实验一 多道程序设计技术

多道程序设计课程设计一、教学目标本课程旨在让学生掌握多道程序设计的基本原理和实现方法。

通过本课程的学习，学生应能够理解进程、线程的概念，熟悉进程调度、同步、互斥等基本机制，并能够运用这些知识解决实际问题。

具体来说，知识目标包括：1.理解进程和线程的定义、特点和区别。

2.掌握进程调度算法，如FCFS、SJF、HRRN等。

3.了解同步和互斥的原理，熟悉信号量、互斥锁等机制。

4.掌握进程通信的方法，如管道、消息队列、共享内存等。

技能目标包括：1.能够使用编程语言实现简单的进程创建、调度和同步。

2.能够使用操作系统提供的API进行线程创建和管理。

3.能够设计和实现简单的进程通信机制。

情感态度价值观目标包括：1.培养学生对计算机科学和操作系统的兴趣。

2.培养学生的问题解决能力和创新精神。

3.培养学生的团队合作意识和沟通能力。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括进程管理、线程管理、进程调度、同步互斥和进程通信五个部分。

1.进程管理：介绍进程的定义、特点和分类，进程的状态转换和进程控制块。

2.线程管理：介绍线程的定义、特点和分类，线程的同步和调度。

3.进程调度：介绍进程调度算法的基本原理和实现，包括FCFS、SJF、HRRN等。

4.同步互斥：介绍同步和互斥的概念，信号量、互斥锁等机制的实现。

5.进程通信：介绍进程通信的方法和机制，如管道、消息队列、共享内存等。

三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，如讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。

1.讲授法：通过讲解基本概念、原理和算法，使学生掌握多道程序设计的基本知识。

2.讨论法：学生进行小组讨论，探讨问题解决方法和算法优化策略。

3.案例分析法：分析实际应用案例，使学生了解多道程序设计在实际中的应用。

4.实验法：通过实验操作，让学生亲手实践进程创建、调度和通信等操作。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，本课程将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，如《操作系统概念》、《现代操作系统》等。

多道程序设计技术和多道批处理是计算机科学领域中的重要概念，它们对于提高计算机系统的效率和性能有着重要的意义。

本文将对多道程序设计技术和多道批处理进行深入探讨，包括其定义、原理、优缺点以及在计算机系统中的应用等方面。

一、多道程序设计技术的定义及原理多道程序设计技术是指在计算机系统中，允许多个程序同时进入内存并并行执行的技术。

其原理是通过将内存分成多个区域，每个程序都在自己的内存区域中运行，使得多个程序可以同时在计算机系统中执行。

这种技术能够提高计算机系统的利用率，减少资源的浪费，从而提高整体的性能。

二、多道程序设计技术的优缺点1. 优点：（1）提高系统资源利用率：多道程序设计技术允许多个程序同时在计算机系统中执行，可以更充分地利用系统资源，提高系统的资源利用率。

（2）提高系统的吞吐量：由于多个程序可以同时在计算机系统中执行，可以提高系统的吞吐量，从而提高系统的性能。

（3）提高用户的响应速度：多道程序设计技术能够减少用户等待程序执行的时间，提高用户的响应速度，提升用户体验。

2. 缺点：（1）资源竞争：由于多个程序共享系统资源，可能会产生资源竞争的问题，影响系统的稳定性和性能。

（2）调度复杂：多道程序设计技术需要进行复杂的调度和管理，需要一定的算法和机制来保证多个程序能够正常执行。

三、多道批处理的定义及原理多道批处理是指计算机系统能够自动地将多个作业按顺序提交给计算机系统执行的技术。

其原理是通过作业调度程序将多个作业按顺序加载到内存中并执行，当一个作业执行完成后，系统自动加载下一个作业，实现作业的连续执行。

这种技术能够提高计算机系统的利用率，提高作业的执行效率。

四、多道批处理的优缺点1. 优点：（1）提高系统利用率：多道批处理能够连续地执行多个作业，提高系统的利用率，减少资源的浪费。

（2）减少用户等待时间：多道批处理能够自动地加载和执行作业，减少用户等待的时间，提高用户体验。

2. 缺点：（1）作业之间的竞争：多道批处理可能会导致作业之间的资源竞争，影响系统的稳定性和性能。

多道程序设计名词解释
摘要：
1.多道程序设计的概念
2.多道程序设计的原理
3.多道程序设计的实现
4.多道程序设计的应用
正文：
一、多道程序设计的概念
多道程序设计（Multi-Tasking）是一种允许计算机同时执行多个程序的技术，这种技术基于计算机系统中的时间共享原理，即把CPU 的时间划分成若干个时间片，轮流分配给各个程序，从而使多个程序在短时间内交替执行。

