操作系统课程设计
操作系统课程设计
(操作系统课程设计) 连续动态分区内存 管理模拟实现 学生姓名:韩慧 学生学号: 031140312 班级: 031140--3 0311401、02、03、04班制 二〇一三年十二月
目录 《操作系统》课程设计 (1) 引言 (3) 课程设计目的和内容 (3) 需求分析 (3) 概要设计 (3) 开发环境 (4) 系统分析设计..................................................................... 4 有关了解内存管理的相关理论 (4) 内存管理概念 (4) 内存管理的必要性 (4) 内存的物理组织 (4) 什么是虚拟内存 (5) 连续动态分区内存管理方式 (5) 单一连续分配(单个分区) (5) 固定分区存储管理 (5) 可变分区存储管理(动态分区) (5) 可重定位分区存储管理 (5) 问题描述和分析 (6) 程序流程图 (6) 数据结构体分析 (8) 主要程序代码分析 (9) 分析并实现四种内存分配算法 (11) 最先适应 算 (11) 下次适应分配算法 (13) 最优适应算法 (16) 最坏适应算法......................................................... (18) 回收内存算法 (20) 调试与操作说明 (22) 初始界 面 (22)
模拟内存分配 (23) 已分配分区说明表面 (24) 空闲区说明表界 面 (24) 回收内存界 面 (25) 重新申请内存界面..........................................................26.总结与体会. (28) 参考文献 (28) 引言 操作系统是最重要的系统软件,同时也是最活跃的学科之一。我们通过操作系统可以理解计算机系统的资源如何组织,操作系统如何有效地管理这些系统资源,用户如何通过操作系统与计算机系统打交道。 存储器是计算机系统的重要组成部分,近年来,存储器容量虽然一直在不断扩大,但仍不能满足现代软件发展的需要,因此,存储器仍然是一种宝贵而又紧俏的资源。如何对它加以有效的管理,不仅直接影响到存储器的利用率,而且还对系统性能有重大影响。而动态分区分配属于连续分配的一种方式,它至今仍在内存分配方式中占有一席之地。 课程设计目的和内容: 理解内存管理的相关理论,掌握连续动态分区内存管理的理论;通过对实际问题的编程实现,获得实际应用和编程能力。 编写程序实现连续动态分区内存管理方式,该程序管理一块虚拟内存,实现内存分配和回收功能。分析并实现四种内存分配算法,即最先适应算法,下次最先适应算法,最优适应算法,最坏适应算法。内存分配算法和回收算法的实现。 需求分析 动态分区分配是根据进程的实际需要,动态地为之分配内存空间。在实现动态分区分配时,将涉及到分区分配中所用的数据结构、分区分配算法和分区的分配和回收操作这样三个问题。常用的数据结构有动态分区表和动态分区链。在对数据结构有一定掌握程度的情况下设计合理的数据结构来描述存储空间,实现分区存储管理的内存分配功能,应该选择最合适的适应算法(首次适应算法,最佳适应算法,最后适应算法,最坏适应算法),在动态分区存储管理方式
43316341操作系统课程设计指导书113301-113302
设计题目1 进程调度算法 1.1 设计目的 进程管理是操作系统中的重要功能,用来创建进程、撤消进程、实现进程状态转换,它提供了在可运行的进程之间复用CPU的方法。在进程管理中,进程调度是核心,因为在采用多道程序设计的系统中,往往有若干个进程同时处于就绪状态,当就绪进程个数大于处理器数目时,就必须依照某种策略决定哪些进程优先占用处理器。本实验模拟在单处理器情况下的进程调度,目的是加深对进程调度工作的理解,掌握不同调度算法的优缺点。 下面回顾一下进程管理的相关内容。 1.1.1 进程控制块 为了管理和控制进程,系统在创建每一个进程时,都为其开辟一个专用的存储区,用以随时记录它在系统中的动态特性。而当一个进程被撤消时,系统就收回分配给它的存储区。通常,把这一存储区称为该进程的“进程控制块”(Process Control Block)。 由于PCB是随着进程的创建而建立,随着进程的撤消而取消的,因此系统是通过PCB 来“感知”一个个进程的,PCB是进程存在的唯一标志。 随操作系统的不同,PCB的格式、大小以及内容也不尽相同。