操作系统课程设计心得 (2)
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《操作系统课程设计》实验报告学号:姓名:苏州大学计算机科学与技术学院2014年9月操作系统课程设计实验报告目录目录 (1)一、实验环境 (2)二、实验报告总体要求 (2)实验一编译L INUX内核 (3)实验二观察L INUX行为 (7)实验三进程间通信 (14)操作系统课程设计实验报告一、实验环境Linux平台◆硬件平台:普通PC机硬件环境。
◆操作系统:Linux环境,例如,红旗Linux或Red Hat Linux;启动管理器使用GRUB。
◆编译环境:伴随着操作系统的默认gcc环境。
◆工作源码环境:一个调试的内核源码,版本不低于2.4.20。
二、实验报告总体要求在2013年11月25日前提交实验报告。
实验报告至少要求包含以下内容:1.引言:概述本次实验所讨论的问题,工作步骤,结果,以及发现的意义。
2.问题提出:叙述本篇报告要解决什么问题。
注意不可以抄写实验要求中的表述,要用自己的话重新组织我们这里所提出的问题。
3.解决方案:叙述如何解决自己上面提出的问题,可以用小标题 3.1,3.2…等分开。
这是实验报告的关键部分,请尽量展开来写。
注意,这部分是最终课程设计的基本分的部分。
这部分不完成,本课程设计不会及格。
4.实验结果:按照自己的解决方案,有哪些结果。
结果有异常吗?能解释一下这些结果吗?同别人的结果比较过吗?注意,这部分是实验报告出彩的地方。
本课程设计要得高分,应该在这部分下功夫。
5.结束语:小结并叙述本次课程设计的经验、教训、体会、难点、收获、为解决的问题、新的疑惑等。
6.附录:加了注释的程序清单,注释行数目至少同源程序行数目比1:2,即10行源程序,至少要给出5行注释。
操作系统课程设计实验报告实验一编译Linux内核实验时间6小时实验目的认识Linux内核的组成,掌握配置、编译、安装Linux内核的步骤。
实验目标下载2.6.19或更新的Linux内核,配置该内核使其支持NTFS,并在新的内核中修改其版本为Linux NameTestKernel x.x.x,其中,Name是你的名字(汉语拼音);x.x.x是新内核的版本号,最后在你的机器上编译安装这个新内核。
操作系统课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解操作系统的基本概念、功能、类型和结构,掌握操作系统的五大核心功能模块(处理器管理、存储器管理、设备管理、文件管理、用户接口);2. 掌握操作系统的发展历程、主要操作系统(如Windows、Linux、Mac OS)的特点及应用场景;3. 了解操作系统的设计与实现原理,包括进程管理、内存管理、设备管理、文件系统等关键技术;4. 学会使用操作系统提供的命令行或图形界面进行基本的系统操作与维护。
技能目标:1. 培养学生对操作系统的实际操作能力,能够熟练使用至少一种操作系统进行日常管理与维护;2. 培养学生运用操作系统原理解决实际问题的能力,如分析系统性能、诊断故障、优化配置等;3. 提高学生的编程能力,使其能够编写简单的系统程序或脚本,实现特定功能。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对操作系统的兴趣,激发学生学习计算机科学的热情;2. 培养学生的团队合作意识,使其在讨论、分析、解决问题的过程中学会倾听、交流、协作;3. 培养学生具备良好的信息素养,关注操作系统领域的最新发展,增强信息安全意识。
课程性质:本课程为计算机科学与技术专业(或相关领域)的必修课,具有较强的理论性和实践性。
学生特点:学生已具备一定的计算机基础知识,具有较强的学习兴趣和动手能力,但可能对操作系统原理的理解和应用尚有不足。
教学要求:注重理论与实践相结合,以案例驱动、任务导向的方式进行教学,注重培养学生的实际操作能力和问题解决能力。
通过本课程的学习,使学生能够掌握操作系统的基本原理,提高实际应用水平,为后续专业课程学习打下坚实基础。
二、教学内容1. 操作系统概述:介绍操作系统的基本概念、功能、类型,比较不同操作系统的特点,分析操作系统的发展趋势。
教材章节:第一章 操作系统概述2. 进程与线程管理:讲解进程与线程的概念、状态与转换,进程调度算法,同步与互斥,死锁与饥饿问题。
教材章节:第二章 进程管理3. 存储管理:介绍内存分配与回收策略,虚拟内存技术,页面置换算法,内存保护机制。
计算机系课程设计实验报告课程名称操作系统课程设计实验学期 2012 至 2013 学年第 1 学期学生所在系部计算机与信息管理系年级 2010 专业班级计算机001班学生姓名学号任课教师实验成绩计算机系制一个简单的文件系统的详细设计一、实验目的(1)阅读并调试一个简单的文件系统,模拟文件管理的工作过程。
从而对各种文件操作命令的实质内容和执行过程有比较深入的了解。
(2)了解设计一个n个用户的文件系统,每个用户可以保存M个文件。
用户在一次运行中只能打开一个文件,对文件必须设置保护措施,且至少有create、delete、open、close、read、write等命令。
二、实验要求1、阅读所给文件系统源程序,并加注释(注释量达60%),2、修改、完善该系统,画出所设计的文件系统的详细流程图。
三、文件系统功能设计1. 功能设计该文件系统是一个多用户、多任务的文件系统。
对用户和用户的文件数目并没有上限。
