进程基本原理.docx
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进程基本原理
1.1进程基本原理
1.绘制描述事件先后顺序的前驱图。
(1-2人)中级
●建立前驱图的数据结构描述;
●建立绘制前驱图的例程,包括结点和有向边;
●可以删除、添加结点或有向边;
●可用鼠标在窗口的任意位置指点,确定结点或有向边位置;
●可以拖动现有结点的位置,与该结点相连的有向边也随之移动;
●可以将前驱图存入文件,从文件中取出;
2.绘制简单程序片段的前驱图。
(1-2人)高级
●建立前驱图的数据结构描述;
●可以从键盘或对话框接收程序片段;
●可将程序片段存入磁盘文件或从文件中取出;
●对程序片段进行词法分析,得出各语句之间的依赖关系;
●画出各语句间的前驱图;
3.Intel80x68系列CPU的环保护机制:
分析CIH病毒代码。
(1人)中级
●查找CIH病毒代码资料;
●分析代码;
●找到CIH病毒绕过CPU环保护机制的方法;
●分析代码的工作流程,画出相应的流程图。
●写出分析报告;
1.2多线程技术和进程的同步与互斥
4.多线程编程:
程序运行结果的不可再现性。
(1人)低级
●设置两个线程,一个执行计算N:
=N+1,另一个将N的值输出到窗口;
●为减慢线程的执行速度,可以在程序中插入Sleep(1000)语句,1000表示程序停顿1000ms,;
●设法调整两个线程的执行顺序,使之出现教材上所列出的
(1)、
(2)、(3)三种情况;
5.多线程编程:
临界区控制。
(1人)低级
●设置两个线程,一个执行计算N:
=N+1,另一个将N的值输出到窗口;
●为减慢线程的执行速度,可以在程序中插入Sleep(1000)语句,1000表示程序停顿1000ms,;
●设置互斥信号量,保证两线程互斥使用共享变量N;
6.多线程编程:
生产者-消费者问题。
(1人)中级
●设置两类线程,一类为生产者,一类为消费者;
●建立缓冲区的数据结构;
●使用菜单随机启动生产者或消费者;
●在窗口上显示缓冲区;
●随着线程每次操作缓冲区,更新窗口的显示;
7.多线程编程:
读者-写者问题。
(1人)中级
●设置两类线程,一类为读者,一类为写者;
●使用菜单随机启动读者或写者;
●在窗口上显示读者或写者执行状态;
●随着线程的执行,更新窗口的显示;
8.多线程编程:
哲学家问题。
(1人)中级
●设置线程,描述哲学家;
●使用菜单随机启动哲学家;
●在窗口上显示线程执行状态;
●随着线程的执行,更新窗口的显示;
●设法延迟哲学家线程的执行,使之出现死锁;
9.多线程编程:
死锁避免,哲学家问题。
(1人)中级
●设置线程,描述哲学家,注意精心设置哲学家线程的程序;
●使用菜单随机启动哲学家;
●在窗口上显示线程执行状态;
●随着线程的执行,更新窗口的显示;
●设法延迟哲学家线程的执行,应该不会出现死锁;
1.3多任务间通信
10.进程通信-----管道通信:
编程实现两进程之间通过Windows的有名和无名管道传递字符串。
(1人)低级
●编写两个进程,一进程负责发送字符串,另一进程负责接收字符串;
●注意管道的创建和释放;
●发送进程应可以从窗口或键盘上接收字符串;
●接收进程应可将字符串显示在窗口上;
●使用标准的Windows管道通信技术实现
11.进程通信-----管道通信:
编程实现两进程之间通过自行设计的管道机制传递字符串。
(2人)高级
●编写三个线程,一线程负责发送字符串,另一线程负责接收字符串,第3个线程负责管理管道;
●在磁盘上建立临时文件作为管道文件;
●发送进程应可以从窗口或键盘上接收字符串;
●接收进程应可将字符串显示在窗口上;
●不能使用标准的Windows管道通信技术;
●不可使用全局变量传递数据;
12.进程通信-----Socket通信:
编程实现两进程之间通过WinSock的通信。
(1人)低级
●编写两个进程,一进程负责发送字符串,另一进程负责接收字符串;
●注意管道的创建和释放;
●发送进程应可以从窗口或键盘上接收字符串;
