操作系统综合实践论文
齐齐哈尔大学
操作系统课程综合实践
题目：段页式存储算法
班级：计本131
姓名：
学号：
指导教师：
2016年 6月
段页式存储算法
摘要：分页和分段存储管理方式都各有其优缺点，分页系统能有效地提高内存利用率，而分段系统则能很好滴满足用户需要。对两种存储管理方式“各取所长”，则可以将两者结合成一种新的存储管理方式系统。这种新系统既具有分段系统的便于实现、分段可共享、易于保护、可动态链接等一系列优点，又能像分页系统那样很好地解决内存的外部碎片问题，以及可为各个分段离散的分配内存等问题。把这种结合起来形成的新系统称为“段页是系统”。关键字：存储分配；内存块；进程
一、实训内容与目的
1、内容
编写程序完成段页式虚拟存储管理存储分配、地址重定位和缺页中断处理。
（1）为一个进程的内存申请（多少个段，每个段多大）分配内存，当一个进程（完成）结束时回收内存；
（2）对一个给定逻辑地址，判断其是否缺段、缺页，若不缺段、不缺页，则映射出其物理地址；
（3）若缺段则进行缺段中断处理，若缺页则进行缺页中断处理。
假定内存64K，内存块（页框）大小为1K，进程逻辑地址空间最多4个段，每个段最大16K，进程驻留集大小为8页。假设进程运行前未预先装入任何地址空间，页面淘汰策略采用局部（驻留集内）置换策略。
输出每次存储分配/回收时，内存自由块分布情况、相关进程的段表和页表信息。
2.目的
（1）加深理解段页式虚拟存储管理的概念和原理。
（2）掌握段页式存储管理中存储分配（和回收）方法；
（3）深入了解段页式虚拟存储管理中地址重定位（即地址映射）方法。
（4）深入理解段页式虚拟存储管理中缺段、缺页中断处理方法。
二、主要设计思路和流程图
1、设计思路
（1）内存大小为64K，页框大小为1K，驻留集最多放8个页，在初始时所有块
都空闲，并输出空闲状态和所有可用的空闲块。
（2）进程、段表和页表均用结构体数组存储，其中每个进程对应一个段表，每
个段表可以有一个或多个页表。每次查询一个页时，要通过进程号找相应的段，通过段号找到该页。
（3）给出一个功能菜单，用户可以选择“创建进程”、“结束进程”、“查看内存”或地址映射。
（4）当用户选择“创建进程”时，现输入此次内存的总需求，即段号和相应的页数，并保存在一个全局的二维数组中，用于后面每个进程空间申请的数量的检查。用户分别输入进程号，每个进程需要的段数，段号和相应的页号，并标记好是否要调入驻留集。输入完成后，系统进行内存空间和驻留集空间的检查，若均未满，则分配成功；如果内存已满，则此次分配失败；如果驻留集已满，则修改溢出部分的标志位（即P位）。
（5）分配好空间后，将输出每个进程相应的段表和页表项。
（6）当用户选择“结束进程”时，清空该进程的段表和页表，修改标志位，释放掉在内存中的空间。
（7）当用户选择“查看内存”时，输出当前在内存中的进程个数、已用的内存块数和空闲的内存块数，并显示所用可用的空闲块。
（8）当用户选择“地址映射”时，先输入想查找的进程号，在检验正确的情况下，输入段号和段内偏移量，判断段的标志位，若该段不在驻留集中，则为虚段，进行缺段中断处理；若在驻留集中，检验偏移量是否越界，在不越界的前提下，根据偏移量计算页号并判断页的标志位，若该页不在驻留集中，则为虚页，进行缺页中断处理，若在驻留集中，则计算出相应的物理地址并输出。
2.程序流程图
(1)总体流程图
Menu();
Init()
choice
1
2 3
4
Exit; others
（2）进程创建流程图
Apply_Mem()
Finish_Pro()
Alloc_Mem()
Print_Table()
Check_Mem()
Addr_Exchange()
是否缺段、页页
FIFO_Strategy()
Print_Table()
是
否
给出物理地址
Input seg_sum_num
Input seg_sum[i][0]，seg_sum[i][0]
输入段号和相应的页数
Input pro_num
processCount += pro_numpro_num
i = 0 , i < pro_num
Input Processes[i].pro_id; Input Processes[i].Snum; i++;
pro_num <= 0 ||
pro_num > Pro_sum_size
pro_num >= 0 && pro_num < Pro_sum_size
Int j = 0 , j < Processes[i].Snum
Input Processes[i].Segments[j].seg_id; Input Processes[i].Segments[j].is_p; J++;
(3)地址映射流程图Processes[i].Segments[j].is_p
Int k = 0 ; k < Processes[i].Segments[j].Pnum ;k++ Input Processes[i].Segments[j].Pages[k].page_id; Input Processes[i].Segments[j].Pages[k].is_p;
Int k = 0 ; k < Processes[i].Segments[j].Pnum ;k++
Input Processes[i].Segments[j].Pages[k].page_id;
Input Processes[i].Segments[j].Pages[k].is_p; Alloc_Mem()
Print_Table()
1
Input pro_id
输入映射的进程号
Input s_id , offset
输入段号和段内偏移量
地址映射失败
段地址越界
段地址未越界
FIFO_Strategy()
该段为虚段
该段为实段
根据段表查页表，找到页框号
FIFO_Strategy()
该页为虚页
计算出物理地址
输出物理地址
三、主要数据结构及其说明
1、进程、段表及页表的存储（使用结构体数组）
//自定义页表
struct Page
{
int block;
int is_p; //记录是否想调入内存
int page_id ; //记录页号
int frame_id ; //记录页框号
int p_p ; //修改位，表示对应的页是否在内存中，0表示不在，1表示在
int p_m ; //修改位，表示对应的页的内容从上一次装入到内存中到现在是否改变，0表示没有改变，1表示有
};
//自定义段表
struct Segment
{
int Pnum; //记录页数
Page Pages[Mem_Size];
int is_p; //记录是否想调入内存
int seg_id ; //记录段号
int p ;//页表指针，指向相应页的起始地址
int s_p ; //修改位，表示对应的段是否在内存中，0表示不在，1表示在
int s_m ; //修改位，表示对应的段的内容从上一次装入到内存中到现在是否改变，0表示没有改变，1表示有
};
//自定义进程结构体
struct Process
{
int pro_id ;//记录进程号
int IsInMem;//记录进程是否在内存
int Total;//记录某进程所需的总页数
int Snum; //记录该进程的段数
Segment Segments[10];
};
//进程数组的定义
Process Processes[Pro_sum_size];
Segment Segments[Seg_sum_size];
Page Pages[Mem_Size];
2、使用一维数组存储驻留集
int Res_Set [Res_Set_Size];
3、函数介绍
Init(); //最初的内存初始化
Apply_Mem();//手工输入进程个数、段数以及段内地址的赋值函数
Alloc_Mem(); //系统分配内存
Check_Mem(); //查看内存
Finish_Pro(); //手动结束进程，释放相应空间
Print_Table();//段表和页表的打印
Addr_Exchange(); //地址转换函数
FIFO_Strategy(); //先进先出策略处理中断
Menu();//一个功能菜单函数
一、程序运行时的初值和运行结果
1、输入：
（1）创建进程：
1.共三个段，其中1号段8个页，2号段8个页，3号段8个页。
2.创建两个进程：
P1：2个段，1号段，调入内存，共5个页，1、2、4、5页调入驻留集，3号页不调入；2号段，不调入，两个页，分别为2号页和6号页。
P2：1个段，3号段，调入内存，共5个页，1、2、3、4、5，全部调入驻留集。
（2）地址映射：
P2：3 123
P1：1 2050
P1: 2 256 2、运行结果
输入进程号和相应的内存需求后，显示每个进程的段表和页表：（此时驻留集已满！）
查看内存，结果如下：
进行地址映射：