也就是说该系统允许任何用户申请空间,而且在其目录下的文件数目并不做任何的限制。
该系统可以支持的操作命令如下:①bye——用户注销命令。
当使用该命令时,用户退出系统,注销该用户功能设计并回到登陆界面。
命令格式:bye②close——删除用户注册信息命令。
执行该命令后,用户在系统中的所有信息,包括该用户目录下的所有文件都被删除。
命令执行完成后返回登陆界面。
命令格式:close③create——在当前目录下创建一个文件,且该文件不能跟当前已有的文件重名。
该文件的管理信息登记在用户文件信息管理模块中。
执行完该命令后回到执行命令行。
命令格式:create>file1其中:“>”符为提示符,file1为要创建的文件名。
④delete——删除当前用户目录下的一个文件,命令执行完毕返回至命令行。
命令格式:delete>file1其中:file1为要删除的文件名。
⑤list——显示当前注册目录下的所有文件信息,包括文件名、文件长度、文件操作权限。
1.课程设计的目的《操作系统原理》课程设计我们专业实践性环节之一,是学习完《操作系统原理》课程后进行的一次较全面的综合练习。
其目的在于加深对操作系统的理论、方法和基础知识的理解,掌握操作系统结构、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,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。
2.课程设计的内容及要求先来先服务、短作业优先、时间片轮转、基于静态优先级的调度,基于高响应比优先的动态优先级调度算法实现,能够输出调度情况,并计算周转时间和平均周转时间。
要求使用链表,进程个数由用户提供,按照进程的实际个数生成PCB,程序能够让用户选择使用哪种调度算法,能够在Linux环境运行并验证结果。
程序要考虑用户界面的友好性和使用方便性。
进程基本信息可从文件读入,也可手动输入。
3、设计原理3.1先来先服务调度算法每次调度都是从后备作业队列中选择一个或多个最先进入该队列的作业,将它们调入内存,为它们分配资源创建进程,然后放入就绪队列3.2短作业优先调度算法短作业优先调度算法是从就绪队列中选出一个估计运行时间最短的进程,将处理机分配给它,使它立即执行并一直执行到完成,或发生某事件而被阻塞放弃处理机时再重新调度。
3.3时间片轮转调度算法系统将所有的就绪进程按先来先服务的原则排成一个队列,每次调度时,把CPU分配给队首进程,并令其执行一个时间片。
时间片的大小从几ms到几百ms。
当执行的时间片用完时,由一个计时器发出时钟中断请求,调度程序便据此信号来停止该进程的执行,并将它送往就绪队列的末尾;然后,再把处理机分配给就绪队列中新的队首进程,同时也让它执行一个时间片。
3.4静态优先级调度算法把处理机分配给优先级最高的进程,使之执行。
但在其执行期间,只要出现了另一个比其优先级更高的进程,调度程序就将处理机分配给新到的优先级最高的进程。
这样就可以保证紧迫性作业优先运行。
3.5最高响应比优先的动态优先级调度算法优先权调度算法是为了照顾紧迫型作业,使之在进入系统后便获得优先处理,引入最高优先权优先调度算法。
linux 课程设计体会一、教学目标本章节的教学目标包括以下三个方面:1.知识目标:使学生掌握Linux操作系统的基本概念、原理和常用命令;理解Linux操作系统的工作原理和特点;了解Linux操作系统在实际应用中的地位和作用。
2.技能目标:培养学生能够熟练使用Linux操作系统,进行基本的管理和维护;能够使用Linux命令行进行文件操作、权限设置等;能够使用Linux常用软件和工具。
3.情感态度价值观目标:培养学生对Linux操作系统的兴趣,认识其在我国软件产业发展中的重要性;培养学生勇于探索、积极实践的精神,提高学生的创新能力和团队协作能力。
二、教学内容本章节的教学内容主要包括以下几个部分:1.Linux操作系统的基本概念:介绍Linux操作系统的起源、发展历程和版本特点。
2.Linux操作系统的工作原理:讲解Linux操作系统的架构、进程管理、文件系统、内存管理等核心概念。
3.Linux操作系统的常用命令:介绍Linux命令行的基本操作、文件操作、权限设置、网络配置等常用命令。
4.Linux操作系统的应用场景:讲解Linux操作系统在服务器、嵌入式、桌面等领域的应用实例。
5.Linux操作系统的维护与管理:讲解Linux操作系统的日常维护、系统优化、安全防护等方法。
三、教学方法为了提高教学效果,本章节将采用以下几种教学方法:1.讲授法:通过讲解Linux操作系统的基本概念、原理和常用命令,使学生掌握相关知识。
2.案例分析法:通过分析实际应用场景,使学生了解Linux操作系统在实际工作中的应用。
3.实验法:安排实验室实践环节,让学生亲自动手操作,加深对Linux操作系统的理解和掌握。
4.讨论法:学生进行小组讨论,分享学习心得,提高学生的沟通能力和团队协作能力。
四、教学资源为了支持本章节的教学,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的Linux操作系统教材,为学生提供系统性的学习资料。
《操作系统课程设计》报告学号:姓名:班级:指导教师:报告日期:一、课设目的通过对操作系统课程的学习,熟悉进程的概念、进程的管理与存储、进程的调度,通过实践深入理解进程的调度算法。