一般地,在PCB中大致应包括如下4方面的信息。 ·标识信息:进程名等。 ·说明信息:进程状态、程序存放位置、数据存放位置等。 ·现场信息:通用寄存器内容、控制寄存器内容、断点地址等。 ·管理信息:进程优先数、队列指针等。 1.1.2 进程控制块队列 在多道程序设计环境里,同时会创建多个进程。当计算机系统只有一个CPU时,每次只能让一个进程运行,其他的进程或处于就绪状态,或处于阻塞状态。为了对这些进程进行管理,操作系统要做三件事。 (1)把处于相同状态的进程的PCB,通过各自的队列指针链接在一起,形成一个个队列。通常有运行队列、就绪队列、阻塞队列。 (2)为每一个队列设立一个队列头指针,它总是指向排在队列之首的进程的PCB。 (3)排在队尾的进程的PCB,它的“队列指针”项内容应该为“NULL”,或一个特殊的符号,以表示这是该队的队尾PCB。 在单CPU系统中,任何时刻都只有一个进程处于运行状态,因此运行队列中只能有一个PCB;系统中所有处于就绪状态的进程的PCB排成一队,称其为“就绪队列”。一般地,就绪队列中会有多个进程的PCB排在里面,它们形成处理机分配的候选对象。如果就绪队列里没有PCB存在,则称该队列为空;所有处于阻塞状态进程的PCB,应该根据阻塞的原因进行排队,每一个都称为一个“阻塞队列”。比如等待磁盘输入/输出进程的PCB排成一个队列,等待打印机输出进程的PCB排成一个队列等。所以,系统中可以有多个阻塞队列,每个阻塞队列中可以有多个进程的PCB,也可以为空。
操作系统课程设计报告
; 一、概述 课程设计目的、意义: 课程设计目的使学生熟悉文件管理系统的设计方法;加深对所学各种文件操作的了解及其操作方法的特点。通过模拟文件系统的实现,深入理解操作系统中文件系统的理论知识, 加深对教材中的重要算法的理解。同时通过编程实现这些算法,更好地掌握操作系统的原理及实现方法,提高综合运用各专业课知识的能力。 主要任务: 模拟文件系统设计是设计和实现一个简单的文件系统。内容包括: 1.建立文件存储介质的管理机制 2.建立目录(采用一级目录结构) 3.文件系统功能(显示目录、创建、删除、打开、关闭、读、写) ~ 4.文件操作接口(显示目录、创建、删除、打开、关闭、读、写) 二、系统设计 课程设计的系统设计: 本系统模拟一个文件管理系统,要完成对文件的基本操作,文件的基本操作有文件、文件夹的打开、新建、删除和读取写入文件,创建更改目录,列出目录内容等信息。系统建立了文件目录树,存储文件系统中的所有文
件。对于用户名下的文件,用文件目录树的分枝来存贮。采用命令行操作界面很直观,也方便用户进行操作,用户只要按照操作界面所显示的命令来操作就行了。 整体设计框架: 系统初始化界面是由创建用户存储空间,管理文件,退出系统三个模块组成。用户创建由创建用户存储空间,进入目录,删除用户存储空间,显示所有用户存储空间,等模块组成。然后各个模块再由一些小模块组成。其中创建文件,打开关闭文件,读写文件等文件操作模块包括在进入目录模块里面。 三、系统实现 课程设计主要内容的实现程序代码: 《 #include <> #include <> #include <> typedef struct file{ char name[10]; struct file *next; }File; typedef struct content{ ! char name[10]; File *file;
磁盘调度算法的模拟实现
磁盘调度算法的模拟实现 学院 专业 学号 学生姓名 指导教师姓名 2014年3月19日 目录
一、课设简介 (2) 1.1 课程设计题目 (2) 1.2 课程设计目的 (2) 1.3 课程设计要求 (2) 二、设计内容 (3) 2.1功能实现 (3) 2.2流程图 (3) 2.3具体内容 (3) 三、测试数据 (4) 3.3 测试用例及运行结果 (4) 四、源代码 (5) 五、总结 (12) 5.1 总结............................................ 一、课设简介 1.1课程设计题目