结束进程，释放空间：
四、结束语
经过了两周的学习和实验，我终于完成了《段页式存储算法》，从开始做到系统实现，再到论文的完成，每一步对我来说都是新的尝试与挑战。
在这段时间，我学到了很多知识也有很多感受，查看相关的资料和书籍，让自己头脑中段页是存储管理的概念逐渐清晰，了解了段式存储、页式存储以及段页式存储的的优缺点。使自己非常稚嫩作品一步步完善起来，每一次改
进都是我学习的收获，每一次试验的成功都会让我兴奋好一段时间。
这次做论文的经历也会使我终身受益，我感受到做论文是要真真正正用心去做的一件事情，是真正的自己学习的过程和研究的过程，没有学习就不可能有研究的能力，没有自己的研究，就不会有所突破，那也就不叫论文了。
希望这次的经历能让我在以后学习中激励我继续进步。
参考文献
[1] 计算机操作系统（实验指导书），滕艳平等编，哈尔滨工业大学出版社，2008年9月
[2]操作系统习题解答与实验指导（第二版），张明等编，中国铁道出版社，2007年12月
[3]操作系统实验教程，张丽芬等编，清华大学出版社，2006年
[4]操作系统学习辅导，张献忠编，清华大学出版社，2004年
五、源程序
#define _CRT_SECURE_NO_DEPRECATE
#include
#include
#include
#define Mem_Size 64
#define Block_Size 1
#define Res_Set_Size 8 //驻留集空间为8个页
#define Pro_sum_size 5
//定义全局变量
int block[Mem_Size]; // 内存块状态标志数组，0：空闲，1：使用
int seg_sum[Mem_Size][2]; //建立总的段数的二维数组
int processCount = 0; // 记录当前进程数
int pageTotal; //总页数
int count = 0; //记录进程已经占用的内存块数
int in_mem_seg = 0;//记录调入内存的段数
int in_mem_page = 0;//记录调入内存的段数
int seg_sum_num = 0 ;//需要的总段数
int seg_Pnum = 0; //记录每个段需要的内存
int i_min , j_min ,k_min , t_min;//在LRU算法中记录使用时间最久的进程号、段号、页号和该
//页在驻留集中的位置
bool flag = true ;
int pro_num = 0;//每一次进行进程申请的进程数量
//自定义页表
struct Page
{
int block;
int is_p; //记录是否想调入内存
int page_id ; //记录页号
int frame_id ; //记录页框号
int p_p ; //修改位，表示对应的页是否在内存中，0表示不在，1表示在
int p_m ; //修改位，表示对应的页的内容从上一次装入到内存中到现在是否改变，0表示没//有改变，1表示有
};
//自定义段表
struct Segment
{
int Pnum; //记录页数
struct Page Pages[Mem_Size];
int is_p; //记录是否想调入内存
int seg_id ; //记录段号
int p ;//页表指针，指向相应页的起始地址
int s_p ; //修改位，表示对应的段是否在内存中，0表示不在，1表示在
int s_m ; //修改位，表示对应的段的内容从上一次装入到内存中到现在是否改变，0 表//示没有改变，1表示有
};
//自定义进程结构体
struct Process
{
int pro_id ;//记录进程号
int IsInMem;//记录进程是否在内存
int Total;//记录某进程所需的总页数
int Snum; //记录该进程的段数
struct Segment Segments[10];
};
//进程数组的定义
struct Process Processes[5];
struct Segment Segments[10];
struct Page Pages[Mem_Size];
int Res_Set [Res_Set_Size];
//内存空间使用输出
void Menu();
void FIFO_Strategy(); //先进先出策略
void Check_Mem(); //查看内存
void Init(); //进行初始化
void Alloc_Mem(); //分配内存
void Apply_Mem();//进程个数、段数以及段内地址的赋值函数
void Addr_Exchange(); //地址转换函数
void Finish_Pro(); //手动结束进程，释放相应空间
void Print_Table();//段表和页表的dayin
void FIFO_Strategy()
{
int p_id , s_id ,pa_id;
int t , i , j , k;
int temp1 = 0 , temp2 = 0 ;
if(in_mem_page == Res_Set_Size)
{
for(i = 0 ; i < processCount ; i++)
{
for(j = 0 ; j < Processes[i].Snum ;j++)
{
for(k = 0 ; k < Processes[i].Segments[j].Pnum ; k++)
{
if(Processes[i].Segments[j].Pages[k].frame_id == Res_Set[0])
Processes[i].Segments[j].Pages[k].p_p = 0;
else
{
if(Processes[i].Segments[j].Pages[k].p_p = 1)
temp1++;
}
}
if(temp1 == 0)
{
Processes[i].Segments[j].s_p = 0;
printf("段S%d已经被调出内存！\n",Processes[i].Segments[j].seg_id);
in_mem_seg--;temp2--;
}
else
{
if(Processes[i].Segments[j].s_p == 1)
temp2++;
}
}
if(temp2 == 0)
{
Processes[i].IsInMem = 0;
printf("进程%d已经被调出内存！\n",Processes[i].pro_id);
}
}
printf("被淘汰的页框号为：%d\n",Res_Set[0]);
for(t = 1 ; t < Res_Set_Size ; t++)
Res_Set[t-1] = Res_Set[t];
for(i = 0 ; i < processCount ; i++)
{
for(j = 0 ; j < Processes[i].Snum ; j++)
{
for(k = 0 ; k < Processes[i].Segments[j].Pnum ; k++)
{
if(Processes[i].Segments[j].Pages[k].frame_id == Res_Set[0] ||
Processes[i].Segments[j].Pages[k].frame_id == Res_Set[1]||
Processes[i].Segments[j].Pages[k].frame_id == Res_Set[2]||
Processes[i].Segments[j].Pages[k].frame_id == Res_Set[3]||
Processes[i].Segments[j].Pages[k].frame_id == Res_Set[4]||
Processes[i].Segments[j].Pages[k].frame_id == Res_Set[5]||
Processes[i].Segments[j].Pages[k].frame_id == Res_Set[6])
{
Processes[i].Segments[j].Pages[k].p_p = 1;
}
else
Processes[i].Segments[j].Pages[k].p_p = 0;
}
}
}
Res_Set[Res_Set_Size-1] = -1;
in_mem_page--;
}
printf("请输入您想要调入内存的进程号和相应的段号、页号，中间用空格隔开：\n");
scanf("%d %d %d", &p_id , &s_id , &pa_id);
for(i = 0 ; i < processCount ; i++)
{
if(Processes[i].pro_id == p_id)
{
for(j = 0 ; j < Processes[i].Snum ; j++)