二、课设任务要求编写一个程序,可以创建若干个虚拟进程,并对若干个虚拟进程进行调度,调度策略为时间片轮转法,主要任务包括:①进程的个数,进程的内容(即进程的功能序列)来源于一个进程序列描述文件,另外调度运行结果输出到一个运行日志文件;②设计PCB适用于时间片轮转法;③建立进程队列;④实现时间片轮转调度算法,尽量可视化的展示调度的动态过程。
○5总结程序设计的开发过程:需求分析、系统设计、系统实现及文档的收集和整理。
三、实验方法与设计分析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、优先数、到达时间、需要运行时间、已用CPU时间、进程状态等等。
据需要设计调查计划调查、收集数据,能按要求整理数据,在统计表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)。
进程的到达时间为输入进程的时间。
,计算机,千千万万中小创业者渴望成功高中语文,语文试卷,计算机摇篮课进程的运行时间以时间片为单位进行计算。
每个进程的状态可以是就绪 W(Wait)、运行R(Run)、或完成F(Finish)三种状态之一。
式,因此上开店成为了一种潮流,并且越来越多高中语文,语文试卷,计算机就绪进程获得 CPU后都只能运行一个时间片。
用已占用CPU时间加1来表示。
卷,计算机络购物高中语文,语文试卷,计算机市场潜力还远未被释放课件同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1(即降低一级),然后把它插入就绪队列等待CPU。
语文,语文试卷,计算机,第5代速度达自动软件,不用东奔西走高中语文,语文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。
湖南科技大学计算机科学与工程学院操作系统课程设计报告学号:姓名:班级:目录实验一.........................................................一、实验题目.............................................二、实验目的.............................................三、总体设计.............................................一、实验题目二、实验目的.............................................三、总体设计.............................................四、详细设计.............................................五、实验结果与分析.......................................六、小结与心得体会.......................................实验四.........................................................一、实验题目.............................................二、实验目的.............................................三、总体设计.............................................四、详细设计.............................................三、总体设计.............................................四、详细设计.............................................五、实验结果与分析.......................................六、小结与心得体会....................................... 实验七.........................................................一、实验题目.............................................二、实验目的.............................................三、总体设计.............................................四、详细设计.............................................五、实验结果与分析.......................................2)通过创建进程、观察正在运行的进程和终止进程的程序设计和调试操作,进一步熟悉操作系统的进程概念,理解 Windows进程的“一生”。
大学计算机基础 Windows7+WPS2012版第四版课程设计一、前言本次课程设计主要是针对大学计算机基础课程的教学需要,采用Windows7作为操作系统和WPS2012版作为办公软件,在第四版的基础上进行教学内容的补充和更新。
本课程设计旨在加强学生的计算机操作能力和办公能力,提高学生的实际操作和应用能力,为学生未来的学习和工作打下基础。
