操作系统课程设计题目及代码文档格式.doc

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（7）read读文件

（8）write写文件

2．实验提示

（1）首先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在磁盘，这样便于查找和修改。

（2）用户创建的文件，可以编号存储于磁盘上。

如file0、file1、file2……等，并以编号作为物理地址，在目录中进行登记。

[清华大学《操作系统教程》张丽芬编著

题目四设计一个按时间片轮转法进程CPU调度的程序。

提示：

（1）假设系统有5个进程，每个进程用一个进程控制块PCB来代表，PCB中包含进程名、链接指针、到达时间、估计运行时间、进程状态表。

其中，进程名即为进程进标识。

（2）为每一个进程设计一个要示运行时间和到达时间。

（3）按照进程到达的先后顺序排成一个循环队列，再设一个队首指针指向第一个到达的进程首址。

（4）执行处理机调度时，开始选择队首的第一个进程运行。

另外再设一个当前运行进程指针，指向当前正运行的进程。

（5）由于本实验是模拟实验，所以对被选中进程并不实际启运运行，只是执行：

a.估计驼行时间减1

b.输出当前运行进程的名字。

用这两个操作来模拟进程的一次运行。

（6）进程运行一次后，以后的调度则将当前指针依次下移一个位置，指向下一个进程，即调整当前运行指针指向该进程的链接指针所指进程，以指示应运行进程。

同时还尖判断该进程的剩八运行时间是否为零。

若不为零，则等待下一轮的运行；

若该进程的剩余运行时间为零，则将该进程的状态置为完成态C，并退出循环队列。

（7）若就绪队列不空，则重复上述的（%）和（6）步，直到所有进程都运行完为止。

（9）在所设计的调度程序中，应包含显示或打印语句，以便显示或打印每次选中进程的名称及运行一次后队列的变化情况。

题目5设计一个按先来先服务调度的算法

题目5设计一个按优先级调度的算法

题目6设计一个用银行家算法进程资源分配的程序

题目7模拟内存管理，实现内存块的分配与回收。

内存管理方法可以取以下之一：

（1）可变分区

（2）页式存储管理

内存分配算法可以取以下之一：

（1）首次适应算法

（2）最佳适应算法

题目8设计一个SPOOLING假脱机输出的模拟程序

题目9模拟设计MS-DOS操作系统中磁盘文件的存储结构

题目10模拟设计Linux操作系统中磁盘文件的存储结构

参考资料

题目二资料

1．实验目的

存储管理的主要功能之一是合理的分配空间。

请求页式管理是一种常用的虚拟存储管理技术。

本实验的目的是通过请求页式存储管理中页面置换算法模拟设计，了解虚拟存储技术的特点，掌握请求页式存储管理的页面置换算法。

2．实验内容

（1） 通过随机数产生一个指令序列，共320条指令。

指令的地址按下述原则生成：

1） 50%的指令是顺序执行的；

2） 25%的指令是均匀分布在前地址部分；

3） 25%的指令是均匀分布在后地址部分；

具体的实施方法是：

1） 在[0，319]的指令地址之间随机选取一起点m；

2） 顺序执行一条指令，即执行地址为m+1的指令；

3） 在前地址[0，m+1]中随机选取一条指令并执行，该指令的地址为m'

；

4） 顺序执行一条指令，其地址为m'

+1；

5） 在后地址[m'

+2,319]中随机选取一条指令并执行；

6） 重复上述步骤1）-5），直到执行320次指令。

（2） 将指令序列变换成为页地址流

设：

1）页面大小为1k；

2）用户内存容量为4页到32页；

3）用户虚存容量为32k；

在用户虚存中，按每k存放10条指令排列虚存地址，即320条指令在虚存中的存放方式为：

第0条- 第9条指令为第0页（对应虚存地址为[0，9]）；

第10条-第19条指令为第1页（对应虚存地址为[10，19]）；

.

.