{
if(Processes[i].Segments[j].seg_id == s_id)
{
for(k = 0 ; k < Processes[i].Segments[j].Pnum ; k++)
{
if(Processes[i].Segments[j].Pages[k].page_id == pa_id)
{
if(Processes[i].Segments[j].Pages[k].p_p == 0)
{
printf("页%d已经成功调入内存!\n", Processes[i].Segments[j].Pages[k].page_id);
Processes[i].Segments[j].Pages[k].p_p = 1;
in_mem_page++;
Res_Set[in_mem_page-1] = Processes[i].Segments[j].Pages[k].frame_id;
Print_Table();
}
else
printf("页%d已经在内存中了!\n",Processes[i].Segments[j].Pages[k].page_id);
}
}
}
}
}
}
Menu();
}
void Check_Mem()
{
int k,i;
printf("\n内存总量：%d 块\n已用空间：%d 块\n剩余空间：%d 块\n进程总数：%d 个\n",
Mem_Size, count, Mem_Size-count, processCount);
if (flag && count < Mem_Size)
{
printf("下面是可用的空闲块：\n");
for (k = 0 , i = 0 ; k < Mem_Size ; k++)
{
if (block[k] == 0)
printf("%2d ", k, ++i);
if (i == 10)
{
putchar('\n');
i = 0;
}
}
putchar('\n');
}
Menu();
}
void Init()
{
// 初始化内存状态标志数组
for (i = 0 ; i < Mem_Size ; i++)
block[i] = 0;
// 初始化驻留集
for (i = 0 ; i < 30 ; i++)
{
Res_Set[i] = -1;
}
printf("---------------------------------------\n");
printf("初始化结果如下：\n");
Check_Mem();
flag = false;
}
void Print_Table()
{
int i,j,k;
for(i = 0 ; i < processCount ; i++)
{
printf("进程p%d已经分配好内存!\n",Processes[i].pro_id);
Processes[i].IsInMem = 1;
printf("该进程的段表内容如下：\n");
for(j = 0 ; j < Processes[i].Snum ; j++)
{
printf("段号：段的长度：页的起始地址：P位：M位：\n");
printf("%d\t%d\t\t%d\t\t%d\t%d\n",
Processes[i].Segments[j].seg_id,
Processes[i].Segments[j].Pnum,
Processes[i].Segments[j].p,
Processes[i].Segments[j].s_p,
Processes[i].Segments[j].s_m);
printf("该段的页表内容如下：\n");
printf("页号：页框号：P位：M位：\n");
for(k = 0 ; k < Processes[i].Segments[j].Pnum ; k++)
{
printf("%d\t%d\t%d\t%d\t\n",
Processes[i].Segments[j].Pages[k].page_id,
Processes[i].Segments[j].Pages[k].frame_id,
Processes[i].Segments[j].Pages[k].p_p,
Processes[i].Segments[j].Pages[k].p_m);
}
}
}
void Alloc_Mem()
{
int i,j,k,t;
printf("\n\n*******************************\n");
for(i = 0 ; i < pro_num ; i++)
{
Processes[i].Total = 0;
if(count+Processes[i].Total > Mem_Size)
{
for(j = 0 ; j < Processes[i].Snum ; j++)
{
Processes[i].Total += Processes[i].Segments[j].Pnum;
printf("内存空间不足,进程p%d及以后的内存分配失败!",i+1);
break;
}
break;
}
else
{
for(j = 0 ; j < Processes[i].Snum ; j++)
{
Processes[i].Segments[j].p = count ;
if( Processes[i].Segments[j].is_p == 1)
Processes[i].Segments[j].s_p = 1;
else
Processes[i].Segments[j].s_p = 0;
for(k = 0 ; k < Processes[i].Segments[j].Pnum ; k++)
{
Processes[i].Segments[j].Pages[k].frame_id = count;
block[count] = 1;
if(Processes[i].Segments[j].Pages[k].is_p == 1)
{
Processes[i].Segments[j].Pages[k].p_p = 1;
Res_Set[in_mem_page] =
Processes[i].Segments[j].Pages[k].frame_id;
in_mem_page++;
}
else
Processes[i].Segments[j].Pages[k].p_p = 0;
count++;
}
}
if(in_mem_page > Res_Set_Size)
{
printf("驻留集已满！页框号为%d以后的页没能进入驻留集。\n",Res_Set[Res_Set_Size-1]);
for(t = Res_Set_Size ; t < in_mem_page ; t++)
{
for(j = 0 ; j < Processes[i].Snum ; j++)
{
for( k = 0 ; k < Processes[i].Segments[j].Pnum ; k++)
{
if(Res_Set[t] == Processes[i].Segments[j].Pages[k].frame_id)
Processes[i].Segments[j].Pages[k].p_p = 0;
}
}
}
in_mem_page = Res_Set_Size;
}
printf("\n\n");
}
}
Print_Table();
Menu();
}
void Apply_Mem()
{
int i,is,ts,j,tp,ip;
int l = 0;
int temp_count = 0;
//输入内存总需求（多少段，每个段多大）
printf("现记录您需要的总内存大小：\n");
printf("请输入您需要的总段数：");
scanf("%d",&seg_sum_num);
printf("请输入段号和相应的页数，中间用空格隔开:\n");
for (i = 0 ; i < seg_sum_num ; i++)
{
scanf("%d %d",&seg_sum[i][0],&seg_sum[i][1]);
getchar();
}
printf("\n\n");
printf("进程内存空间申请！\n");
printf("请输入进程的数目(大于0,小于等于5的整数):");
scanf("%d",&pro_num);
processCount += pro_num;
while(pro_num<=0 || pro_num > Pro_sum_size)
{
printf("您输入的进程个数超出阈值！\n");
printf("请输入进程的数目(大于0,小于等于5的整数):");
scanf("%d",&pro_num);
processCount += pro_num;
}