二、课程简介1. 课程目标本课程旨在培养学生的计算机操作能力和办公能力,能够熟练运用Windows7操作系统和WPS2012版办公软件进行常见办公操作和应用。
2. 课程内容本课程内容主要包括以下几个方面:1.Windows7操作系统的安装与配置;2.Windows7文件管理和系统优化;3.WPS2012版办公软件的安装和使用;4.WPS2012版文档处理、表格处理和演示文稿制作;5.常见应用软件的使用和介绍。
3. 教学方法本课程采用理论与实践相结合的教学方法,注重实际操作和应用能力的培养。
教师将通过实例演示和学生自主操作两种方式进行教学。
三、课程详细安排1. 第一周1.认识Windows7操作系统;2.Windows7系统安装和配置;3.Windows7文件管理和系统优化。
2. 第二周1.认识WPS2012版办公软件;2.WPS2012版办公软件安装和使用。
3. 第三周1.WPS2012版文档处理;2.文本输入和格式化;3.图片插入和编辑;4.表格制作和格式化。
4. 第四周1.WPS2012版表格处理;2.数据格式化和计算;3.分级排序和筛选。
5. 第五周1.WPS2012版演示文稿制作;2.主题选择和编辑;3.图表的插入和编辑。
6. 第六周1.常见应用软件的使用和介绍;2.课程总结和作业布置。
四、教学评估1. 成绩评估学生的成绩主要由期中考试、期末考试和课程作业组成。
其中,期中考试占40%的成绩,期末考试占40%的成绩,课程作业占20%的成绩。
2. 教学效果评估教师将通过课堂教学效果、学生作业和考试成绩等多种方式进行课程效果评估。
一、课程设计目的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、课程设计要求从课程设计的目的出发,通过设计工作的各个环节,达到以下教学要求:每位同学从所给题目中任选一个(如自拟题目,需经教师同意),且必须独立完成课程设计,不能相互抄袭。
设计完成后,将所完成的作品交由老师检查。
要求写出一份详细的设计报告。
三、课程设计题目编程模拟多进程共享临界资源四、课程设计功能和目标1、要求产生至少3个进程:2、两个进程模拟需要进入临界区的用户进程,当需要进入临界区时,显示:“进程x请求进入临界区…”,同时向管理进程提出申请;在临界区中等待一段随机时间,并显示:“进程x正在临界区…”;当时间结束,显示:“进程x退出临界区…”,同时向管理进程提出退出申请。
3、一个进程作为原语级管理进程,接受其他进程的临界区进入请求:如果允许进入,则设置相应变量,然后返回;如果不允许进入,则进入循环等待,直到允许为止;4、对临界区的访问应遵循空闲让进、忙则等待、有限等待、让权等待的准则。
5、进程间通信可以采用信号、消息传递、管道或网络通信方式。
五、课程设计实现原理通过编写,创建两个进程模拟需要进入临界区,另外编写一个进程作为原语的管理进程,其负责两个进程的进入!接着设置一个临界区,让其进程在其中访问遵循空闲让进、忙则等待、有限等待、让权等待的准则。
当进程和临界区建立好后,临界区的数据传输,受到了系统硬件的支持,不耗费多余的资源;而进程间通信传递,由软件进行控制和实现,需要消耗一定的CPU资源。
从这个意义上讲,临界区更适合频繁和大量的数据传输。
进程信息的传递,自身就带有同步的控制。
当等到信息的时候,进程进入睡眠状态,不再消耗CPU资源。
而共享队列如果不借助其他机制进行同步,接收数据的一方必须进行不断的查询,白白浪费了大量的CPU资源。
课程设计心得体会(15篇)课程设计心得体会1本系统主要介绍了锅炉的液位检测控制,还介绍了对温度和压力的检测控制,介绍了805 单片机和其它一些单片机在锅炉控制系统中的应用,介绍了它们的引脚和在系统中的电路图,本设计还采用了多种传感器来对液位、温度和压力的信号采集,利用LED来进行信号的输出显示,我设计的硬件系统的结构简化,系统精度高,具有良好的人机交互功能,并设有液位报警、高压、低压和阀门失灵等故障报警,有问题立即就能发现。
通过自动调节控制液位并实现锅炉内温度和水位的报警。
液位控制在设定值上正常运行不需要人工干预,操作人员劳动强度小。
采用单片机设计出的工业锅炉控制器,能够针对汽包水位的不同状态和不同外界条件进行控制,汽包水位运行稳定、控制品质良好、控制效果明显改善;同时大大提高了控制系统的抗干扰能力,保证了工业锅炉的稳定运行。
控制装置具有成本低、抗干扰能力强、控制性能好等优点,且系统硬、软件维护简单方便,尤其适用于工业控制现场,具有良好的应用前景。
本系统所采用的传感器性能稳定,测量准确,大大简化现场安装,具有较高的性价比,有较大的工程应用价值,而且利用计算机单片机技术对锅炉生产过程进行自动控制有着重要的意义。
其优越性主要在于:首先,通过对锅炉燃烧过程进行有效控制,使燃烧在合理的空燃比条件下进行,可以提高燃烧效率。
由于工业锅炉耗煤量大,燃烧热效率每提高 %都会产生巨大的经济效益。
其次,锅炉控制过程的自动化处理以及监控软件良好的人机界面,操作人员在监控计算机上能根据控制效果及时修运行参数,这样能有效地减少工人的疲劳和失误,提高生产过程的实时性、安全性。
随着计算机控制技术应用的普及、可靠性的提高及价格的下降,工业锅炉的微机控制必将得到更加广泛的应用。
课程设计心得体会2对于此次课程设计,我早在寒假就借了linux相关书籍参看,但上面讲的主要是有关linux操作方面的内容,编程方面讲得很少,而且在假期中也并不知道课设的题目是什么,因此此次课设基本上都是在开学后的这两周内完成的。
