【精品】09计科操作系统课程设计指导书

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1、BUS操作系统是计算机系统中一个重要的组成部分，是最重更的一门系统软件，同时也是最活跃的学科之一，其发展极为迅速。其出现在50年代末，至今已有四十余年的历史了，在计算机系统中，已是一个发展较成熟的分支。但是随着计算机科学技术的迅速发展，计算机应用领域的不断扩展，现有的操作系统仍然不能满足需耍，因此迫切需耍新的操作系统来替换I口的操作系统。这一工作毫无疑问应落到从事计算机专业的设计人员身上，因此作为计算机专业的学生，操作系统是一门重要的专业、必修、基础课程之一，掌握其理论和工作原理是至关重要的，当然了解其设计方法和思想也是不可

2、缺少的。实验环节是计算机专业学生学习的必要途径，特别是对《操作系统原理》这门课程更为重耍了，众所周知《操作系统原理》内容深刻、概念抽象，难以理解。操作系统的开发是一个大型的工作，且开发的时间也是漫长的。作为教学，在有限的时间内开发一个完整的操作系统是不现实的，因此只能按照操作系统的功能,让学生做一些模拟小实验，来了解操作系统的开发方法和设计思路，了解其开发难度，为今后从事这一方面工作打下基础。木指导书是在配合课堂教学的同时，使得学生正确掌握概念、在了解操作系统的一般工作原理基础上使之有效地学好《操作系统原理》这门课。同时也是

3、为锻炼学生的软件设计能力的一个好机会，进一步掌握软件开发方法的一个好途径，本实验是在WINDOWS环境下，用C语言编程。要求操作系统课程是在计算机专业机房、单机运行、WINDOWS操作系统环境下,用C语言或其它高级语言实现的，因此总要求如下：1、遵守机房纪律，服从机房管理；2、努力准备上机内容，并预先作一些情况分析3、认真编码、测试、观察上机现象，记录测试屮岀现的问题及今后可能出现的问题，并记录一些主要情况。4、认真书写课程设计报告。实验报告应包括项目的目的、要求、程序框图、程序清单、运行情况、运行结果、分析意见。在程序清单

4、屮主要部分必须加以注释。任务一.进程创建、控制与撤消一、目的：通过进程的创建和控制的设计来达到如下0的：1、加深对进程概念的理解，明确进程和程序的区别；2、进一步认识并发执行的概念，区别顺序执行和并发执行；3、分析进程争用临界资源的现象，学习解决进程互斥的方法；二、内容：在WINDOWS环境下模拟实验：1、编写一程序，来模拟进程的创建和撤消，要求通过终端键盘输入三、四作业的名称、大小、优先级等。系统为它创建进程，并把进程控制块PCB的内容送到终端显示器上输出。2、同时模拟内存空间为作业分配内存空间，并把结果用图形形象地表示出

5、来，同样通过终端输出。3、按进程的优先级的顺序撤消进程，同时通过终端显示PCB的撤消过程和内存的释放过程。任务二.单处理机系统的进程调度一、目的：1、加深对进程概念的理解，明确进程和程序的区别2、深入了解系统如何组织进程，创建进程3、进一步认识如何实现处理机调度。二、内容：从下面三个调度算法屮，选择一个调度算法来实现进程调度：1、先来先服务调度算法2、优先数调度算法；3、时间片轮法调度算法4、多级反馈队列轮转调度算法三、提示：参考教材P91—P971、按优先数调度算法：（1）假定系统中有五个进程，每一个进程用一个进程控制块P

6、CB来代表,进程控制块的格式为：其中：进程名——作为进程的标识，假设五个进程的进程名分别为Pi，P2，P3，P4,卩5。指针一一按优先数的大小把五个进程；连成队列，用指针指出下一个进程的进程控制块的首地址，最后一个进程中的指针为“NULL”。要求运行时间一一假设进程需要运行的单位时间数优先数一一赋予进程的优先数，调度时总是选取优先数人的进程先执行。状态——可假设有两种状态，“就绪”状态和“结束”状态。五个进程的初始状态都为“就绪”，用“R”表示；当一个进程运行结束后，它的状态为“结束”状态，用表示。（2）在每次运行你所设计的

7、处理器高度程序Z前，为每个进程任意确定它的“优先数”和“要求运行时间”。（3）为了高度方便，把五个进程按给定的优先数从大到小连成队列。用一单元指出队首进程，用指针指出队列的连接情况。例：k2Kik2k3K4k5PiP2P3P4P50K4k5k3K]2312415342RRRRR队首标志PCB1PCB2PCB3PCB4PCB5（4）处理器高度总是选队首进程运行。采用动态改变优先数的办法，进程每运行一次优先数就减“1”。由于本实习是模拟处理器高度，所以，对被选小的进程并不实际的启动运行，而是执行：优先数・1要求运行时间來模拟进程

8、的一次运行。提醒注意的是：在实际的系统中，当一个进程被选中运行时，必须恢复进程的现场，让它占有处理器运行，直到出现等待事件或运行结朿。在这里省去了这些工作。(5)进程运行一次后，若要求运行时间H0,则再将它加入队列(按优先数大小插入，且置队首标志)；若要求运行时间=0,则把它状态修改成“结