for(is = 0 ; is < pro_num ; is++)
{
printf("\n*******************************\n");
printf("请输入第%d个进程的进程号：", is+1);
scanf("%d",&Processes[is].pro_id);
printf("请输入进程p%d的段数:",Processes[is].pro_id);
scanf("%d",&Processes[is].Snum);
while(Processes[is].Snum > seg_sum_num )
{
printf("您输入的段数超值！\n");
printf("请输入进程p%d的段数:",Processes[is].pro_id);
scanf("%d",&Processes[is].Snum);
}
printf("请输入该进程需要的段号和是否需要调入内存，中间用空格可开（1->是/0->否）：\n");
for(ts = 0 ; ts < Processes[is].Snum ; ts++)
{
scanf("%d %d",&Processes[is].Segments[ts].seg_id , &Processes[is].Segments[ts].is_p);
Processes[is].Segments[ts].s_m = 0;
getchar();
}
for(j = 0 ; j < Processes[is].Snum ; j++)
{
printf("请输入段S%d所需的页数：",Processes[is].Segments[j].seg_id);
scanf("%d",&Processes[is].Segments[j].Pnum);
while(Processes[is].Segments[j].Pnum > seg_sum[j][1])
{
printf("您输入的页数超值！\n");
printf("请输入段S%d所需的页数：",Processes[is].Segments[j].seg_id);
scanf("%d",&Processes[is].Segments[j].Pnum);
}
}
for(tp = 0 ; tp < Processes[is].Snum ; tp++)
操作系统课程设计报告书
题目1 连续动态内存管理模拟实现 1.1 题目的主要研究内容及预期达到的目标 （1）针对操作系统中内存管理相关理论进行设计，编写程序并进行测试，该程序管理一块虚拟内存。重点分析三种连续动态内存分配算法，即首次适应算法、循环首次适应算法和最佳适应算法。 （2）实现内存分配和回收功能。 1.2 题目研究的工作基础或实验条件 （1）硬件环境：PC机 （2）软件环境：Windows XP，Visual C++ 6.0 1.3 设计思想 首次适应算法的实现：从空闲分区表的第一个表目起查找该表，把最先能够满足要求的空闲区分配给作业，这种方法的目的在于减少查找时间。为适应这种算法，空闲分区表中的空闲分区要按地址由低到高进行排序。该算法优先使用低址部分空闲区，在低址空间造成许多小的空闲区，在高址空间保留大的空闲区。 循环首次适应算法的实现：在分配内存空间时，不再每次从表头开始查找，而是从上次找到空闲区的下一个空闲开始查找，直到找到第一个能满足要求的的空闲区为止，并从中划出一块与请求大小相等的内存空间分配给作业。该算法能使内存中的空闲区分布得较均匀。 最佳适应算法的实现：从全部空闲区中找到能满足作业要求的、且最小的空闲分区，这种方法能使碎片尽量小。为适应此算法，空闲分区表中的空闲分区要按从小到大进行排序，从表头开始查找第一个满足要求的自由分配。 1.4 流程图 内存分配流程图，如图1-1所示。
图1-1 内存分配流程图内存回收流程图，如1-2所示。
图1-2 内存回收流程图 1.5 主要程序代码 （1）分配内存 void allocate(char z,float l) { int i,k; float ad; k=-1; for(i=0;i 一引言 1.1实验的性质、目的和任务 1.1.1性质 操作系统是计算机专业的核心系统，此课程设计用于模拟操作系统的实现。操作系统对计算机系统资源实施管理，是所有其他软件与计算机硬件的唯一接口，所有用户在使用计算机时都要得到操作系统提供的服务。要掌握操作系统的基本概念、基本原理、设计方法和实现技术，具有初步分析实际操作系统的能力，为其今后在相关领域开展工作打下坚实的基础。 1.1.2任务 模拟采用多道程序设计方法的单用户操作系统，该操作系统包括四部分内容：文件管理和用户接口、存储管理、设备管理、进程管理。 1.1.3目的 通过模拟操作系统原理的实现，加深对操作系统工作原理和操作系统实现方法的理解；通过模拟操作系统原理的实现练习编程，进一步了解操作系统的实现方法；练习合作完成系统的团队精神和提高程序设计能力。 1.2实验要求和实验意义 实现对操作系统的模拟，具体是在采用文件分配表的基础上实现单用户的磁盘文件管理部分和用户接口；加深对操作系统的工作原理和实现方式的理解，提高动手实践的能力。 1.3论文结构安排 本论文主要内容：引言、系统分析与设计、系统实现、结束语、参考文献。 二系统分析与设计 2.1系统要求 模拟采用多道程序设计方法的单用户操作系统，该操作系统包括四部分内容：文件管理和用户接口、存储管理、设备管理、进程管理。 2.2主要模块 2.2.1文件模块 2.2.1.1文件模块的定义 文件是在逻辑上具有完整意义的信息组合，它有一个名字做标识符。一个文件必须要有一个文件名，用户利用文件名来访问文件。文件名通常由一串字符构成，名字的长度因系统而异。文件系统具有5大功能：完成文件存储空间的管理，实现文件名到物理地址的映射，实现文件和目录的操作管理，提供文件共享能力和安全可靠措施，文件系统向用户提供了有关文件和目录操作的接口。 2.2.1.2文件的逻辑结构 文件的逻辑结构采用流式结构，流式文件指文件内的数据不再组成记录，只是一串的信息组合，字符是构成文件的基本单位，这种文件常常按长度来读取所需信息。 文件的内容均采用文本文件，系统中有两种文件：一种是存放任意字符的文件；一种是可执行文件：可执行文件的内容就是系统内进程的程序体。 2.2.1.3文件的物理结构 实验中采用显示链接的物理文件结构，把磁盘中每一块的指针部分提出来，组织在一起，形成文件分配表（FAT表）。一个磁盘仅设置一张文件分配表，磁盘有多少块，文件分配表就有多少项，若文件的一个磁盘块号为i，则这个文件的下一个磁盘的块号应该记录在文件分配表的第i项。 2.2.1.4磁盘模拟 用一个文件C模拟磁盘，磁盘的每个盘块64字节，模拟磁盘共有128块。第0，1块存放文件分配表，第2块存放根目录，其余存放子目录和文件。 2.2.1.5目录结构 目录结构采用树形目录结构。 目录项内容（8个字节） 目录名，文件名：2个字节； 扩展名：2个字节（目录没有扩展名）。 操作系统安全相关知识点与答案 By0906160216王朝晖第一章概述 1. 什么是信息的完整性 信息完整性是指信息在输入和传输的过程中，不被非法授权修改和破坏，保证数据的一致性。 2. 隐蔽通道的工作方式？ 隐藏通道可定义为系统中不受安全策略控制的、范围安全策略的信息泄露路径。 按信息传递的方式与方式区分，隐藏通道分为隐蔽存储通道和隐蔽定时通道。１隐蔽存储通过在系统中通过两个进程利用不受安全策略控制的存储单位传递信息。前一个进程通过改变存储单位的内容发送信息，后一个进程通过观察存储单元的比那话来接收信息。２隐蔽定时通道在系统中通过利用一个不受安全策略控制的广义存储单元传递信息。前一个进程通过了改变广义存储单位的内容发送信息，后一个进程通过观察广义单元的变化接收信息，并用如实时钟这样的坐标进行测量。广义存储单元只能在短时间内保留前一个进程发送的信息，后一个进程必须迅速地接受广义存储单元的信息，否则信息将消失。 3. 安全策略和安全模型的关系 安全策略规定机构如何管理、保护与分发敏感信息的法规与条例的集合； 安全模型对安全策略所表达的安全策略的简单抽象和无歧义的描述，是安全策略和安全策略实现机制关联的一种思想。 ４.安全内核设计原则 １.完整性原则：要求主体引用客体时必须通过安全内核，及所有信息的访问都必须通过安全内核。 ２.隔离性原则：要求安全内核具有防篡改能力（即可以保护自己，也可以防止偶然破坏）３.可验证性原理：以下几个设计要素实现（最新的软件工程技术、内核接口简单化、内核小型化、代码检查、完全测试、形式话数学描述和验证） ５.可信计算基TCB TCB组成部分： 1.操作系统的安全内核。 2.具有特权的程序和命令。 3.处理敏感信息的程序，如系统管理命令等。 4.与TCB实施安全策略有关的文件。 5.其他有关的固件、硬件和设备。 6.负责系统管理的人员。 7.保障固件和硬件正确的程序和诊断软件。 