●接收进程应可将字符串显示在窗口上;
13.进程通信-----共享存储区通信:
编程实现两进程之间通过共享存储区的通信。
(1人)中级
●编写两个进程,一进程负责发送数据,另一进程负责接收数据;
●注意共享存储区的创建和释放;
●发送进程应可以从窗口或键盘上接收字符串;
●接收进程应可将数据显示在窗口上;
●要求使用基本的WindowsAPI实现。
1.4处理机调度
14.进程/作业调度:
先来先服务。
(1人)中级
●建立作业的数据结构描述;
●使用两种方式产生作业:
(a)自动产生,(b)手工输入;
●在屏幕上显示每个作业的执行情况;
●时间的流逝可用下面几种方法模拟:
(a)按键盘,每按一次可认为过一个时间单位;(b)响应WM_TIMER;
●计算并显示一批作业的周转时间、平均周转时间、带权周转时间、平均带权周转时间。
●将一批作业的执行情况存入磁盘文件,以后可以读出并重放;
15.进程/作业调度:
短作业/进程优先。
(1人)中级
●建立作业的数据结构描述;
●使用两种方式产生作业:
(a)自动产生,(b)手工输入;
●在屏幕上显示每个作业的执行情况;
●时间的流逝可用下面几种方法模拟:
(a)按键盘,每按一次可认为过一个时间单位;(b)响应WM_TIMER;
●计算并显示一批作业的周转时间、平均周转时间、带权周转时间、平均带权周转时间。
●将一批作业的执行情况存入磁盘文件,以后可以读出并重放;
16.进程/作业调度:
时间片轮转调度算法。
(1人)中级
●建立作业的数据结构描述;
●使用两种方式产生作业:
(a)自动产生,(b)手工输入;
●在屏幕上显示每个作业的执行情况;
●时间的流逝可用下面几种方法模拟:
(a)按键盘,每按一次可认为过一个时间单位;(b)响应WM_TIMER;
●计算并显示一批作业的周转时间、平均周转时间、带权周转时间、平均带权周转时间。
●将一批作业的执行情况存入磁盘文件,以后可以读出并重放;
17.进程/作业调度:
优先权调度算法。
(1人)中级
●建立作业的数据结构描述;
●使用两种方式产生作业:
(a)自动产生,(b)手工输入;
●在屏幕上显示每个作业的执行情况;
●时间的流逝可用下面几种方法模拟:
(a)按键盘,每按一次可认为过一个时间单位;(b)响应WM_TIMER;
●计算并显示一批作业的周转时间、平均周转时间、带权周转时间、平均带权周转时间。
●将一批作业的执行情况存入磁盘文件,以后可以读出并重放;
18.进程/作业调度:
高响应比优先调度算法。
(1人)中级
●建立作业的数据结构描述;
●使用两种方式产生作业:
(a)自动产生,(b)手工输入;
●在屏幕上显示每个作业的执行情况;
●时间的流逝可用下面几种方法模拟:
(a)按键盘,每按一次可认为过一个时间单位;(b)响应WM_TIMER;
●计算并显示一批作业的周转时间、平均周转时间、带权周转时间、平均带权周转时间。
●将一批作业的执行情况存入磁盘文件,以后可以读出并重放;
19.进程/作业调度:
多级队列调度算法。
(1人)中级
●建立作业的数据结构描述;
●使用两种方式产生作业:
(a)自动产生,(b)手工输入;
●在屏幕上显示每个作业的执行情况;
●时间的流逝可用下面几种方法模拟:
(a)按键盘,每按一次可认为过一个时间单位;(b)响应WM_TIMER;
●计算并显示一批作业的周转时间、平均周转时间、带权周转时间、平均带权周转时间。
●将一批作业的执行情况存入磁盘文件,以后可以读出并重放;
20.进程/作业调度:
多级反馈队列调度算法。
(1人)高级
●建立作业的数据结构描述;
●使用两种方式产生作业:
(a)自动产生,(b)手工输入;
●在屏幕上显示每个作业的执行情况;
●时间的流逝可用下面几种方法模拟:
(a)按键盘,每按一次可认为过一个时间单位;(b)响应WM_TIMER;
●计算并显示一批作业的周转时间、平均周转时间、带权周转时间、平均带权周转时间。
●将一批作业的执行情况存入磁盘文件,以后可以读出并重放;
1.5死锁的理论与算法
21.进程死锁的检测:
绘制资源分配图。
(2人)中级
●建立资源分配图的数据结构描述;
●建立绘制资源分配图的例程,包括结点和有向边;
●可以删除、添加结点或有向边;
●可用鼠标在窗口的任意位置指点,确定结点或有向边位置;
●可以拖动现有结点的位置,与该结点相连的有向边也随之移动;
●可以将资源分配图存入文件,从文件中取出;
22.进程死锁的避免:
银行家算法,教材P127-129页。
(1人)中级
●建立银行家算法的数据结构描述;
●将初始数据放在文件中,算法运行时读出;
●对给定的资源请求,使用算法判断是否允许;
●输出每次判断产生的执行序列;
23.进程死锁的检测:
资源分配图化简判断是否有死锁发生。
(2人)中级
●建立所需数据结构;
●使用题目21存成的资源分配图的文件作为输入;
●编写资源分配图化简算法;
●每化简一步,在屏幕上显示化简的当前结果;
●最后给出结论,是否死锁,如思索给出死锁的进程及资源;
1.6基本存储管理技术
24.动态分区分配算法:
首次适应算法。
(1人)中级
●建立描述内存分配状况的数据结构;
●建立描述进程的数据结构;
●使用两种方式产生进程:
(a)自动产生,(b)手工输入;
●在屏幕上显示内存的分配状况、每个进程的执行情况;
●时间的流逝可用下面几种方法模拟:
(a)按键盘,每按一次可认为过一个时间单位;(b)响应WM_TIMER;
●将一批进程的执行情况存入磁盘文件,以后可以读出并重放;
25.动态分区分配算法:
循环首次适应算法。
(1人)中级
●建立描述内存分配状况的数据结构;
●建立描述进程的数据结构;
●使用两种方式产生进程:
(a)自动产生,(b)手工输入;
●在屏幕上显示内存的分配状况、每个进程的执行情况;
●时间的流逝可用下面几种方法模拟:
(a)按键盘,每按一次可认为过一个时间单位;(b)响应WM_TIMER;
●将一批进程的执行情况存入磁盘文件,以后可以读出并重放;
26.动态分区分配算法:
最佳适应算法。
(1人)中级
●建立描述内存分配状况的数据结构;
●建立描述进程的数据结构;
●使用两种方式产生进程:
(a)自动产生,(b)手工输入;
●在屏幕上显示内存的分配状况、每个进程的执行情况;
●时间的流逝可用下面几种方法模拟:
(a)按键盘,每按一次可认为过一个时间单位;(b)响应WM_TIMER;
●将一批进程的执行情况存入磁盘文件,以后可以读出并重放;
27.动态分区的回收算法。
(1人)中级
●建立描述内存分配状况的数据结构;
●建立描述进程的数据结构;
●在屏幕上显示内存的分配状况、每个进程的执行情况;
●时间的流逝可用下面几种方法模拟:
(a)按键盘,每按一次可认为过一个时间单位;(b)响应WM_TIMER;
●将一批进程的执行情况存入磁盘文件,以后可以读出并重放;
28.动态重定位分区的紧凑算法,教材P144页。
(1人)中级
●建立描述内存分配状况的数据结构;
●将内存的分配情况存入磁盘文件,以后可以读出并重放;
●用不同的算法来进行紧凑;
●可否设计一种最佳的内存紧凑办法;
29.分段存储管理系统:
建立一个基本分段存储管理系统的模型。
(1-2人)高级
●首先分配一片较大的内存空间,作为程序运行的可用存储空间;
●建立应用程序的模型,应该包括相应的分段描述与存储结构;
●建立进程的基本数据结构及相应算法
●建立管理存储空间的基本存储结构。
●建立管理分段的基本数据结构与算法。
●设计存储空间的分配与回收算法;
●提供信息转储功能,可将存储信息存入磁盘,也可从磁盘读入;
30.分页存储管理系统:
建立一个基本分页存储管理系统的模型。
(1-2人)高级
●首先分配一片较大的内存空间,作为程序运行的可用存储空间;
●建立应用程序的模型;
●建立进程的基本数据结构及相应算法
●建立管理存储空间的基本存储结构。
●建立管理分页的基本数据结构与算法。
●设计存储空间的分配与回收算法;
●提供信息转储功能,可将存储信息存入磁盘,也可从磁盘读入;
31.段页式存储管理系统:
建立一个基本段页存储管理系统的模型。
(1-2人)高级
