操作系统模拟环境的设计与实现new

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1、第$2卷第&期福州大学学报（自然科学版）456+$275+&$""!年.月859:;<65=>9?@59/;ABC:DAEF（7

2、()*软件是按照操作系统中章节的安排，把操作系统原理分解成一些模块，用多媒体的手段分别表现各个模块的原理［!］+多媒体手段的形象化与生动性确实对操作系统的教学有帮助+但是操作系统是一个有机的整体，各模块之间存在着密切的联系，仅仅孤立地表现各模块的原理是不够的，有必要在操作系统()*软件中建立一个操作系统模型以模拟各种典型的操作系统+用户可以通过操作系统()*软件了解该模型在不同情况、不同时刻的状态+笔者在开发操作系统()*软件时采用了这种思想，文中把模拟各种典型操作系统的模型称为操作系统模拟环境+!设计操作系统模拟环境的基本思想!+!操作系统模拟环境的组

3、成及功能操作系统模拟环境由虚拟的’个系统进程、(-/、内存（!""0）及外设（串行口、打印机、声音设备和磁盘*／1各一个）组成+’个虚拟系统进程分别是进程管理进程、内存管理进程、设备管理进程、文件管理进程及作业管理进程，形成了模拟的操作系统内存映象+操作系统模拟环境的各个组成部分均在屏幕上由不同的图形或动画表示它们的活动情况+用户可以设定操作系统模拟环境中的进程调度策略、时间片长短和内存管理策略+操作系统模拟环境中一切进程间的切换都由进程管理进程控制+’个系统进程在系统初始时被创建，创建后处于非活动状态，此时，(-/要么空闲，要么在执行应用程序+系统每隔

4、一小段时间激活检测程序+经检测，如需要激活系统进程，则首先激活进程管理进程，再由进程管理进程控制其它系统进程的活动，完成任务后，系统进程又转入非活动状态；如不需激活系统进程，(-/继续刚才的状态+应用进程在运行过程中如遇到与系统资源有关的指令，必须激活系统进程+操作系统模拟环境默认，检测程序运行时间极短，忽略不计，系统进程每运行一次占用(-/一个单位时间［$］+用户可以向操作系统模拟环境提出应用问题+一个应用问题由一个或多个用户作业组成，每个作业由一个或多个进程组成+应用问题中的作业和进程都由数据来表示+用户提出应用问题后，可以看到该应用问题在操作系统模

5、拟环境中的活动情况+!+"描述应用问题的方法描述应用问题的方法必须反映实际应用的特征，这里采用与时间有关的方法来描述应用问题+为此，引入系统绝对时间和进程内相对时间两个概念+把操作系统模拟环境开始演示的时刻指定为"时刻，并依此向后计时的时间称为系统绝对时间+一个进程中的某个操作在进程中的位置是固定的，但(-/是交替执行不同进程的代码，不能规定进程中的某个操作会发生在系统绝对时间的确切时刻，因此描述进程内的操作必须采用进程内相对时间+进程内相对时间是把进程在(-/上实际所运行的时间进行时间刻度的划分，起始刻度为"+用户可以规定进程在某个进程内相对时间上会发

6、生什么操作+收稿日期：$"""#!!#$$万方数据作者简介：黄志华（!23!#），男，硕士，讲师+·!5·福州大学学报（自然科学版）第5H卷描述进程的数据由进程的提交时间、进程自身所占用的内存空间大小、进程内的操作!部分组成"进程的提交时间是用户把一个程序提交给计算机的时间，可用一个系统绝对时间来表示"它与进程的创建时间不同，因为创建进程只会在操作系统响应用户请求后进行"进程自身所占用的内存空间大小是指进程所对应的代码和数据所需要的内存空间大小，可直接用数据来表示"进程内的操作用进程内相对时间表示操作在进程内的相对位置，操作有以下几种：申请或释放内存、申

7、请或释放外围设备（如声卡、串口、磁盘等）和读或写文件"如果在进程内某个相对时间上没有设定具体的操作，操作系统模拟环境默认，此处的代码是一个与系统资源无关的指令［!］"!""一个应用问题实例#$%&’(#)｛*+,｝；*+,)｛’-+.#//｝；%((01+32’-+.#//)45；/6,&1001+32’-+.#//)!；&#&2+32’-+.#//)47；’-+.#//)｛0%/84，0%/85｝；0%/84)｛5，44，打印机｝；0%/85)｛!，47，串行口｝以上式子描述了一个应用问题"该应用问题#$%&’(#由*+,作业组成，*+,作

8、业由’-+.#//进程组成，’-+.#//进程需要占用9:;45个时间单位，需要