可信计算基软件部分的工作： 关于Linux操作系统设计研究毕业论文 目录 中文摘要 (1) ABSTRACT (2) 第1章 Linux概述 (3) 1.1 Linux操作系统的诞生和发行版 (3) 1.1.1 Linux系统的诞生 (3) 1.1.2 Linux 发行版 (3) 1.2 Linux应用和特性 (4) 1.2.1 linux 的应用 (4) 1.2.2 linux 的特性 (4) 第2章 Tiny210开发板 (6) 2.1 Tiny210 简介 (6) 2.2 Tiny210硬件配置 (6) 2.3 软件支持 (7) 第3章移植前准备 (8) 3.1软件平台的搭建 (8) 3.1.1 虚拟机的安装 (8) 3.1.2 Red Hat linux 的安装 (8) 3.1.3 软件包和源码包的准备和下载 (8) 第4章 Linux 核 (9) 第5章 RTC芯片 (10) 5.1 RTC芯片简述 (10) 5.2I2C总线简介 (10) 第6章字符设备驱动相关知识 (11) 6.1 模块机制 (11) 6.2 字符设备开发基本步骤 (12) 6.3 主设备号和次设备号 (12) 6.4 实现字符驱动程序 (13) 第7章 RTC驱动实现 (16) 7.1 设计思路 (16) 7.2 RTC程序实现 (16) 7.2.1 RTC基本数据结构 (16) 7.2.2注册字符设备 (16) 7.2.3 定义操作函数 (17) 7.2.4 函数声明 (18) 7.3 编译生成.ko文件 (18) 7.4 实际运行及结果 (18) 第8章结论 (20) 谢辞 (21) 参考文献 (22) 附录A RTC驱动程序 (23) 附录B Makefile文件 (41) 附录C 应用层测试程序 (41) 浅谈操作系统 摘要 随着科学技术的不断发展与创新，计算机得到了广泛的普及和应用，同时计算机的操作系统也在不断的发展和完善当中。21世纪是信息的时代，最重要的体现就是计算机技术的广泛应用及发展，操作系统作为计算机系统的基础是管理计算机软硬件资源、控制程序运行、改善人机界面和为应用软件提供支持的一种系统，本文主要是通过对操作系统及其发展情况来进行分析，了解计算机操作系统发展的基本情况，阐述未来操作系统的发展趋势，从而促进计算机技术的不断的进步。 关键词：计算机；操作系统；发展； 一、计算机操作系统的发展史 操作系统是管理计算机硬件资源，控制其他程序运行并为用户提供交互操作界面的系统软件的集合。操作系统是计算机系统的关键组成部分，负责管理与配置内存、决定系统资源供需的优先次序、控制输入与输出设备、操作网络与管理文件系统等基本任务。操作系统所处位置作系统是用户和计算机的接口，同时也是计算机硬件和其他软件的接口。 原始的操作系统主要是从批次模式开始，然后逐渐的发展到分时机制的模式，后来由于多处理器时代的到来，整个操作系统也逐渐有多处理器的协调功能，继而出现了分布式的系统。操作系统主要发展可分为四个阶段：纯手工操作阶段、批次处理阶段、多道程序系统阶 段及现代操作系统阶段。整个系统的发展主要面临着技术上的难题，主要体现的是计算机硬件技术的发展限制了软件的发展和操作系统的不稳定性。 二、计算机中常用的操作系统 计算机操作系统作为计算机系统的基础是管理电脑软硬件系统的程序。计算机系统的种类多，经常是通过应用领域来划分的，其中应用程序主要是包括桌面、服务器、主机以及嵌入几个应用领域的操作系统。常用的操作系统分类如下。 1.Windows系统 Windows系统作为计算机内较为常见的操作系统，在人们的日常生活和学习中都应用的较为普遍，Windows系统作为现代最为流行的操作系统，其在技术方面也是非常成熟的。目前最新版本的Windows 操作系统为Windows10。 2.UNIX系统 UNIX系统有自身较为统一的实施标准和认证规范，并且利用该规范，还可以对UNXI系统进行程序的移植，并且促进了UNIX的发展及应用程序的开发，UNXI已经开始作为大型机器、网络服务器及工作中的主流操作系统，并且其自身的发展还在一定的程度上推动了Linux等开源UNIX类操作系统的发展。 3.Linux系统 Linux系统是在UNIX的基础上进行发展的，其开源模式的软件环境极其价值越来越受到社会，并且其软件的运行环境及其价值越来 操作系统课程设计报告 东莞理工学院 操作系统课程设计报告 学院：计算机学院 专业班级： 13软件工程1班 提交时间： 2015/9/14 指导教师评阅意见： . 项目名称：进程与线程管理功能 一、设计目的 用语言来模拟进程和线程管理系统，加深对进程和线程的理解，掌握对进程和线程各种状态和管理的算法原理。 二、环境条件 系统： WindowsXP、VMWare、Ubuntu Linux 语言：C/C++ 开发工具：gcc/g++、Visual C++ 6.0 三、设计内容 1. 项目背景 计算机的硬件资源有限，为了提高内存的利用率和系统的吞吐量，就要根据某种算法来管理进程和线程的状态从而达到目的。 进程与线程管理功能完成基于优先级的抢占式线程调度功能，完成进程虚拟内存管理功能。 进程与线程管理功能 基本要求：完成基于优先级的抢占式线程调度功能，完成进程虚拟内存管理功能。 提高要求：（增加1项就予以加分） (1) 实现多种线程调度算法； (2)通过“公共信箱”进行通信的机制，规定每一封信的大小为128字节，实现两个用户进程之间通过这个“公共信箱”进行通信。 (3) 实现多用户进程并发的虚拟内存管理功能。 (4) 实现用户进程间通信功能，并用生产者/消费者问题测试进程间通信功能的正确性。 (5) 实现改进型Clock页面置换算法。 (6) 实现Cache功能，采用FIFO替换算法。 2. 扩展内容 实现多种线程调度算法:时间片轮转调度算法 四、人员分工 优先级调度算法：钟德新，莫友芝 时间片轮转调度算法：张德华，袁马龙 设计报告由小组队员共同完成。小组成员设计的代码分工如下：钟德新编写的代码：void Prinft(){ PCB *p; system("cls");//清屏 p=run; //运行队列 if(p!=NULL) { p->next=NULL; } cout<<"当前正在运行的进程："< 智能手机的操作系统毕业论文 长沙民政职业技术学院 2013届 毕业实践报告 院别：电子信息工程学院 专业：应用电子技术 班级：电子1032 2013年3月21日 谈智能手机的操作系统 言金鑫、李荡彪、谭强、陈俊武 1019013221，1019013233、1019013240，1019013251 【摘要】从1973年4月份手机被人类发明开始，截止至本文的撰写日期，手机正好诞生了整整40年。40年的时光，随着现代电子科技的飞速发展，科技人员之间的竞争产物已经遍地开花。人们对手机的追求已不像从前那样简单，从最初的大哥大开始，可以随身携带的电话直接改变了大众的生活；到现在的2013年，手机，智能的手机，才是现在人们追求的目标，追求着它为我们的生活提供更多的和更大的便利。 一、什么是智能手机 要为现在的智能手机定义，这是一个很难的事情。在本文看来，要想成为一台智能的手机，它得像人们的思想观念一样，不断前进，不断发展，不断更新。作为一个人类智慧科技的产物，智能手机的发展也要从人性化的角度出发，能够无限贴近人们的生活；不仅如此，它必须具备“与时俱进”这种特殊的属性。所以，“从人性化的角度出发，手机自身的功能能够无限扩展的”才能称为智能手机。 二、智能手机的操作系统 操作系统是一个含义很广的概念，在这里，我们只谈智能手机上面的操作系统。操作系统是 直接运行在“裸机”上的最基本的系统软件，任何其他软件都必须在操作 系统的支持下才能运行。而对于手机，就只是单指“嵌入式操作系统”了。截止至本文的撰写日期，现在主流的智能手机操 作系统有：android、iOS、WindowsPhone这三个；非主流的有symbian、BlackBerry这两个。 从下图中，我们得出，在中国，现阶段最受关注的操作系统如下图所示： 从图表来看，显而易见，搭载Android系统的智 上海电力学院 计算机操作系统原理 课程设计报告 题目名称：编写程序模拟虚拟存储器管理 姓名：杜志豪.学号： 班级： 2012053班 . 同组姓名：孙嘉轶 课程设计时间：—— 评语： 成绩： 目录 一、设计内容及要求 (4) 1. 1 设计题目 (4) 1．2 使用算法分析： (4) 1． FIFO算法（先进先出淘汰算法） (4) 1． LRU算法（最久未使用淘汰算法） (5) 1. OPT算法（最佳淘汰算法） (5) 分工情况 (5) 二、详细设计 (6) 原理概述 (6) 主要数据结构(主要代码) (6) 算法流程图 (9) 主流程图 (9) Optimal算法流程图 (10) FIFO算法流程图 (10) LRU算法流程图 (11) ．1源程序文件名 (11) . 