二、多道程序设计的原理
多道程序设计的核心原理是操作系统将CPU 的时间片分配给不同的程序，使得各个程序在极短的时间内轮流执行。

这种时间片的轮转过程是由操作系统的调度算法来控制的。

当一个程序执行完一个时间片后，操作系统就会把下一个时间片分配给另一个程序，如此循环，直至所有程序执行完毕。

三、多道程序设计的实现
多道程序设计的实现需要操作系统的支持，操作系统会为每个程序分配一个独立的内存空间，并设置相应的程序状态信息。

在程序执行过程中，操作系统会不断地切换程序，同时记录每个程序执行的时间片数，以确保每个程序都能得到公平的执行时间。

四、多道程序设计的应用
多道程序设计在现代计算机系统中具有广泛的应用，主要体现在以下几个方面：
1.提高CPU 利用率：通过多道程序设计，可以让CPU 在执行一个程序的同时，为其他程序预留执行时间，从而提高整个系统的CPU 利用率。

2.提高系统吞吐量：多道程序设计使得系统能够同时处理多个任务，提高了系统的并发能力，使得更多的用户可以在同一时间内使用计算机系统。

3.实现程序间的公平调度：多道程序设计通过时间片轮转的方式，实现了各个程序之间的公平调度，避免了某个程序长时间占用CPU 资源的情况。

第1章习题部分答案1. 操作系统的发展分为那几个阶段？解：操作系统的发展经历了三个阶段：操作系统的酝酿阶段、操作系统的形成阶段、操作系统的理论化和标准化阶段。

2. 计算机软件技术开发系统包括那几个阶段？解：计算机软件开发系统的发展经历了四个阶段：机器语言阶段、汇编语言阶段、高级语言阶段、面向对象语言和可视化语言阶段。

3. 计算机软件技术的主要范畴是什么？解：计算机软件技术的主要范畴包括软件工程技术、程序设计技术、软件工具环境技术、系统软件技术、数据库技术、实时软件技术、网络软件技术、与实际工作相关的软件技术等八个领域的内容。

4. 从软件技术的发展现状来看有哪些值得我们注意的问题？解：从软件技术的发展现状来看有以下几个值得我们注意的问题：1）软件危机2）软件技术标准，软件版权和软件价值评估3）软件技术的基础研究。

1第2章习题部分答案1. 什么是软件危机？软件危机的表现有哪些？解：软件开发技术的进步为能满足发展的要求，在软件开发中遇到的问题找不到解决的方法，问题积累起来形成了尖锐的矛盾，导致了软件危机。

2. 软件危机产生的原因是什么？解：造成软件危机的原因是由于软件产品本身的特点以及开发软件的方式、方法、技术和人员引起的。

1）软件规模越来越大，结构越来越复杂。

2）软件开发管理困难而复杂。

3）软件开发费用不断增加。

4）软件开发技术落后。

5）生产方式落后。

6）开发工具落后，生产率提高缓慢。

3. 常见的软件过程模型有哪些？解：常见的软件过程模型有瀑布模型、增量模型、演化过程模型、敏捷开发4. 如何对软件质量进行评价？解：软件质量的评价主要围绕可维护性、可靠性、可理解性和效率这几个方面进行。

2第3章习题部分答案1. 软件可行性研究的目的是什么？软件可行性研究的任务又是什么？解：软件可行性研究的目的就是用最小的代价在尽可能短的时间内确定该软件项目是否能够开发，是否值得去开发。

可行性研究的任务首先需要进行概要的分析研究，初步确定项目的规模和目标，确定项目的约束和限制，把他们清楚地列举出来。

操作系统1.什么是计算机系统？计算机系统是怎么构成的？了解PC的组成情况，说明：1）硬件组织的基本结构，画出硬件配置图；2）主要系统软件和应用软件（若有的话）他们的作用。