磁盘调度算法的模拟实现1 1.2程序设计目的 操作系统课程设计是计算机专业重要的教学环节,它为学生提供了一个既动手又动脑,将课本上的理论知识和实际有机的结合起来,独立分析和解决实际问题的机会。 1)进一步巩固和复习操作系统的基础知识。 2)培养学生结构化程序、模块化程序设计的方法和能力。 3)提高学生调试程序的技巧和软件设计的能力。 4)提高学生分析问题、解决问题以及综合利用C语言进行程序设计的能力。 1.3 设计要求 1)磁头初始磁道号,序列长度,磁道号序列等数据可从键盘输入,也可从文件读入。 2)最好能实现磁道号序列中磁道号的动态增加。 3)磁道访问序列以链表的形式存储 4)给出各磁盘调度算法的调度顺序和平均寻道长度 二、设计内容 2.1 功能实现 设计并实现一个本别利用下列磁盘调度算法进行磁盘调度的模拟
程序。 1) 先来先服务算法FCFS 2) 最短寻道时间优先算法 SSTF 2.2流程图 2.3具体内容 1)先来先服务算法FCFS 这是一种比较简单的磁盘调度算法。它根据进程请求访问磁盘 的先后次序进行调度。此算法的优点是公平、简单,且每个进程的请 求都能依次得到处理,不会出现某一进程的请求长期得不到满足的情 况。此算法由于未对寻道进行优化,在对磁盘的访问请求比较多的情开始 选择算法 F C F S S S T F 结束
操作系统课程设计-任务书
《计算机操作系统》课程设计任务书 一、课程设计的目的和意义 本课程设计是学生学习完《计算机操作系统》课程后,进行的一次全面的综合训练,通过课程设计,让学生更好地掌握操作系统的原理及实现方法,加深对操作系统基础理论和重要算法的理解,加强学生的动手能力。 二、总体要求 1、一个班分若干个组,自由组合,每组选定一个课程设计题目; 2、人员分工:组长1人、组员若干,简单题目人员组成不宜超过3人。组长可由小组 人员自行选出或自荐,组长的职责是负责与老师交流,合理安排分配本组的各项任务——系统总体设计、编码、测试、相关文档等。 三、设计要求 本课程设计以Windows或Linux操作系统为实验平台,进行操作系统各种算法的模拟或对源代码分析和修改或应用。通过该课程设计,使学生掌握操作系统各部分结构、实现机理和各种典型算法,系统地了解操作系统的设计和实现思路,运用内核开发环境实现对内核的修改,培养学生的系统设计能力,并了解操作系统的发展动向和趋势。。 要求如下: 1、要充分认识课程设计对培养自己的重要性,认真做好设计前的各项准备工作。 2、既要虚心接受老师的指导,又要充分发挥主观能动性。结合课题,独立思考,努力钻研,勤于实践,勇于创新。 3、独立按时完成规定的工作任务,不得弄虚作假,不准抄袭他人内容,否则成绩以不及格计。 4、课程设计期间,无故缺席按旷课处理;缺席时间达四分之一以上者,其成绩按不及格处理。 5、在设计过程中,要严格要求自己,树立严肃、严密、严谨的科学态度,必须按时、按质、按量完成课程设计。 6、小组成员之间,分工明确,但要保持联系畅通,密切合作,培养良好的互相帮助和团队协作精神。 四、成绩评定 1、同学平时表现占总成绩20%,若迟到扣5分,无故旷课每次扣10 分。 2、课程设计程序功能占总成绩40%,课程设计报告占总成绩40%,在规定时间内 上交。 3、严禁抄袭,复制设计内容,查出后相关同学设计成绩以不及格处理。
操作系统课程设计二级文件系统
操作系统课程设计报告 专业:计算机信息处理 学号:09103408 姓名:纪旻材 提交日期:2011-12-28
【设计目的】 1. 课程设计目的是通过一个简单多用户文件系统的设计,加深理解文件系统的内部功能和内部实现。 2. 结合数据结构、程序设计、计算机原理等课程的知识,设计一个二级文件系统,进一步理解操作系统。 3. 通过对实际问题的分析、设计、编程实现,提高学生实际应用、编程的能力 【设计内容】 1、delete 删除文件 2、open 打开文件 3、close 关闭文件 4、write 写文件 【实验环境】 Windows7系统
Visual studio 2010 【相关知识综述】 本文件系统采用两级目录,其中第一级对应于用户账号,第二级对应于用户帐号下的文件。另外,为了简便文件系统未考虑文件共享,文件系统安全以及管道文件与设备文件等特殊内容。 首先应确定文件系统的数据结构:主目录、子目录及活动文件等。主目录和子目录都以文件的形式存放于磁盘,这样便于查找和修改。用户创建的文件,可以编号存储于磁盘上。如:file0,file1,file2…并以编号作为物理地址,在目录中进行登记。 【设计思路】 1 主要数据结构 #define MAXNAME 25 /*the largest length of mfdname,ufdname,filename*/ #define MAXCHILD 50 /*the largest child每个用户名下最多有50个文件*/ #define MAX (MAXCHILD*MAXCHILD) /*the size of fpaddrno*/ typedef struct/*the structure of OSFILE定义主文件*/