第310条-第319条指令为第31页（对应虚存地址为[310，319]）；

按以上方式，用户指令可组成为32页。

（3） 计算并输出下列各种算法在不同内存容量下的命中率。

1） 先进先出的算法（FIFO）；

2） 最近最少使用算法（LRR）;

3） 最佳淘汰算法（OPT）：

先淘汰最不常用的页地址；

4） 最少访问页面算法（LF.U）；

5） 最近最不经常使用算法（NUR）。

其中３）和４）为选择内容。

命中率＝１－页面失效次数／页地址流长度

在本实验中，页地址流长度为３２０，页面失效次数为每次访问相应指令时，该指令所对应的页不在内存的次数。

３．随机数产生办法

关于随机数产生办法，Linux或Unix系统提供函数srand（）和rand（），分别进行初始化和产生随机数。

例如：

srand（）；

语句可初始化一个随机数；

a[0]=10*rand（）/32767*319+1;

a[1]=10*rand（）/32767*a[0]；

　　　　.

.

语句可用来产生a[0]与a[1]中的随机数。

提示：

首先用Srand（）和rand（）函数定义和产生指令序列，然后将指令序列变换成相应的页地址流，并针对不同的算法计算出相应的命中率。

命中率=1-页面失效次数/页地址流长度

1、数据结构

（1） 页面类型

typedefstruct{

intpn,pfn,counter,time;

}pl-type;

其中pn为页号，pfn为页面号，count为一个周期内访问该页面的次数，time为访问时间。

（2）页面控制结构

pfc_struct{

intpn,pfn;

structpfc_struct*next;

};

typedefstructpfc_structpfc_type;

pfc_typepfc[total_vp],*freepf_head,*busypf_head;

pfc_type*busypf_tail;

其中，pfc[total_vp]定义用户进程虚页控制结构，

*freepf_head为空页面头的指针，

*busypf_head为忙页面头的指针，

*busyf_tail为忙页面尾的指针。

2、函数定义

（1）Voidinitialize（）：

初始化函数，给每个相关的页面赋值。

（2）VoidFIFO（）：

计算使用FIFO算法时的命中率。

（2） VoidLRU（）：

（4）VoidOPT（）：

计算使用OPT算法时的命中率。

（5）VoidLFU（）：

计算使用LFU算法时的命中率。

（6）VoidNUR（）：

计算使用NUR算法时的命中率。

3、变量定义

（1）inta[tatal_instruction]：

指令流数据组。

（2）intpage[total_instruction]：

每条指令所属页号。

（3）intoffset[total_instruction]：

每页装入不敷出0条指令后取模运算页号偏移量。

（4）inttotal_pf：

用户进程的内存页面数。

（5）intdiseffect：

页面失效次数。

程序清单

程序:

#include"

stdio.h"

process.h"

stdlib.h"

#defineTRUE1

#defineFALSE0

#defineINVALID-1

#definenull0

#definetotal_instruction320/*指令流长*/

#definetotal_vp32/*虚页长*/

#defineclear_period50/*清0周期*/

typedefstruct

{

intpn,pfn,counter,time;

}pl_type;

pl_typepl[total_vp];

/*页面数据结构*/

structpfc_struct{/*页面控制结构*/

intpn,pfn;

structpfc_struct*next;

};

typedefstructpfc_structpfc_type;

pfc_typepfc[total_vp],*freepf_head,*busypf_head,*busypf_tail;

intdiseffect,a[total_instruction];

intpage[total_instruction],offset[total_instruction];

voidinitialize（）;

voidFIFO（）;

voidLRU（）;

voidOPT（）;

voidLFU（）;

voidNUR（）;

main（）

{

intS,i,j;

srand（getpid（）*10）;

/*由于每次运行时进程号不同，故可用来作为初始化随机数队

列的种子*/

S=（float）319*rand（）/32767+1;

for（i=0;

i<

total_instruction;

i+=4）/*产生指令队列*/

{

a[i]=S;

/*任选一指令访问点*/

a[i+1]=a[i]+1;

/*顺序执行一条指令*/

a[i+2]=（float）a[i]*rand（）/32767；

/*执行前地址指令*/

a[i+3]=a[i+2]+1;

/*执行后地址指令*/

}

for（i=0;

i++）/*将指令序列变换为页地址流*/

{

page[i]=a[i]/10;

offset[i]=a[i]%10;

}

for（i=4;

=32;

i++）/*用户内存工作区