操作系统内核课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解操作系统内核的基本概念、结构和功能,掌握操作系统的进程管理、内存管理、文件系统等核心模块的工作原理。
2. 使学生掌握操作系统内核编程的基本方法,学会使用相关工具和接口进行系统调用和驱动程序开发。
3. 帮助学生了解操作系统安全性、稳定性的重要性,掌握基本的系统调试和优化技巧。
技能目标:1. 培养学生具备分析操作系统内核源代码的能力,能够阅读和理解常见的操作系统内核模块。
2. 培养学生具备设计、编写和调试简单的操作系统内核模块的能力,能够实现特定功能并进行性能优化。
3. 提高学生运用所学知识解决实际问题的能力,能够针对具体场景提出合理的操作系统内核设计方案。
情感态度价值观目标:1. 培养学生热爱操作系统内核技术,树立积极探索、持续学习的信念。
2. 培养学生的团队协作意识,学会与他人共同分析问题、解决问题,形成良好的沟通与协作能力。
3. 引导学生关注操作系统内核技术的发展趋势,认识到技术进步对社会发展的重要性,树立社会责任感。
本课程针对高年级学生,课程性质为专业核心课。
在教学过程中,需充分考虑学生的认知特点,注重理论与实践相结合,引导学生主动探究、动手实践。
通过本课程的学习,期望学生能够掌握操作系统内核的基本知识和技能,为未来从事相关领域的研究和工作打下坚实基础。
二、教学内容本课程教学内容围绕以下三个方面展开:1. 操作系统内核基础理论- 深入讲解操作系统内核的基本概念、结构、功能和设计原理。
- 分析进程管理、内存管理、文件系统、设备管理等核心模块的工作机制。
2. 操作系统内核编程实践- 介绍操作系统内核编程的基本方法,包括系统调用、驱动程序开发等。
- 结合教材示例,指导学生阅读和分析操作系统内核源代码。
教学大纲安排:1)第1-4周:操作系统内核基础理论2)第5-8周:进程管理、内存管理编程实践3)第9-12周:文件系统、设备管理编程实践3. 操作系统内核优化与调试- 讲解操作系统内核安全性、稳定性方面的知识,分析常见漏洞和防护措施。
实践课设计报告课程名称操作系统课程设计模拟设计内存管理中的地址题目转换(动态分区、页式十进制)学院班级学号姓名指导教师年月日课程设计任务书学生姓名:专业班级:指导教师:工作单位:题目: 模拟设计内存管理中的地址转换(动态分区、页式十进制)初始条件:1.预备内容:阅读操作系统的内存管理章节内容,理解动态分区、页式、段式和段页式存储管理的思想及相应的分配主存的过程。
2.实践准备:掌握一种计算机高级语言的使用。
要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)1.下列内部存储器管理中地址转换,在完成指定存储管理技术中的地址转换基础上还可以选择其它内部存储器管理中的地址转换进行模拟设计并实现:⑴动态分区方案,用最先适用算法对作业实施内存分配,然后把作业地址空间的某一逻辑地址转换成相应的物理地址。
能够处理以下的情形:输入某一逻辑地址,程序能判断地址的合法性,如果合法,计算并输出相应的物理地址。
如果不能计算出相应的物理地址,说明原因。
⑵页式存储管理中逻辑地址到物理地址的转换(十进制)。
能够处理以下的情形:输入某一十进制逻辑地址,能检查地址的合法性,如果合法进行转换,否则显示“地址非法”;物理地址用十进制表示。
⑶页式存储管理中逻辑地址到物理地址的转换(八进制)。
能够处理以下的情形:输入某一八进制逻辑地址,能检查地址的合法性,如果合法进行转换,否则显示“地址非法”;物理地址用八进制表示。
⑷页式存储管理中逻辑地址到物理地址的转换(十六进制)。
能够处理以下的情形:输入某一十六进制逻辑地址,能检查地址的合法性,如果合法进行转换,否则显示“地址非法”;物理地址用十六进制表示。
⑸段式存储管理中逻辑地址到物理地址的转换。
能够处理以下的情形:指定内存的大小,进程的个数,每个进程的段数及段大小;能检查地址的合法性,如果合法进行转换,否则显示地址非法的原因。
⑹段页式存储管理中逻辑地址到物理地址的转换。
《 操作系统 》课程设计报告系 别: 信息科学与技术系专业班级:学生姓名:指导教师:(课程设计时间:2010年7月5日——2010年7月9日)目 录一、课程设计目的和意义 (3)二、课程设计题目描述及算法 (3)三、课程设计报告内容 (3)1.算法描述 (3)2.数据结构 (4)3.主要函数说明 (4)4.算法流程图 (5)5.运行结果及说明 (7)6.附录清单及分析 (8)四、总结 (14)一、课程设计目的和意义了解掌握银行家算法,学会模拟实现资源分配,同时有要求编写和调试一个系统分配资源的简单模拟程序,观察死锁产生的条件,并使用适当的算法,有效的防止和避免死锁的发生二、课程设计题目描述及算法题目:银行家算法设计设计要求:编制银行家算法通用程序,并检测所给状态的系统安全性。
设进程I提出请求Request[N],则银行家算法按如下规则进行判断。
(1)如果Request[N]<=NEED[I,N],则转(2);否则,出错。
(2)如果Request[N]<=AVAILABLE,则转(3);否则,出错。
(3)系统试探分配资源,修改相关数据:AVAILABLE=AVAILABLE-REQUESTALLOCATION=ALLOCATION+REQUESTNEED=NEED-REQUEST(4)系统执行安全性检查,如安全,则分配成立;否则试探险性分配作废,系统恢复原状,进程等待。