●首先分配一片较大的内存空间,作为程序运行的可用存储空间;
●建立应用程序的模型,包括分段结构在内;
●建立进程的基本数据结构及相应算法
●建立管理存储空间的基本存储结构。
●建立管理段页的基本数据结构与算法。
●设计存储空间的分配与回收算法;
●提供信息转储功能,可将存储信息存入磁盘,也可从磁盘读入;
1.7虚拟存储管理技术
32.页面置换算法:
最佳置换算法。
(1人)低级
●建立相应的数据结构;
●在屏幕上显示页面的状况;
●时间的流逝可用下面几种方法模拟:
(a)按键盘,每按一次可认为过一个时间单位;(b)响应WM_TIMER;
●将一批页的置换情况存入磁盘文件,以后可以读出并重放;
●计算页面的缺页次数、缺页后的页面置换次数;
33.页面置换算法:
FIFO算法。
(1人)低级
●建立相应的数据结构;
●在屏幕上显示页面的状况;
●时间的流逝可用下面几种方法模拟:
(a)按键盘,每按一次可认为过一个时间单位;(b)响应WM_TIMER;
●将一批页的置换情况存入磁盘文件,以后可以读出并重放;
●计算页面的缺页次数、缺页后的页面置换次数;
34.页面置换算法:
LRU算法。
(1人)低级
●建立相应的数据结构;
●在屏幕上显示页面的状况;
●时间的流逝可用下面几种方法模拟:
(a)按键盘,每按一次可认为过一个时间单位;(b)响应WM_TIMER;
●将一批页的置换情况存入磁盘文件,以后可以读出并重放;
●计算页面的缺页次数、缺页后的页面置换次数;
35.工作集理论:
计算工作集。
(1人)低级
●建立相应的数据结构;
●在屏幕上显示页面的状况;
●将一批页面的引用情况存入磁盘文件,以后可以读出并重放;
●计算进程的工作集;
1.8磁盘存储管理技术
36.磁盘调度算法:
先来先服务算法。
(1人)低级
●建立相应的数据结构;
●在屏幕上显示磁盘请求的服务状况;
●时间的流逝可用下面几种方法模拟:
(a)按键盘,每按一次可认为过一个时间单位;(b)响应WM_TIMER;
●将一批磁盘请求的情况存磁盘文件,以后可以读出并重放;
●计算磁头移动的总距离及平均移动距离;
37.磁盘调度算法:
SSTF算法。
(1人)低级
●建立相应的数据结构;
●在屏幕上显示磁盘请求的服务状况;
●时间的流逝可用下面几种方法模拟:
(a)按键盘,每按一次可认为过一个时间单位;(b)响应WM_TIMER;
●将一批磁盘请求的情况存磁盘文件,以后可以读出并重放;
●计算磁头移动的总距离及平均移动距离;
38.磁盘调度算法:
SCAN算法。
(1人)低级
●建立相应的数据结构;
●在屏幕上显示磁盘请求的服务状况;
●时间的流逝可用下面几种方法模拟:
(a)按键盘,每按一次可认为过一个时间单位;(b)响应WM_TIMER;
●将一批磁盘请求的情况存磁盘文件,以后可以读出并重放;
●计算磁头移动的总距离及平均移动距离;
39.磁盘调度算法:
CSCAN算法。
(1人)低级
●建立相应的数据结构;
●在屏幕上显示磁盘请求的服务状况;
●时间的流逝可用下面几种方法模拟:
(a)按键盘,每按一次可认为过一个时间单位;(b)响应WM_TIMER;
●将一批磁盘请求的情况存磁盘文件,以后可以读出并重放;
●计算磁头移动的总距离及平均移动距离;
40.磁盘调度算法:
FSCAN算法。
(1人)低级
●建立相应的数据结构;
●在屏幕上显示磁盘请求的服务状况;
●时间的流逝可用下面几种方法模拟:
(a)按键盘,每按一次可认为过一个时间单位;(b)响应WM_TIMER;
●将一批磁盘请求的情况存磁盘文件,以后可以读出并重放;
●计算磁头移动的总距离及平均移动距离;
41.磁盘调度算法:
N-Step-SCAN算法。
(1人)低级
●建立相应的数据结构;
●在屏幕上显示磁盘请求的服务状况;
●时间的流逝可用下面几种方法模拟:
(a)按键盘,每按一次可认为过一个时间单位;(b)响应WM_TIMER;
●将一批磁盘请求的情况存磁盘文件,以后可以读出并重放;
●计算磁头移动的总距离及平均移动距离;
1.9文件系统技术
42.目录查询:
查找WindowsFAT文件系统下指定目录的特定文件。
(1人)低级
●对形如“C:
\\Windows\\System\\Telnet.hlp”的文件进行查找;算法为:
●首先找到根目录C:
\\;
●从根目录找到子目录Windows;
●再找到子目录System;
●再找到文件Telnet.hlp;
43.空闲磁盘存储空间的管理:
位示图法。
(1人)高级
●建立相应的数据结构;
●磁盘上建立一个文件,文件长度设为10MB,用该文件来模拟一个磁盘,磁盘的物理块大小为512字节。
●建立进程的数据结构;
●时间的流逝可用下面几种方法模拟:
(a)按键盘,每按一次可认为过一个时间单位;(b)响应WM_TIMER;
●将一批进程对磁盘的请求的情况存磁盘文件,以后可以读出并重放;
●使用两种方式产生进程对磁盘的请求:
(a)自动产生,(b)手工输入;
●显示每次磁盘的请求和空间释放后的位示图状态;
●显示每次磁盘的请求和空间释放后状态;
44.空闲磁盘存储空间的管理:
UNIX成组链接法。
(1人)高级
●建立相应的数据结构;
●磁盘上建立一个文件,文件长度设为10MB,用该文件来模拟一个磁盘,磁盘的物理块大小为512字节。
●建立进程的数据结构;
●时间的流逝可用下面几种方法模拟:
(a)按键盘,每按一次可认为过一个时间单位;(b)响应WM_TIMER;
●将一批进程对磁盘的请求的情况存磁盘文件,以后可以读出并重放;
●使用两种方式产生进程对磁盘的请求:
(a)自动产生,(b)手工输入;
●显示每次磁盘的请求和空间释放后的空闲物理块链的状态;
●显示每次磁盘的请求和空间释放后状态;
45.内存文件系统:
建立基于内存的存储设备。
(2-3人)高级
●首先分配一定容量的内存,建立虚拟磁盘;
●在该磁盘上建立相应的文件系统;
●为该文件系统设计相应的数据结构来管理目录、虚拟磁盘的空闲空间、已分配空间等。
●提供文件的创建、删除、移位、改名等功能。
●提供良好的界面,可以显示磁盘文件的状态和空间的使用情况;
●提供虚拟磁盘转储功能,可将信息存入磁盘,还可从磁盘读入内存;
46.磁盘文件系统:
建立基于磁盘文件的存储设备。
(2-3人)高级
●首先创建一个文件,为其分配一定容量的磁盘空间;
●在该文件中建立相应的文件系统;
●为该文件系统设计相应的数据结构来管理目录、虚拟磁盘的空闲空间、已分配空间等。
●提供文件的创建、删除、移位、改名等功能。
●提供良好的界面,可以显示磁盘文件的状态和空间的使用情况;
●提供虚拟磁盘转储功能,可将信息存入磁盘,还可从磁盘读入内存;
1.10系统安全性
47.事务模型设计:
建立事务的系统安全管理模型。
(1-2人)中级
●建立事务的基本数据结构;
●建立事务日志的结构;
●设计基于事务日志的Redo和Undo功能。
●建立一个多线程的测试程序,分别对磁盘上的多个文件进行处理,并利用事务来管理。
●执行过程中人为安排一些意外的发生,包括断电、异常等,导致文件修改任务无法完成;
●利用事务日志进行数据的恢复;
48.域模型设计:
建立基于保护域的系统安全管理。
(1-2人)中级
●建立进程的基本数据结构;
●建立待保护对象的模型;
●建立保护域的模型与基本数据结构。
●建立进程的运行模式并模拟进程运行过程中对对象的访问。
●利用保护域机制控制进程的非法访问;
●提供信息转储功能,可将信息存入磁盘,也可从磁盘读入;
1.11操作系统接口
49.Windows命令接口:
建立基于WindowsAPI的命令接口。
(2-3人)中级
●模仿DOS的命令接口,提供基本的程序运行、目录浏览、文件查找、创建文件、删除文件、文件的改名、退出命令接口程序等功能;
●建立规范的命令语法格式;
●提供基于命令行的输入功能;
●利用命令语法格式检验命令行语法的正确性
●执行对应的功能,需要使用WindowsAPI接口来实现;
●命令的执行结果要以文本的形式反馈给用户。
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