《操作系统》课程设计报告--进程调度算法，银行家算法，虚拟内存中的页面置换，磁盘调度算法

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1、北华航天工业学院课程设计报告北华航天工业学院《操作系统》课程设计报告课设报告题目：进程调度算法、银行家算法、虚拟内存中的页面置换磁盘调度算法作者所在系部：计算机科学与工程系作者所在专业：计算机科学与技术作者所在班级：B09512作者姓名：丁小玲指导教师姓名：赵辉完成时间：2011.12.14北华航天工业学院教务处制北华航天工业学院课程设计报告摘要随着科学技术的发展，计算机在人们的生活领域中占据了重要的地位。计算机中最最关键的就是操作系统，它直接对计算机的硬件就行了管理，为人们提供了人机界面，使人们可以更方便高效的利用电脑。我们

2、应该掌握操作系统中进程调度，内存管理，设备管理以及文件管理中重要的过程，这样有利于我们以后更好的了解操作系统。进程调度算法主要有三种算法，分别是先来先服务、短进程优先算法和高响应比优先算法；银行家算法主要是针对资源分配后，系统是否安全的判断；虚拟内存中的页面置换主要有三种算法，分别是先进先出算法、最近最久未使用算法和最佳置换算法；磁盘调度算法主要有三种算法，分别是先来先服务算法、最短寻道时间优先算法、扫描算法和循环扫描算法。关键词：先进先出安全算法循环扫描最短寻道北华航天工业学院课程设计报告目录第一章绪论11.1课程设计的背景

3、和意义11.1.1课程设计的理论研究基础11.1.2课程设计的意义11.2课程设计环境2第二章需求分析32.1功能要求32.1.1进程调度算法32.1.2银行家算法32.1.3虚拟内存中的页面置换32.1.4磁盘调度算法32.2问题的解决方案42.2.1进程调度算法42.2.2银行家算法42.2.3虚拟内存中的页面置换42.2.4磁盘调度算法5第三章系统设计63.1数据设计63.1.1结构体设计63.1.2函数设计6第四章系统实现94.1结构体实现94.1.1进程调度算法94.2函数实现94.2.1进程调度算法94.2.2银行

4、家算法124.2.3虚拟内存中的页面置换算法134.2.4磁盘调度算法174.3主函数实现194.3.1进程调度算法的运行界面194.3.2银行家算法的运行界面194.3.3虚拟内存中的页面置换的运行界面20北华航天工业学院课程设计报告4.3.4磁盘调度算法的运行界面214.4系统界面214.4.1进程调度算法的运行界面214.4.2银行家算法的运行界面224.4.3虚拟内存中的页面置换算法的运行界面224.4.4磁盘调度算法的运行界面22第五章系统测试235.1模块测试235.1.1进程调度算法的模块测试235.1.2银行家

5、算法的模块测试235.1.3虚拟内存中的页面置换算法的模块测试245.1.4磁盘调度算法的模块测试255.2课程设计过程中遇到的问题26总结27致谢28参考文献29附录30北华航天工业学院课程设计报告第一章绪论随着科学技术的发展，计算机在人们的生活领域中占据了重要的地位。计算机中最最关键的就是操作系统，它直接对计算机的硬件就行了管理，为人们提供了人机界面，使人们可以更方便高效的利用电脑。因此我们要掌握操作系统的主要功能，以及这些功能是在计算机中如何实现的，了解以前到现在的操作系统的发展。1.1课程设计的背景和意义1.1.1课程

6、设计的理论研究基础进程调度算法使用了先来先服务，短进程优先算法和高响应比优先算法，根据输入进程的个数和提交时刻不同，使用相关的算法模拟进程在系统中的执行次序。先来先服务主要是根据进程的提交时刻来定，短进程优先是根据进程的运行时间来定，高响应比是根据进程运行时间和等待时间共同确定。但是它们的关键都是确定上一个进程的完成时刻和下一个进程的提交时刻进行比较来确定下一个进程的开始时刻。银行家算法是模拟了系统中五个进程对三种资源的争夺，使这五个进程可以合理共享系统中的有限的三种资源，避免死锁。在每个进程进行申请资源的时候，首先判断申请是

7、否符合实际情况，若不符合，提示错误，若符合，给其分配，然后用安全算法来测试系统此时是否还处于安全状态，要是不安全，不予分配，给出相关提示，反之分配成功。虚拟内存中的页面置换，由于内存空间有限，所以只是把部分页面调入内存，当所要访问的页面不在内存中的时候，要把此页面与内存中已经存在的页面替换。现在分别使用了先进先出算法，最近最久未使用算法和最佳置换算法来进行页面置换，最佳置换算法只是作为参考，因为在实际中无法实现，其他两种置换算法根据访问页面序列的不同，出现不同的缺页率，从而判定哪种算法更好一些。磁盘调度算法，由于现在磁盘的传输

8、速率越来越高，因此访问磁盘的时间中，主要是寻道时间，所以磁盘调度的目标是使磁盘的平均寻道时间达到最少。在磁盘调度算法中使用了先来先服务算法，最短寻道时间优先算法，扫描算法和循环扫描算法，然后分别计算出了它们的平均寻道时间，来比较这几种算法的优劣程度。1.1.2课程设计的意义3