上述三个矩阵存在如下关系:Need[i,j]= Max[i,j]- Allocation[i,j]三、课程设计报告内容1.算法描述设Request[i] 是进程Pi的请求向量,如果Requesti[j]=K,表示进程Pi需要K 个Rj类型的资源,当Pi发出资源请求后,系统按下面步骤进行检查:,便转向步骤2;否则认为出错,因为它所需(1)如果Requesti[j]<=Need[i,j]要的资源数已超过它所宣布的最大值。
操作系统课程设计(完整规范版)一、设计目的操作系统课程设计旨在让学生深入了解操作系统的基本原理,掌握操作系统设计与实现的基本方法,培养学生在操作系统领域的实际动手能力和创新思维。
通过本次课程设计,学生应能够:1. 理解操作系统的功能、结构和关键技术;2. 学会分析实际操作系统的性能和特点;3. 设计并实现一个简单的操作系统模块或功能;4. 提高团队协作和沟通能力。
二、设计要求1. 设计内容:根据课程所学,选择一个具有实际意义的操作系统模块进行设计与实现。
模块可包括:进程管理、内存管理、文件系统、设备管理等。
2. 设计规范:遵循软件工程的基本原则,确保代码的可读性、可维护性和可扩展性。
3. 团队协作:本次课程设计以小组为单位进行,每组35人。
小组成员需明确分工,共同完成设计任务。
(2):包括所有设计文件、代码及相关文档;(3)演示PPT:汇报课程设计成果,阐述设计思路、实现过程及创新点。
三、设计流程1. 需求分析:分析所选操作系统模块的功能需求,明确设计目标。
2. 系统设计:根据需求分析,设计系统架构,划分模块,确定各模块的功能和接口。
3. 编码实现:按照系统设计,编写代码,实现各模块功能。
4. 测试与调试:对实现的系统模块进行功能测试、性能测试和兼容性测试,确保系统稳定可靠。
5. 优化与改进:根据测试结果,对系统进行优化和改进。
7. 演示与答辩:制作演示PPT,汇报课程设计成果,回答评委提问。
四、评分标准1. 设计报告(30%):内容完整、结构清晰、表述准确、格式规范。
2. 代码质量(40%):代码可读性、可维护性、可扩展性、创新性。
3. 演示与答辩(20%):PPT制作、汇报效果、回答问题。
4. 团队协作(10%):分工明确、协作高效、沟通交流。
五、预期成果1. 理论与实践相结合:将课堂上所学的操作系统理论知识运用到实际设计中,加深对操作系统的理解。
2. 技能提升:提高编程能力,掌握操作系统核心模块的设计与实现技巧。
实验报告(学生打印后提交)实验名称: 生产者和消费者问题实验时间: 2023年 5 月 5日●实验人员:●实验目的:掌握基本的同步互斥算法, 理解生产者和消费者模型。
●了解Windows 2023/XP中多线程的并发执行机制, 线程间的同步和互斥。
●学习使用Windows 2023/XP中基本的同步对象, 掌握相应的API●实验环境: WindowsXP + VC++6.0●运用Windows SDK提供的系统接口(API, 应用程序接口)完毕程序的功能。
API是操作系统提供的用来进行应用程序设计的系统功能接口。
使用API, 需要包含对API函数进行说明的SDK头文献, 最常见的就是windows.h实验环节:1.读懂源程序.2.编辑修改源程.......................................实验陈述:1.基础知识:本实验用到几个API函数:CreateThread CreateMutex, WaitForSingleObject, ReleaseMutexCreateSemaphore, WaitForSingleObject, ReleaseSemaphore, ReleaseMutex, nitializeCriticalSection, EnterCriticalSection, LeaveCriticalSection。
这些函数的作用:CreateThread, 功能:创建一个线程, 该线程在调用进程的地址空间中执行。
CreateMutex,功能:产生一个命名的或者匿名的互斥量对象。
WaitForSingleObject(相应p操作)锁上互斥锁, ReleaseMutex(相应v操作)打开互斥锁.。
CreateSemaphore, 创建一个命名的或者匿名的信号量对象。
信号量可以看作是在互斥量上的一个扩展。
WaitForSingleObject, 功能:使程序处在等待状态, 直到信号量(或互斥量)hHandle出现或者超过规定的等待最长时间, 信号量出现指信号量大于或等于1, 互斥量出现指打开互斥锁。
操作系统课程设计总结一、背景介绍操作系统是计算机科学中的重要课程之一,是计算机系统中最基本的软件之一。
操作系统课程设计是对操作系统原理和实践的实践性应用,旨在让学生通过设计和实现一个简单的操作系统来深入理解操作系统的原理和机制。
二、设计目标本次操作系统课程设计的目标是设计并实现一个简单的操作系统,包括内存管理、进程管理、文件管理等模块,并能够运行一些基本的应用程序。
具体目标如下:1. 实现内存管理模块,包括内存分配、释放等功能;2. 实现进程管理模块,包括进程创建、销毁等功能;3. 实现文件管理模块,包括文件读写、创建删除等功能;4. 能够运行基本的应用程序,如文本编辑器、计算器等。
三、设计思路1. 内存管理模块:采用分页式内存管理方式,将物理内存划分为大小相等且固定的页框,并将虚拟地址空间划分为大小相等且固定的页面。