答：计算机系统就是按照人的要求接收和存储信息，自动进行数据处理和计算，并输出结果信息的系统。

计算机系统由硬件子系统和软件子系统组成。

计算机系统的构成包括：如图1.2计算机硬件系统的构成：如图1.42.从功能以及程序涉设计的角度说明计算机系统中软件系统是如何构成的？答：分为系统软件，支撑软件和应用软件三层。

3.什么是操作系统？请举例说明操作系统在计算机系统中的重要地位。

答：操作系统是计算机系统中的一个系统软件，是一些程序模块的集合。

它们能以尽量有效、合理的方式组织和管理计算机的软硬件资源，合理的组织计算机的工作流程，控制程序的执行并向用户提供各种服务功能，使得用户能够灵活、方便、有效的使用计算机，使整个计算机系统能安全高效地运行4.请举一个实际的例子来说明操作系统的功能。

答：你能用用操作系统管理很多资源5.为什么说“操作系统是控制硬件的软件”的说法不确切？答：操作系统不仅能够控制硬件，也可以控制各种软件资源。

6.操作系统的基本特征是什么？说明他们之间的关系。

答：1.并发性2.共享性3.随机性7.试从独立性，并发性和交互性和实时性四个方面来比较批处理系统，分时系统以及实时系统。

答：分时系统：并发性是指同时有多个用户共同使用一个计算机，宏观上看是多个人同时使用一个CPU，微观上是多个人在不同时刻轮流使用CPU.独占性，是指用户感觉不到计算机为他们服务，就好像整个系统为他所独占。

交互性：是指用户根据系统响应结果进一步提出新要求，用户直接干预每一步。

实时性：是指系统对用户提出的请求及时响应。

8.引入多道程序设计技术的起因和目的是什么？多道程序系统的特征是什么？答：多道程序设计的基本思想在内存中保持多个作业，主机可以交替的方式同时处理多个作业，一般来说任何一道作业的运行总是要交替的使用处理器和外设子案9.多道程序设计的度是指在任一给定时刻，单个CPU所能支持的进程数目最大值。

1.4.1 选择题1.在计算机系统中配置操作系统的主要目的是（Ａ），操作系统的主要功能是管理计算机系统中的（Ｂ），其中包括（Ｃ）管理和（Ｄ），以及文件管理和设备管理。

这里的（Ｃ）管理主要是对进程进行管理。

A：（1）增强计算机系统的功能；（2）提高系统资源的利用率；（3）提高系统的运行速度；（4）合理组织系统的工作流程，以提高系统吞吐量。

B：（1）程序和数据；（2）进程；（3）资源；（4）作业；（5）软件；（6）硬件。

C，D：（1）存储器；（2）虚拟存储器；（3）运算器；（4）处理机；（5）控制器。

2.操作系统有多种类型：允许多个用户以交互方式使用计算机的操作系统，称为（Ａ）；允许多个用户将若干个作业提交给计算机系统集中处理的操作系统称为（Ｂ）；在（Ｃ）的控制下，计算机系统能及时处理由过程控制反馈的数据，并做出响应；在ＩＢＭ－ＰＣ机上的操作系统称为（Ｄ）。