2执行文件名 (11) 三、实验结果与分析 (11) Optimal页面置换算法结果与分析 (11) FIFO页面置换算法结果与分析 (16) LRU页面置换算法结果与分析 (20) 四、设计创新点 (24) 五、设计与总结 (27) 六、代码附录 (27) 课程设计题目 一、设计内容及要求 编写程序模拟虚拟存储器管理。假设以M页的进程分配了N 块内存（N 操 作 系 统 发 展 过 程 论 文 操作系统的发展 摘要：现在社会，操作系统进入了社会生活的各个方面, 涉及大型计算机、个人计算机、移动便携设备、其他自动化设备等各个层次的应用领域。操作系统（Operating System，简称OS）是计算机系统的重要组成部分，是一个重要的系统软件，它负责管理计算机系统的硬、软件资源和整个计算机的工作流程，协调系统部件之间,系统与用户之间、用户与用户之间的关系。电子计算机诞生以来, 计算机操作系统的研究取得了长足进展。在几十年的发展历程中, 各种操作系统应运而生,面对外国商业软件在中国的事实垄断, 重新审视中国基础软件发展战略、配套政策和实施方法已经到了刻不容缓的地步。 本文主要以计算机操作系统的发展过程为核心地位同时对它的技术变革作出了分析,同时对算机操作系统的功能,发展和分类做了简单的分析和阐述。 关键词：操作系统发展现状问题新技术 引言 操作系统是控制其他程序运行，管理系统资源并为用户提供操作界面的系统软件的集合。操作系统身负诸如管理与配置内存、决定系统资源供需的优先次序、控制输入与输出设备、操作网络与管理文件系统等基本事务。操作系统是管理计算机系统的全部硬件资源包括软件资源及数据资源;控制程序运行;改善人机界面;为其它应用软件提供支持等，使计算机系统所有资源最大限度地发挥作用，为用户提供方便的、有效的、友善的服务界面。 操作系统是管理计算机系统的全部硬件资源包括软件资源及数据资源；控制程序运行；改善人机界面；为其它应用软件提供支持等，使计算机系统所有资源最大限度地发挥作用，为用户提供方便的、有效的、友善的服务界面。操作系统是一管理电脑硬件与软件资源的程序，同时也是计算机系统的内核与基石。操作系统身负诸如管理与配置内存、决定系统资源供需的优先次序、控制输入与输出设备、操作网络与管理文件系统等基本事务。 目录 （一）、操作系统的简单介绍 （二）、操作系统的发展 （三）、操作系统新技术 （四）、操作系统发展现状 （五）、结语 （一）、操作系统的基本介绍 操作系统的功能： 推荐6款安全的操作系统 上一篇使用虚拟系统快照功能，让您上网更安全，只是从快照的功能角度来说了一下利用虚拟机系统来安全上网，那么，怎么选择虚拟系统需要安装的操作系统呢？当然，可以选择Windows系统，不过大部分选择的是Linux系统，有没有安全的操作系统呢？下面就介绍几款安全的操作系统。https://www.wendangku.net/doc/6b15065479.html,⑴whonixWhonix是专为高级安全和隐私设计的桌面操作系统。它现实地解决攻击，同时保持可用性。它通过故障安全，自动和桌面使用Tor网络使在线匿名成为可能。一个重新配置的Debian库在多个虚拟机中运行，提 供了一个基本的防恶意软件和IP泄漏的保护层。预安装的预配置应用程序可以使用，安装其他应用程序或个性化桌面不会危及用户。Whonix是唯一一个积极开发的操作系统，设 计用于在虚拟机内部运行并与Tor配对。安装方法:①下载VirtualBox和扩展程序包：Whonix-Workstation.ova，Whonix-Gateway.ova三个文件；②安装VirtualBox，加载 扩展程序包；运行VirtualBox，“管理”，“导入虚拟电脑”，把下载的ova格式文件导入Virtual Box中，先导入 Whonix-Gateway.ova，后导入Whonix-Workstation.ova③ 启动Whonix-Gateway；④启动Whonix-Workstation。https://www.wendangku.net/doc/6b15065479.html,⑵tailstails是一个实时操作系统，可以从DVD， U盘或SD卡开始几乎所有的计算机；目的是保护你的隐私和安全。安装方法①首先下载 Universal-USB-Installer-1.9.5.5和Tails系统镜像文件 tails-i386-1.1.iso (1.02GB)；②插入U 盘（建议4G以上）； ③运行Universal-USB-Installer-1.9.5.5，step1选择tails系统;step2选择Tails系统镜像文件tails-i386-1.1.iso ；step3选择U盘，format I:drive (erases content) 表示对U盘格式化（删除内容）；选择Create安装即可；④设置电脑从U盘启动，就可以使用该系统了。tails系统是安装在U盘上，而不是将U盘当安装盘在电脑上装系统，这两者是完全不同的概念，两种玩法。 https://www.wendangku.net/doc/6b15065479.html,⑶openbsdOpenBSD是一个多平台的， 基于4.4BSD的类UNIX操作系统，是BSD衍生出的三种免费操作系统（另外两种是NetBSD和FreeBSD）之一，被 称为世界上最安全的操作系统。 https://www.wendangku.net/doc/6b15065479.html,⑷qubes-osQubes OS是一种面向安全 的操作系统（OS）。Qubes是免费和开源软件（FOSS）。这意味着每个人都可以以任何方式自由使用，复制和更改软件。这也意味着源代码是公开的，所以其他人可以贡献和审计它。https://www.wendangku.net/doc/6b15065479.html,/linux-kodachi/（5）Linux KodachiKodachi Linux 是一款基于Debian 8.6 的操作系统，它是专为保护 用户隐私而设计的，因此具有高度的安全及匿名性，并具备 本科毕业论文（设计） 论文题目：基于STM32的嵌入式操作系统程序设计及实现 姓名：郝宇 学号：0930******** 班级：01班 年级：2009级 专业：电子信息工程学院：信息工程学院指导教师：丁光哲讲师完成时间：2013年5月20日 作者声明 本毕业论文（设计）是在导师的指导下由本人独立撰写完成的，没有剽窃、抄袭、造假等违反道德、学术规范和其他侵权行为。对本论文（设计）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。因本毕业论文（设计）引起的法律结果完全由本人承担。 毕业论文（设计）成果归武昌工学院所有。 特此声明 作者专业：电子信息工程 作者学号：0930******** 作者签名： 年月日 基于STM32的嵌入式操作系统 程序设计及实现 郝宇 The Design and Implementation of embedded operating system program based on STM32 Hao, Yu 2013年5月20日 摘要 随着科学技术不断的进步，工业生产越来越先进复杂，操作系统μC/OS-II 是高效、稳定、可靠、节能的系统，广泛应用安防，消费电子中。而基于Cortex-M3架构下的STM32是一款性价比优越新型微处理器，将μC/OS-II移植到STM32 上能够发挥其高效的性能，从而投入社会生产，制造出很多有用又实惠的电子产品，为我们的生活带来便利。 本文主要的研究内容是μC/OS-II操作系统理论分析、移植方法、应用程序设计及调试仿真实现。首先，对μC/OS-II的理论分析，研究其实际应用及系统结构；其次，分析STM32硬件平台及μC/OS-II的移植需求；最后，在μC/OS-II 上开发LCD，LED，按键KEY等应用程序，并对多任务系统调试分析。主要研究结论如下： （1）μC/OS-II操作系统主要分为任务管理、内存管理和时间管理三大部分，其间通信是通过消息队列和消邮箱。 （2）μC/OS-II移植主要在OS_CPU.H，OS_CPU_C.C，OS_CPU_A.ASM三个文件中，涉及到数据类型、堆栈、中断定义和任务切换等。 （3）应用程序设计优先级分配要合理，硬件平台初始化模块化处理。 关键词：嵌入式系统；μC/OS-II；移植 课程设计（100分） 1．分析设计内容，给出解决方案（要说明设计实现的原理，采用的数据结构）。20分 2．画出程序的基本结构框图和流程图。10分 3．对程序的每一部分要有详细的设计分析说明。10分 4．源代码格式规范，符合软件模块化设计思想，数据结构采用得当。20分 5．设计合适的测试用例，对得到的运行结果要有分析。10分 6．设计中遇到的问题，设计的心得体会。10分 7．按期提交完整的程序代码、可执行程序和课程设计报告。10分 8. 