2014操作系统课程设计指导.doc

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1、操作系统课程设计指导一、本课程的教学目的及基本要求教学目的操作系统课程设计是操作系统课程的重要实践环节，是操作系统课程内实验的有益补充，它旨在培养学生的实践能力，促进理论与实践的结合。要求学生通过上机编程，了解如何模拟操作系统原理的实现，从而加深对操作系统原理的领会，加深对操作系统实现方法的理解，与此同时使学生在程序设计方面也能够得到很大程度的提高。操作系统虽然是理论性很强的课程，但是仅仅是课堂讲授是绝对不够的，操作系统课程设计即是课堂教学基础上的实践环节，其重要程度决不亚于课堂的知识传授。本课程设计的目的和任务是在课堂教学的基础上，使学生对操作系统运行机制有一个全面的认识和理解，

2、锻炼学生的抽象思维、逻辑思维和实际动手能力，培养操作系统等大型系统程序的使用者、管理者、分析员和设计人才。促进理论与实践的结合，使学生在系统程序设计方面能够得到很大程度的提高。先修课程：数据结构，操作系统教学基本要求要求学生通过上机编程，使学生对操作系统运行机制有一个全面的认识和理解，通过模拟文件系统及内存管理系统，锻炼学生的逻辑思维和实际动手能力，培养操作系统等大型系统程序的使用者、管理者、分析员和设计人才。促进理论与实践的结合，使学生在系统程序设计方面能够得到很大程度的提高。课程设计基本要求：1、掌握课堂教学内容，主要包括：(1)掌握操作系统四大资源管理的理论知识；(2)熟悉L

3、inux或Unix文件系统的结构；(3)使用编程语言实现课程设计题目要求的功能。2、根据课程设计题目，按以下步骤进行：(1)问题分析，理解问题，明确设计要求；(2)根据要求进行概要设计和详细设计；(3)编码实现、上机调试，数据测试；(4)完成课程设计实习报告。二、操作系统课程设计题目1．进程调度算法模块[问题描述]1、进程调度算法：采用动态最高优先数优先的调度算法（即把处理机分配给优先数最高的进程）。2、每个进程有一个进程控制块（PCB）表示。进程控制块可以包含如下信息：进程名---进程标示数ID优先数PRIORITY优先数越大优先权越高到达时间---进程的到达时间为进程输入的时间

4、。、进程还需要运行时间ALLTIME，进程运行完毕ALLTIME=0，已用CPU时间----CPUTIME、进程的阻塞时间STARTBLOCK-表示当进程在运行STARTBLOCK个时间片后，进程将进入阻塞状态进程的阻塞时间BLOCKTIME--表示当进程阻塞BLOCKTIME个时间片后，进程将进入就绪状态进程状态—STATE队列指针NEXT用来将PCB排成队列。3、调度原则：进程的优先数及需要的运行时间可以事先人为地指定（也可以由随机数产生）。进程的到达时间为进程输入的时间。进程的运行时间以时间片为单位进行计算。进程在就绪队列中待一个时间片，优先数加1　　每个进程的状态可以是就绪

5、R（READY）、运行R（Run）阻塞B(BLOCK)、或完成F（Finish）四种状态之一。　　就绪进程获得CPU后都只能运行一个时间片。用已占用CPU时间加1来表示。　　如果运行一个时间片后，进程的已占用CPU时间已达到所需要的运行时间，则撤消该进程，如果运行一个时间片后进程的已占用CPU时间还未达所需要的运行时间，也就是进程还需要继续运行，此时应将进程的优先数减3，然后把它插入就绪队列等待CPU。　　每进行一次调度程序都打印一次运行进程、就绪队列、以及各个进程的PCB，以便进行检查。　　重复以上过程，直到所要进程都完成为止。2.内存管理[问题描述]设计一个请求页式存储管理方案

6、，为简单起见。页面淘汰算法采用FIFO页面淘汰算法，并且在淘汰一页时，只将该页在页表中修改状态位。而不再判断它是否被改写过，也不将它写回到辅存。[基本要求]页面尺寸1K，输入进程大小（例如5300bytes），对页表进行初始化,页表结构：页号物理块号状态位02True(在主存)112False(在辅存)304False(在辅存)5False(在辅存)系统为进程分配3个物理块（页框），块号分别为0、1、2，页框管理表（空闲块表）：物理块号是否空闲0true1true2true任意输入一个需要访问的指令地址流（例如：3635、3642、1140、0087、1700、5200、4355，

7、输入负数结束），打印页表情况。每访问一个地址时，首先要计算该地址所在的页的页号，然后查页表，判断该页是否在主存——如果该页已在主存，则打印页表情况；如果该页不在主存且页框未满，则调入该页并修改页表，打印页表情况；如果该页不在主存且页框已满，则按FIFO页面淘汰算法淘汰一页后调入所需的页，修改页表，打印页表情况；存储管理算法的流程图如下：打印页表淘汰一页后调入所需的页，修改页表调入该页并修改页表页框未满该页已是否在主存计算页号,查页表结束0<=地址<=进程大小输入要访问