通过页表将虚拟地址映射到物理地址上。
2. 进程管理模块:采用多级反馈队列调度算法,根据进程优先级和运行时间分配CPU时间片。
实现进程的创建、销毁和切换等功能。
3. 文件管理模块:采用文件控制块(FCB)的方式管理文件,实现文件的读写、创建删除等功能。
同时实现了目录管理功能,支持目录的创建、删除和查看等操作。
4. 应用程序:实现了文本编辑器和计算器两个基本应用程序,能够在操作系统上运行。
四、设计过程1. 内存管理模块:首先进行内存初始化,将物理内存划分为大小相等的页框,并建立页表。
接着实现内存分配和释放函数,通过修改页表来完成内存分配和释放操作。
2. 进程管理模块:首先定义进程控制块(PCB),包括进程ID、状态、优先级、时间片等信息。
然后实现进程的创建、销毁和切换函数,并根据多级反馈队列调度算法来完成进程调度。
3. 文件管理模块:定义文件控制块(FCB),包括文件名、大小、类型等信息。
然后实现文件读写函数和目录管理函数,通过修改FCB来完成文件读写和目录操作。
4. 应用程序:实现了文本编辑器和计算器两个基本应用程序,文本编辑器支持打开、保存和关闭文本文件;计算器支持加减乘除等基本计算功能。
操作系统心得体会
在学习操作系统的过程中,我深刻体会到操作系统在计算机系统中的重要性。
操作系统是计算机系统的核心,它负责管理计算机的资源、控制程序的执行、提供用户接口等重要功能。
没有操作系统,计算机就无法正常运行。
在学习操作系统的过程中,我对操作系统的内部原理有了更深入的了解。
我了解到操作系统是如何管理内存、文件系统、进程调度等方面的工作。
我也学会了如何编写简单的操作系统程序,通过实践加深了对操作系统的理解。
另外,我也意识到操作系统的重要性不仅在于其技术层面,还在于其对计算机系统整体性能的影响。
一个优秀的操作系统能够提高计算机系统的稳定性、安全性和性能。
因此,学习和掌握操作系统的知识对于提高计算机系统的整体水平至关重要。
总的来说,通过学习操作系统,我不仅对计算机系统的内部原理有了更深入的了解,也对操作系统在计算机系统中的重要性有了更深刻的体会。
我相信这些知识和体会将对我的未来学习和工作产生积极的影响。
在学习操作系统之前,我在前面几个学期学习了数字电路、计算机组成原理课程,这些课程让我了解了计算机硬件如处理器、随机访问存储器、输入输出设备、磁盘驱动器等部件的组成及工作原理,但是把这些互相分离的计算机大部件连接还缺少了一个重要的部分——软件,更确切的说——操作系统。
经过学习,我知道了,操作系统是一个由许多软件构成的庞大的程序集合,它不仅仅单是为用户提供友好界面,更重要的是它还管理着计算机系统的全部硬件资源、软件资源及数据资源,从而使计算机各个组成部件能够顺利高效地、资源最大限度地发挥作用。
首先,我在操作系统实验中学习了大量的专业知识如:
一、作业调度
程序:程序是指静态的指令集合,它不占用系统的运行资源,可以长久地保存在题盘中。
进程:进程是指进程实体(由程序、数据和进程控制块构成)的运行过程,是系统进行资源分配和满度的一个独立单位。
进程执行程序,但进程与程序之间不是对应的。
通过多次运行,一个程序可以包含多个进程:通过调用关系,同进程可以被多个程序包含(如一个DLL文件可以被多个程序运用)。
作业:作业由一组统一管理和操作的进程集合构成,是用户要求计算机系统完成的一项相对独立的工作。
作业可以是完成了编译、链接之后的-个用户程序,也可以是各种命令构成的一个脚本。
作业调度:作业调度是在资源满足的条件下,将处于就绪状态的作业调人内存,同时生成与作业相对应的进程,并为这些进程提供所需要的资源。
作业调度
适用于多道批处理系统中的批处理作业。
根据作业控制块中的信息,检查系统是否满足作业的资源要求,只有在满足作业调度的资源需求的情况下,系统才能进行作业调度。
二、同步与互斥
原语:不可中断的过程。
互斥:某一资源同时只允许一个访问者对其进行访问,具有唯性和排他性。
同步:在互斥的基础上(大多数情况),通过其他机制实现访问者对资源的有序访问。
临界资源:互斥共享的资源称为临界资源。
临界区(Critical Section):在程序中,对临界资源访问的代码部分称为临界区。
临界资源是互斥访问资源,即在任意时刻只允许一个进程访问共享资源。
临界区包含两个操作原语:进人临界区和离开临界区。
互斥量(Mutex):互斥量与临界区相似,只有拥有互斥对象的进程(或线程)才具有访问资源的权限。
由于互斥对象只有一一个,因此任何情况下此共享资源都不会同时被多个进程访问。
当前占据临界资源的进程在任务处理完成后应将拥有的互斥对象释放,以便其他进程在获得互斥对象后能够访问资源。
互斥量比临界区复杂,因为使用互斥量不仅仅能够在同一-应用程序不同进程中实现资源的安全共享,还可以在不同应用程序的进程之间实现对资源的安全共享。
互斥量包含三个操作原语:创建一个互斥量、释放一个互斥量、等待互斥量。
三、银行家算法
死锁:多个进程在执行过程中.因为竞争资源会造成相互等待的局面,如果没有外力作用,这些进程将永远无法向前推进。
此时称系统处于死锁状态或者系统产生了死锁。
安全序列:对于一个进程序列P... P},如果对于每个进程P(1≤i≤n)以后尚需要的资源数量不超过系统当前剩余的资源量和所有进程P(j<i)当前占用资源之和,则称序列P,.,P,}为一个安全序列。
安全状态:如果存在一个由系统中所有进程构成的安全序列P, " P..则系统处于安全状态,安全状态定是没有死锁发生。