设计有新意，功能模块完善，有操作界面，运行结果清晰 10分 l 模拟页式存储管理方案中内存空间的管理和分配。1063(05级) l :仿真模拟银行家算法对死锁的避免 0606303030 （专升本） 详细要求:采用银行家算法，编写和调试一个仿真模拟银行家算法避免死锁的程序。设计n 个并发进程共享3类不同的系统资源，即1类资源、2类资源、3类资源。进程可以动态的申请资源，系统按各个进程的申请动态的分配资源。可以添加进程，进程动态的申请资源，系统进行安全性检查，判断是否可以为申请资源的进程分配资源。如果能够找到安全序列，则系统为进程分配资源，否则原先的试探分配资源作废。 l 用多线程同步方法解决生成者与消费者问题 0606303007 (06专升本) 设计目的：通告研究Linux的进程机制和信号量实现生产者和消费者问题的并发控制。 说明：有界缓冲区内设置有20个存储单元，放入/取出的数据项设定为1-20这20个整型数。设计要求：（1）每个生成者/消费者对有界缓冲区进行操作后，即时显示有界缓冲区的全部内容，当前指针位置和生成者/消费者线程的内容。 （2）生产者和消费者各有两个以上。 （3）多个生产者或多个消费者之间须有共享对缓冲区进行操纵的函数代码。 l 用JAVA模拟仿真“生产者-消费者”问题的解决过程及方法。0606303021 要求： (1)多个缓冲区不是环形循环的，也不要求按顺序访问。生产者可以把产品放到目前某一个空缓冲区中。 (2)消费者只消费指定生产者的产品。 (3)在测试用例文件中指定了所有的生产和消费的需求，只有当共享缓冲区的数据满足了所有关于它的消费需求后，此共享缓冲区才可以作为空闲空间允许新的生产者使用。 (4)在为生产者分配缓冲区时各生产者间必须互斥，此后各个生产者的具体生产活动可以并发。而消费者之间只有在对同一产品进行消费时才需要互斥，同时它们在消费过程结束时需要判断该消费对象是否已经消费完毕并清除该产品。 l 仿真进程管理程序，应考虑，进程状态之间的转换、同步机制与进程通讯1001 l 仿真连续分配存储管理系统，至少包括以下功能：并发分配与回收、查询、多种分配算法的分析比较、拼接和搬家等功能1002 l Linux下进程调度算法模拟实现 1003 姓名：慕永利 班级：软件11-2班 学号：23号 日期：2013年11月1日 摘要 在操作系统中引入线程，能够减少程序在并发执行时所付出的时空开销，使OS具有更好的并发性。 线程是进程的一个实体，是独立调度和分配的基本单位。每个独立的线程有一个程序运行的入口、顺序执行序列和程序的出口。但是线程不能够独立执行，必须依存在应用程序中，由应用程序提供多个线程执行控制。从逻辑角度来看，多线程的意义在于一个应用程序中，有多个执行部分可以同时执行。但操作系统并没有将多个线程看作多个独立的应用，来实现进程的调度和管理以及资源分。 总而言之，线程是进程内的一个执行单元,也是进程内的可调度实体。 关键字：OS（操作系统），ＴＣＢ（线程控制块），进程，线程 目录 1 引言 (4) 1.1 线程问题的引入 (4) 1.2 线程和进程的比较 (4) ２线程理论基础 (5) ２.１线程属性 (5) ２.２线程的状态 (5) ２.３线程的创建和终止 (6) ２.４线程之间的同步和通信 (6) ２.５线程的实现方式 (6) ３线程新技术（超线程技术） (6) 参考文献 (7) 1 引言 1.1线程问题的引入 在早期OS中一直以进程作为能拥有资源和独立运行的基本单位，现在可以有比进程更小的独立运行的基本单位线程。可以用它来提高系统内程序并发执行的程度，从而进一步提高系统的吞吐量。由于近年来多处理及系统得到迅猛发张，线程能比进程更好的提高程序的并发执行程度，充分地发挥多处理机的优越性，所以在多处理机OS中引入线程能够改善OS的性能。 1.2 线程和进程的比较 线程具有许多传统进程所具有的特性，所以又称为轻型进程或进程元，相应的把传统进程称为重型进程，传统进程相当于只有一个线程任务。在引入了线程的OS中通常一个进程都拥有若干个线程，至少也有一个线程。下面我们从调度性、并发性、系统开销和拥有资源等方面对线程和进程进行比较：（１）调度 在传统的操作系统中，作为拥有资源的基本单位和独立调度、分派 的基本单位都是进程。而在引入线程的操作系统中，则把线程作为 调度和分派的基本单位，而进程作为资源拥有的基本单位。把传统 进程的俩个属性分开，使线程基本上不拥有资源，这样线程就能轻 装前行，从而显著的提高系统的并发程度。在同一进程中，线程的 切换不会引起进程的切换，但从一个进程中的线程切换到另一个进 程中的线程时，将会引起进程的切换。 （２）并发性 在引入线程的OS中，不仅进程之间可以并发执行，而且一个进程 的多个线程之间也可以并发执行，使得OS具有更好的并发性，从 而能更加有效的提高系统资源的利用率和系统的吞吐量。 （３）拥有资源 不论是传统的OS，还是引入了线程的OS，进程都可以拥有资源， 是系统中拥有资源的一个基本单位。 （４）系统开销 在创建或撤销进程时，系统都为之创建和回收进程控制块，分配和回收资源，如内存空间和ＩＯ设备等，操作系统所付出的开销明显大于 线程创建和撤销时的开销。就切换而言，进程切换的开销高于线程。此 外，由于一个进程中的多个线程具有相同的地址空间，在同步和通信的 实现方面线程比进程容易。在一些OS中，线程的切换、同步、通信都 无需操作系内核的干预。 东莞理工学院 操作系统课程设计报告学院：计算机学院 专业班级：13软件工程1班 提交时间：2015/9/14 指导教师评阅意见： . 项目名称：进程与线程管理功能 一、设计目的 用语言来模拟进程和线程管理系统，加深对进程和线程的理解，掌握对进程和线程各种状态和管理的算法原理。 二、环境条件 系统：WindowsXP、VMWare、Ubuntu Linux 语言：C/C++ 开发工具：gcc/g++、Visual C++ 6.0 三、设计内容 1. 项目背景 计算机的硬件资源有限，为了提高内存的利用率和系统的吞吐量，就要根据某种算法来管理进程和线程的状态从而达到目的。 进程与线程管理功能完成基于优先级的抢占式线程调度功能，完成进程虚拟内存管理功能。 进程与线程管理功能 基本要求：完成基于优先级的抢占式线程调度功能，完成进程虚拟内存管理功能。 提高要求：（增加1项就予以加分） (1) 实现多种线程调度算法； (2)通过“公共信箱”进行通信的机制，规定每一封信的大小为128字节，实现两个用户进程之间通过这个“公共信箱”进行通信。 (3) 实现多用户进程并发的虚拟内存管理功能。 (4) 实现用户进程间通信功能，并用生产者/消费者问题测试进程间通信功能的正确性。 (5) 实现改进型Clock页面置换算法。 (6) 实现Cache功能，采用FIFO替换算法。 2. 扩展内容 实现多种线程调度算法:时间片轮转调度算法 四、人员分工 优先级调度算法：钟德新，莫友芝 时间片轮转调度算法：张德华，袁马龙 设计报告由小组队员共同完成。小组成员设计的代码分工如下： 钟德新编写的代码：void Prinft(){ PCB *p; system("cls");//清屏 p=run; //运行队列 if(p!=NULL) { p->next=NULL; } cout<<"当前正在运行的进程："< 论文题：论软硬件之间的异构性促进软件技术的发展。 论文题：论软件生产方式的变革促进软件技术的发展 论文题：个性化服务以满足不同个体的需求 论文题：随时随地计算实现多种访问方式 第二部分平台对的要求 论文题：自主配置和自适应协调( ) 论文题：支持跨网络的互连、互通和协作 论文题：管理和协调系统资源的共享 论文题：支持功能、性能和可信性指标动态演化 论文题：浅谈客户端不装操作系统的优劣 第三部分 论文题： 论文题： 论文题： 论文题： 论文题： 论文题： 论文题： 要从这些操作系统适用的应用环境，可行性，存在的问题等方面论述。第四部分操作系统结构 论文题：单体系统结构的分析与研究 论文题：分层系统的分析与研究 论文题：虚拟机结构的分析与研究 论文题：模型的分析与研究 论文题：简述操作系统的引导过程 第五部分存储管理 论文题：内存管理的基本框架 论文题：地址映射的全过程 论文题：内核缓冲区管理 论文题：外部设备存储空间的地址映射 论文题：物理页面的使用和周转 论文题：页面置换算法的实现方案 论文题：高速缓存 论文题：倒排页表 论文题：分页与请求分页 论文题：位示图与 论文题：用户堆栈的扩展 论文题：论（先进先出）页面置换算法的异常问题 第六部分进程管理与死锁 论文题：进程与线程的典型应用分析 论文题：进程通信中有阻塞和无阻塞现象 论文题：静态优先级与动态优先级 论文题：可再入程序的设计要素与实例分析 论文题：操作的实现模型 论文题：()()的应用实例分析 论文题：进程中的调度与切换 论文题：实时系统中的一种互斥方法 论文题：银行家算法避免死锁的研究与实现 第七部分文件管理 论文题：与文件系统的分析与研究 论文题：文件系统的分析与研究 论文题：文件系统的分析与研究 第八部分其它 论文题：请选择一个在课程中没有讨论到的现代操作系统，如, ，的等，查阅资料写一篇文章论述该系统进行进程管理、内存管理、设备管理和文件管理的数据结构与算法，最好能论及其系统管理是如何实施的。 