A，B，C，D：（1）批处理操作系统；（2）分时操作系统；（3）实时操作系统；（4）微机操作系统；（5）多处理机操作系统。

3.操作系统是一种（Ａ），它负责为用户和用户程序完成所有（B）的工作，（C）不是操作系统关心的主要问题。

A：（1）应用软件；（2）系统软件；（3）通用软件；（4）软件包。

B：（1）与硬件无关并与应用无关；（2）与硬件相关并与应用无关；（3）与硬件无关并与应用相关；（4）与硬件相关并与应用相关。

C：（1）管理计算机裸机；（2）设计、提供用户程序与计算机硬件系统的接口；（3）管理计算机中的信息资源；（4）高级程序设计语言的编译。

4.在OS中采用多道程序设计技术，能有效地提高CPU，内存和Ｉ/Ｏ设备的（A），为实现多道程序设计需要有（B）。

A：（1）灵活性；（2）可靠性；（3）兼容性；（4）利用率。

B：（1）更大的内存；（2）更快的CPU；（3）更快的外部设备；（4）更先进的终端。

5.推动批处理系统形成和发展的主要动力是（Ａ），推动分时系统形成和发展的动力是（Ｂ），推动微机ＯＳ发展的主要动力是（Ｃ）。

程序设计实训心得体会程序设计实训心得体会(精选5篇)完成程序的编写，决不意味着万事大吉。

你认为万无一失的程序，实际上机运行时可能不断出现麻烦。

如编译程序检测出一大堆错误。

下面是带来的五篇程序设计实训心得体会，希望大家喜欢!程序设计实训心得体会篇1学习C语言已经一年多，对C也算得上半个入门者，期间也写过一些自娱自乐的代码。

其实个人认为无论学习什么语言，最重要的是掌握习编程思想，然而C语言一种学习编程思想的基础语言。

所以，C语言的重要性不言而喻。

一、课本无论用的是什么书，要学好C语言，把书上的每一个例题、习题的代码读懂，这是学C最基本的要求。

弄懂每一章的内容是什么?在C语言中有什么用?并尝试修改每一个例题的代码，采纳不同的代码来实现题目的要求。

二、课堂在每一节课上，注意老师讲的内容，有的知识，老师稍微提点，你就能弄懂，但是自己看书，或许你几天也弄不懂。

老师更能清晰地让你明白所要求掌握的知识点。

在课堂上，尽可能多的在草稿纸上写下你自己的代码，让老师看或是自己上机调试。

三、笔记无论学习什么知识，笔记是重点，俗话说：好记性不如烂笔头。

一个仔细学习的人，总是记了很多笔记的，想学好编程，你的笔记本上总有课本上的每一个例题代码的核心部分。

以及八大经典的算法举例，递推、递归、穷举、贪心、分治、动规、迭代、分枝。

四、沟通想学好C语言，沟通是必须的，尤其是学习C语言的新手，这里，我向大家推介——百度C语言贴吧，这里有很多的学习者，也有很多高手，在这里你能学到课本以及课堂上学不到的东西。

和他人沟通也是很重要的。

五、上机练习这是学习好C语言的关重要的环节，无论你编程学得多好，上机实现才是目的，所以，不怕要辛苦，把你的每一段代码都敲进计算机，让计算机来实现，这样有助于你对程序的理解，并试着修改你的代码，让你的代码更精简，效率更高。

平时没事的时候，在计算机上多敲代码，一个编程厉害的高手，他的计算机上会有多代码。

想成为编程高手的军规：1、大学生活丰富多彩，会令你一生都难忘，但难忘有很多种，你可以学了很多东西而难忘，也会因为什么都没学到而难忘!2、编程不是技术活，而是体力活。

操作系统中的多道程序设计技术介绍
多道程序设计技术是操作系统中一种重要的技术，旨在提高计算机系统的利用率和效率。

通过充分利用计算机资源，使多个程序能够同时在计算机上运行，从而提高系统的吞吐量和响应速度。

在多道程序设计技术中，操作系统会同时处理多个程序的执行，而不是顺序地一次只能处理一个程序。

这样可以充分利用CPU、内存等计算机资源，提高系统的并发性和效率。

多道程序设计技术主要包括批处理系统和分时系统。

批处理系统是最早的多道程序设计技术，它允许多个作业按顺序提交到计算机系统中进行处理。

在批处理系统中，操作系统会自动将作业从磁带或卡片中读入内存并运行，直到所有作业都完成。

通过批处理系统，可以提高系统的利用率和降低人为干预的需求。

分时系统是一种更为先进的多道程序设计技术，它允许多个用户通过终端登录到计算机系统中，共享系统资源并同时运行多个程序。

在分时系统中，操作系统会根据时间片轮转的方式分配CPU时间给每个用户和程序，实现多个程序之间的快速切换和并发执行。

分时系统可以提高系统的响应速度和用户体验，适用于互联网和网络应用等场景。

多道程序设计技术的核心思想是并发执行多个程序，提高系统资源的利用率和效率。

通过合理调度和管理多个程序的执行顺序，操作系统可以有效地提高系统的吞吐量和并发性，实现快速响应用户请求的目标。

总的来说，多道程序设计技术是现代操作系统中一种重要的技术，通过合理管理和调度多个程序的执行，提高计算机系统的利用率和效率，适用于各种不同的应用场景。

希望通过本文的介绍，读者能够更加深入地了解多道程序设计技术在操作系统中的重要性和应用。