进程调度算法磁盘调度算法银行家算法操作系统课程设计大全
操作系统课程设计 说明书 学院名称: 专业班级: 姓名: 学号: 2010年7月16日
评分标准 优秀:有完整的符合标准的文档,文档有条理、文笔通顺,格式正确,程序完全实现设计要求,独立完成; 良好:有完整的符合标准的文档,文档有条理、文笔通顺,格式正确;程序完全实现设计要求,独立完成,但存在少量错误; 中等:有完整的符合标准的文档,有基本实现设计方案的软件,设计方案正确; 及格:有完整的符合标准的文档,有基本实现设计方案的软件,设计方案基本正确; 不及格:没有完整的符合标准的文档,软件没有基本实现设计方案,设计方案不正确。没有独立完成,抄袭或雷同。 成绩评定为:。 指导教师: 年月日
目录 一.进程调度算法4-----23 页二.银行家算法24-----34 页三.磁盘调度算法35------46页
进程调度算法 1.设计目的 在多道程序设计中,经常是若干个进程同时处于就绪状态,必须依照某种策略决定哪个进程优先占有处理机,因而必须解决进程调度的问题,进程调度算法就是要解决进程调度的问题。 2. 任务及要求 2.1 设计任务 设计程序来模拟进程的四种调度算法,模拟实现调度的基本功能。 2.2 设计要求 产生的各种随机数要加以限制,如alltime限制在40以内的整数。 进程的数量n不能取值过大。 3. 算法及数据结构 3.1算法的总体思想(流程) 每个用来标识进程的进程控制块PCB用结构来描述,包括以下字段: (1)进程优先数ID,其中0为闲逛进程,用户进程的标识数为1,2,3…。 (2)进程优先级Priority,闲逛进程(idle)的优先级为0,用户进程的优 先级大于0,且随机产生,优先数越大,优先级越高。 (3)进程占用的CPU时间CPUtime,进程每运行一次,累计值等于4。 (4)进程总共需要运行时间Alltime,利用随机函数产生。 (5)进程状态,0:就绪态;1:运行态;2:阻塞态。 利用链表将数据连接起来,实现数据的存储。 3.2 链表模块 3.2.1 功能 实现链表的存储功能,以及实现存储的查找功能。
操作系统课程设计内容及要求
本课程设计所需资料从ftp://wangsuli:wangsuli@10.5.1.5 /下载/操作系统课程设计文件夹中下载 操作系统课程设计 一.设计目的:熟悉Linux编程环境,加强对Linux命令的理解及函数的运用 二.设计内容:在Linux环境下模拟实现简单命令解释器(即定义一个命令使它具有Linux 中某些命令的功能) 例如:定义mydir使它具有dir的功能 即在Linux环境中 $ mydir 和 $dir 作用一样 就实现了dir命令的解释。 三.实现的命令解释如下:(解释dir、cd、copy、del、pwd五个命令) 定义mydir具有dir的功能//列出目录及文件 定义 mycd 具有cd的功能//改变当前文件夹 定义mycopy具有copy的功能//复制文件 定义mydel 具有 del//删除目录 定义mypwd 具有pwd //显示当前目录名 四、设计要求: 1.设计必须在Linux环境下进行。并将文件名保存为序号.c的格式比如1号同学在linux环境下编译时保存文件格式:01.c 2.每位同学必须完成操作系统课程设计说明书并上交纸质文档(纸质文档格式已给出)。 3. 操作系统课程设计说明书word文档电子稿必须按以下格式命名: “班内序号-姓名.doc” 例如:04号同学的课程设计文档的文件名为:《04-×××.doc》 操作系统课程设计说明书电子稿提交到指定服务器。服务器地址: ftp://wangsul:wangsuli@10.5.1.5 请提交到服务器的“/上传/操作系统课程设计”文件夹下。 注意: 1.登陆到服务器上步骤: (1) 点击“开始”----“运行”----输入:cmd (2) 在cmd.exe界面输入:telnet 10.5.1.6 软件班的同学用户名:094**(红色为序号)
操作系统(一个小型操作系统的设计与实现)课程设计
南通大学计算机科学与技术学院操作系统课程设计报告 专业: 学生姓名: 学号: 时间:
