dish)

5、;吃香蕉；吃苹果；}}}}2、司机与售票员问题设公共汽车上，司机和售票员的活动分别是：司机的活动：启动车辆；正常行车；到站停车。售票员的活动：关车门；售票；开车门。在汽车不断的到站、停站、行驶过程中，用信号量和P,V操作实现它们的同步。分析：在汽车行驶过程中，司机活动与售票员活动之间的同步关系为：售票员关车门后向司机发开车信号，司机接到开车信号后启动车辆，在汽车正常行驶过程中售票员售票，到站时司机停车，售票员在车停后开车门让乘客下车。因此司机启动车辆的动作必须与售票员关车门的动作取得同步；售票员开

6、车门的动作也必须与司机停车取得同步。在本题中，应设置两个信号量s1、s2，s1表示是否允许司机启动汽车，其初值为0；s2表示是否允许售票员开车门，其初值为0。这两个活动的同步用P,V原语描述如下：Semaphores1,s2=0;Main(){cobegindriver();busman();coend}Driver()busman(){{while(true)while(true){{p(s1);关车门；启动车辆；v(s1);正常行车；售票；到站停车；p(s2);v(s2);开车门；}上下乘客；

7、}}}3、文件打印问题有三个进程PA、PB和PC合作解决文件打印问题：PA将文件记录从磁盘读入主存的缓冲区1，每执行一次读一个记录；PB将缓冲区1的内容复制到缓冲区2，每执行一次复制一个记录；PC将缓冲区2的内容打印出来，每执行一次打印一个记录。缓冲区的大小等于一个记录的大小。请用PV操作来保证文件的正确打印。分析：进程PA、PB、PC之间的关系为：PA与PB共用一个单缓冲区，而PB又与PC共用一个单缓冲区，其合作方式如图所示。当缓冲区1为空时，进程PA可以将一个记录读入其中；若缓冲区1中有数据且

8、缓冲区2为空，则进程PB可以将记录从缓冲区1复制到缓冲区2中；若缓冲区2中有数据，则进程PC可以打印记录。其他条件下，相应进程必须等待。为遵循这一同步规则，应设置4个信号量empty1,empty2,full1,full2，信号量empty1、empty2分别表示缓冲区1及缓冲区2是否为空，其初值为1；信号量full1、full2分别表示缓冲区1及缓冲区2是否有记录可供处理，其初值为0。同步描述如下：semaphoreempty1,empty2=1;semaphorefull1,f