论文题：在进程的同步机制中，有一个工具名为管程（）。最早提供管程的语言为。请查阅资料说明对管程的定义及使用。近年来，为了防止与时间有关的错误，当前最流行的数据库管理系统广泛采用“存储过程”这一工具来实现操作不可分割，它实际上就类似于管程。请查询资料，说明它是如何实现的？标准格式是什么？如何定义和使用？这些系统还有什么其它互斥工具？ 论文题：请作一个调查，如各大学、国家机关、市政府、各大银行或证券公司，看看各种计算机的应用领域都在使用什么样的操作系统，它们分别是什么类型的操作系统，它们选择此类操作系统的原因。调查的内容应该涵盖现代操作系统的主要类别。通过这个调查，你认为限制那些操作系统（除了）广泛使用的关键原因是什么？ 论文题：随着计算机时代的变迁，“信息电器”成为当前最流行的产业：即3C 合一，例如手机、掌中宝、空调、组合音响等。由此产生了嵌入式操作系统（或称实时操作系统），请查询资料，说明这一课题大致在研究什么，有什么特点？如何实现？与我们学习操作系统原理有什么关联。 论文题：即插即用技术（,简称技术）是目前计算机系统设备与部件配置的应用技术。它是在应用系统集成过程中发展起来的。由于一个系统可以配置多种外设，设备也经常变动和改换，它们都要占据一定的系统资源，彼此间在硬件和软件上可能性会产生冲突。因此，在系统中要正确地对它们进行配置和资源匹配不是一件轻松的事，而且，当设备撤除、添置和进行系统升级时，配置过程往往是一个困难的过程。技术正是为了解决设备和部件的自动配置问题脱颖而出的。请查询资料说明技术的功能与特点，并说明技术是如何实施的（例如，是如何实现的支持的）。 论文题：什么是组件（）结构，它的特点是什么？为什么要设计组件？它对软件设计、特别是系统软件的设计有什么影响？请试举例说明，你了解哪种操作系统的设计中使用了组件结构，为什么？ 论文题：请以你使用过或较熟悉的网络操作系统为例说明，网络操作系统在四大资源管理上有什么特点？网络操作系统与传统的操作系统相比，增加了哪些功能才能满足网络用户的各种需求？对此点，请试举一实例加以说明。 论文题：一个优秀的操作系统设计应该具备什么样的特点，如何理解这些设计目标？你认为等操作系统是否具备这些特点，请举例说明。 论文题：客户机／服务器的操作系统体系结构在分布式系统中使用非常广泛，你认为它能够用于单机环境吗？具有很多这种体系结构的特征，那么在这些方 北京大学 毕业论文（设计） 题目：分析linux操作系统与Windows操作系统的区别 学号： 姓名： 年级： 学院： 系别： 专业： 指导教师： 完成日期：年月日 摘要 本文通过对Linux操作系统和Windows操作系统各自的发展特点与发展环境的比较，分析出windows与Linux的本质差别与存在此差别的根本原因。 通过二者内在特点及组成浅述，对两种操作系统做了权限、费用、读取、命令、弹性化与刻板化、安全稳定等方面的差异性对windows与Linux进行比较。 在硬件支持支持、购买能力、安装难易、占用内存、设备驱动、性能、稳定能力、编程、网络、安全、创新等10方面对windows与Linux做了优劣势的简单比较。 通过对windows与Linux更见详细的优劣势比较，以此对Linux与Windows 操作系统的区别做出了详细而具体的分析与论述。 借鉴以上分析结果，对不同人群、领域使用windows与Linux的优势劣势进行阐述，得出windows更适合初学者及工作需求低的人，而Linux更适合计算机高手及计算机专业人士使用。 关键词：Linux、Windows、操作系统、区别、开放源代码、稳定性。 目录 1.引言 (1) 2.浅述windows操作系统 (2) 2.1 发展 (2) 2.2 特点 (2) 2.3 组成 (3) 3.浅述linux操作系统 (4) 3.1 发展 (4) 3.2 特点 (4) 3.3 组成 (5) 4. 操作系统：linux与windows的对决 (6) 4.1 差异 (6) 4.2 对比 (7) 4.3 优劣比较 (11) 5.结论 (14) 谢辞 (15) 参考文献 (16) 武汉理工大学华夏学院 课程设计报告书 课程名称：《Linux操作系统》课程论文 题目：比较Linux系统与Windows系统 系名：信息工程系 专业班级：软件1121 姓名：钟伟 学号： 指导教师:杨铭熙 2015 年5 月13 日 软件1121班《Linux操作系统》课程论文题 题目： 比较Linux系统与Windows系统的在以下各方面异同 1.硬盘配额管理 2.内存配额 3.批处理系统 4.用户管理 5.服务器安装与配置（至少讨论两种） 6.源码共享机制 7.安全机制 8.针对我国网络安全机制之利弊 要求: 1.第11周三下午5点以前交（电子版发到指定邮箱，纸版交老师） 2.论述不得与人雷同。 关于Linux和windows的比较我们可以从以下几个方面来进行比较 1硬盘配额管理 我认为Linux磁盘配额的作用和windows磁盘配额的作用基本上是相同的,在我们的电脑磁盘出厂经过初始化后，要想使用，就要对其进行分区，由于受MBR分区表的限制，最多分成4个主分区，如果想要更多的分区，那么可以分成3个主分区和1个扩展分区，其中的扩展分区进而分成多个逻辑分区。接下来，如果Windows系统和Linux系统将要对磁盘的分区进行访问，那么就需要进行下面的工作： 1.Windows想要访问 （1）为分区分配文件系统类型，例如设置为FAT16、或FAT32又或者NTFS。 （2）为该分区分配盘符，例如D盘，也可以想象成把其中的一个分区挂载到我的电脑/D盘目录下面。接下来，对D盘进行操作，如写文件，其实就是在相应的磁盘分区里面操作了。 2.Linux想要访问 （1）为分区分配文件系统类型，例如设置为ext2、ext3等。 （2）由于我们无法直接访问磁盘分区，因此我们需要把相应的分区挂载到一个目录下面。在Windows下面可以在图形化的界面（磁盘管理器）里面看到各个分区，进而能够分配盘符，但是在Linux下面无法看到分区，而是给每个分区起了个名字，以文件形式存在，例如（sda1，其中sd表示sata接口的磁盘，hd表示IDE接口的磁盘；a表示第一块磁盘，如果还有一块磁盘，那么就b；1表示磁盘的第一个主分区，相应的2、3,4表示第2、3、4个分区，5表示第一个逻辑分区。）接下来可以将磁盘的某一个分区挂载到特定目录，例如把sda2 挂载到/home 目录。接下来，对/home进行操作，如写文件，其实就是在相应的磁盘分区里面操作了。（1）Windows可以通过给其分配盘符来访问它，而它具体的设备可以在设备管理器里面看；（2）Linux可以将其挂载到/media目录下面进而对其进行访问，而它具体的设备可以在/dev 目录下面找到。 2内存配额 通过学习，我了解到在虚拟内存的使用上，Linux内核为用户管理了非常多的细节问题，用户可以认为自己真正拥有4GB地址空间，而不用关心虚拟内存是否提交物理存储等问题。Windows NT则为程序员提供了多种虚拟内存使用方案，虽然这些方案的使用有些复杂，但却提供了一定程度上的灵活性。它也支持DOS和Win16程序的执行，但为了提供这种兼容性，它的内存管理付出了极高的性能代价。在内存管理上，Linux 和Windows NT在面对相同的进程地址空间大小时，对内存布局的使用方式不同。Windows NT实际只为进程准备了2GB弱的可用虚拟地址空间，而Linux中的进程地址空间使用更灵活些。 Linux 和Windows NT虽然均提供了内存共享技术，但它们的实现有些细微的差别。Linux提供给用户的接口非常简单，只需将自己的虚拟内存空间区域附加到共享内存对象之上。Windows NT则是通过内存映射文件提供共享内存机制，从使用上讲，略显复杂。 Linux 和Windows NT在高速缓存的使用上有一些共同之处，均尽量采用系统的全部空闲RAM作为高速缓存区域，但Linux在高速缓存管理上有一些独到之处，这是它性能之所以高的根本原因并且Linux的内存交换管理灵活性很强，用户可以在普通的文件系统上建立“无洞”的文件作为交换空间，还可以使用多个交换文件，从而可以动态增加交换文件。它也提供了利用交换分区作为交换空间的方法，此方法是优选的交换空间方案。Windows NT的页面文件很难摆脱碎片化的危险，为了保证它采用无碎片的页面文件，必须采取一定的措施。 3批处理系统操作系统论文2
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