操作系统模拟算法课程设计报告 设计要求 将本学期三次的实验集成实现: A.处理机管理; B.存储器管理; C.虚拟存储器的缺页调度。 设计流程图 主流程图 开始的图形界面 处理机管理存储器管理缺页调度 先来先服务时 间 片 轮 转 首 次 适 应 法 最 佳 适 应 法 先 进 先 出 L R U 算 法
A.处理机调度 1)先来先服务FCFS N Y 先来先服务算法流程 开始 初始化进程控制块,让进程控制块按进程到达先后顺序让进程排队 调度数组中首个进程,并让数组中的下一位移到首位 计算并打印进程的完成时刻、周转时间、带权周转时间 其中:周转时间 = 完成时间 - 到达时间 带权周转时间=周转时间/服务时间 更改计时器的当前时间,即下一刻进程的开始时间 当前时间=前一进程的完成时间+其服务时间 数组为空 结束
2)时间片轮转法 开始 输入进程总数 指针所指的进程是 否结束 输入各进程信息 输出为就绪状态的进程的信息 更改正在运行的进程的已运行时间 跳过已结束的程序 结束 N 指向下一个进程 Y 如果存在下一个进程的话 Y N 输出此时为就绪状态的进程的信息 时间片轮转算法流程图
B.存储器管理(可变式分区管理) 1)首次适应法 分配流程图 申请xkb内存 由链头找到第一个空闲区 分区大小≥xkb? 大于 分区大小=分区大小-xkb,修改下一个空闲区的后向指针内容为(后向指针)+xkb;修改上一个空闲区的前向指针为(前向指针)+xkb 将该空闲区从链中摘除:修改下一个空闲区的后向地址=该空闲区后向地址,修改上一个空闲区的前向指针为该空闲区的前向指针 等于 小于延链查找下 一个空闲区 到链尾 了? 作业等待 返回是 否 登记已分配表 返回分配给进程的内存首地址 开始
操作系统课程设计(文件系统)
操作系统课程设计 班级: 姓名: 学号: 使用语言:C++ 指导老师: 学院:
一、系统要求 1、实验目的 通过一个简单多用户文件系统的设计,加深理解文件系统的内部功能及内部实现。 2、实验内容 为linux系统设计一个简单的二级文件系统。要求做到以下几点: (1)可以实现下列几条命令(至少4条); login 用户登陆 dir 列文件目录 create 创建文件 delete 删除文件 open 打开文件 close 关闭文件 read 读文件 write 写文件 (2)列目录时要列出文件名、物理地址、保护码和文件长度; (3)源文件可以进行读写保护。 二、系统分析 1、设计思想 本文件为二级文件系统,即要实现对文件的增删改查,同时又具备登陆系统、注册用户的功能,各个用户之间的文件系统互不干扰。 本文件系统采用两级目录,其中第一级对应于用户账号,第二级对应于用户帐号下的文件。另外,为了简便文件系统未考虑文件共享,文件系统安全以及管道文件与设备文件等特殊内容。 系统采用结构体来存储用户、文件目录、文件数据内容: 0 48*5 48*5+44*50 48*5+44*50+264*200 每个分区都是由结构体组成,每个个去的结构体的个数由格式化系统是决定。整个系统的编码构成主要分为:
Allstruct.h 定义了每个分区的结构体; Mysys.h 声明了对系统操作的各种方法; Myuserfile.h 声明了对文件操作的各种方法; Mymain.cpp 整个系统的主函数,操作入口; Mysys.cpp 包含了mysys.h,实现了操作系统的各种方法;Myuserfile.cpp 包含了myuserfile.h,实现了操作文件的各种方法; 2、主要数据结构 Allstruct.h文件的内容: struct s_user //用户区结构体 { long isuse; //是否使用 char name[20]; //用户名 char psd[20]; //密码 long address; //目录地址 }; struct s_list //目录结构体 { long isuse; //是否使用 char name[20]; //文件名字 long myaddress; //本条目录地址 long pointaddress; //指向的文件的地址 long isfile; //是否锁定 long pointsize; //目标文件的大小 long nextaddress; //下条目录的地址 }; struct s_file //文件结构体 { long isuse; //是否使用 char content[256]; //文件内容 long next; //下个文件块地址 };