不安全状态:在当前形式下不存在安全序列,则系统处于不安全状态。
银行家算法:如果将操作系统的资源视为银行家管理的资金,进程向操作系统请求分配资源就好像用户向银行家贷款。
操作系统可以像银行家- 样,按照规则为进程分配资源,当进程首次申请资源时,要测试该进程对资源的最大需求量,如果系统现存的资源可以满足它的最大需求量,则按当前的申请量为其分配资源,否则就推迟分配。
当进程在执行中继续申hean44本h由涛咨酒断县不招过了利金盗源的总量.如果资源数未超过剩余资源总量,则进行分配,否则推迟分配。
四、内存管理
定义空闲分区结构体,用来保存内存中空闲分区的情况。
其中size属性表示空闲分区的大小,start_addr表示空闲分区首地址,next指针指向下一个空闲分区。
定义已分配的内存空间的结构体,用来保存已经被进程占用了内存空间的情况。
其中pid作为该被分配分区的编号,用于在释放该内存空间时便于查找。
size表示分区的大小,start_addr表示分区的起始地址,process_name存放进程名称,next指针指向下一个分区。
对内存空间进行初始化,初始情况内存空间为空,但是要设置内存的最大容量,该内存空间的首地址,以便之后新建进程的过程中使用。
当空闲分区初始化;失败时,要进行相应的提示。
菜单包括,设置内存大小,选择分配算法,新建进程,终止进程,显示当前内存使用情况,退出六个选项。
各个选项完成其名对应的功能,在程序中通过相应的函数实现对应的功能。
该模块完成在内存空间中申请一块空间供进程使用的功能,通过输入进程大小系统先查看内存空间中是否有足够的空间供其进行申请,若无,显示分配失败相应信息,否则在空闲内存分区块中选择最先的一块进行分配,若内存空间不足则继续向下查找,空闲内存分区的顺序通过三种算法给出。
分配内存时,要指定进程的首地址和大小,并对内存空闲分区的大小做相应的修改。
通过输入对应pid完成对相应进程的终止功能,将其内存空间设置为空闲分区,若与已有空闲分区的地址连续则进行空闲分区的合并。
对空闲分区按照首地址的大小从小到大进行排序;对空闲分区按照内存块的大小从小到大排序;对空闲分区按照内存块的大小从大到小排序。
其次,在我的了解中当计算机开机后,CPU一加电,通过内存中的硬件系统检测和初始化程序完成后,便调用操作系统引导程序,从此,便将此计算机彻底交由操作系统来控制。
操作系统是一个需要在CPU上运行的软件,它可以为其他应用软件提供支持,不过,作为此计算机的主宰,每一种操作系统都对它所管理的操作系统提出了种种的格式上的要求。
比如每次我在我的计算机上下载应用软件的时候还要看是否能够兼容我的Windows10。
进程是操作系统进行资源分配的基本单位,它的基本信息和运行状态是由进程控制块(PCB)来描述和管理的,即所谓的创建进程和销毁进程,其实都是对PCB的操作。
进程和线程是有区别的,比如说,打开一个浏览器,即是创建了一个进程,而浏览器里面有很多线程,如http请求线程、事件响应线程等等。
线程的并发执行使得在浏览器中点击一个新链接而发起http请求时,浏览器还可以响应用户的其它事件。
线程和进程的并发执行可以提高系统资源利用率和系统吞吐量。
并发执行的进程之间,必须能够相互协调,即按照一定的规则或时序共享系统资源,那么便引入了进程同步机制。
经典的进程同步问题有“生产者——消费者”问题、“读者——写者”问题、“哲学家进餐”问题等。
如使用信号量机制实现的生产者消费者问题需要对其进行很多控制,确保共享资源能够互斥有效利用,利用管程,即代表抽象共享资源的数据结构及对其实施操作的一组过程,可以很好的解决资源管理问题。
如果同步问题的处理不当甚至会导致系统死锁,这就需要处理机调度算法来进行资源分配。
死锁是指两个以上的进程在执行过程中,因为争夺共享资源
而造成的一种互相等待的忙等现象。
由于资源是互斥访问的,程序就不能继续运行,这就产生了一种特殊现象死锁。
最具代表性的避免死锁算法,是Dijkstra 的银行家算法。
银行家算法必须保证分配资源前,系统有足够的资源分配给进程,且分配之后,系统是安全状态的。
在先前计算机组成原理课程中,我了解了存储器的组成及工作原理,但是,存储器的管理及虚拟内存技术,使我对存储器有了更进一步了解。
虚拟存储器是指具有请求调入功能和置换功能,能从逻辑上对内存进行容量扩充的存储器系统。
一个虚拟存储器,采用地址映射,将虚拟地址分成存储页面号和偏移量两个部分。
为了保证虚拟存储器最大效率的利用,良好的页面置换算法如最佳置换算法、FIFO算法、LRU算法等,是直接影响到系统性能的重要保证。
段页式则在扩展内存的基础上,进一步实现了数据的共享和保护。
诚然,《操作系统》是作为我专业的核心课程的,对于它的认知仅仅一学期的时间是不够的。
实现一个很简单的操作系统大概也需要六七千行代码实现,而单靠一个人实现一个近乎完美的操作系统几乎是不可能的。
所以,我们实验是对OS功能的部分简单模拟实现。
在我的预想中我想自己动手写一个简单的操作系统或者组装一台真正意义上自己的电脑,不过这需要更加深入的学习汇编语言、计算机组成原理、微机原理及C语言数据结构如链表等方面的知识,同时,也需要阅读其他介绍操作系统的书籍资料,而以我目前的知识储备来看,显然是不够格的。
正所谓老师带我们入门接触,后面的更进一步都靠自己,回顾这次实训课的学习,有很大的收获,也有不小的遗憾。
接下来,我知道,计算机这个大黑匣子,还有很多东西需要我去学习、去应用、去探索。