《操作系统》课程设计报告
河海大学文天学院
《操作系统》课程设计报告
专业：计算机科学与技术
班级：五班
学号：
姓名：
时间： 2010/12/24
课程设计文档
实验一进程调度
一、实验目的
通过一个简单的进程调度模拟程序的实现，加深对进程调度算法，进程切换的理解。
二、实验内容
采用动态优先数的方法，编写一进程调度程序模拟程序。模拟程序只进行相应的调度模拟操作，不需要实际程序。
三、实验流程图
四、算法思想
1、创建进程对象，成员属性有：进程名，进程所需运行时间、进程的优先级和状态
2、使用ArrayList来存放模拟的进程（ArrayList是动态数组，不用去考虑容量问题，可
以很好的解决不知道数量的进程数，同时可以不使用链表）。
3、对创建的进程进行排序，按照优先级的顺序进行相应的排序。排序成功后进行模拟
进程的运行，每运行一次进程，将该进程的优先级减少一个单位，运行时间减一个单位，依次循环，直至所有的进程的运行完成，运行时间变为0。注意：优先级和运行所需要的时间变为0时就不可以再减！
五、算法实现
#include
#include
#include
#include
//定义pcb结构体
typedef struct pcb{
char name[4]; //进程名
int runtime; //进程要求运行时间
int priority; //进程优先数
char state; //进程状态R代表就绪，E代表结束
struct pcb *next;
}*ProNode,Pro;
typedef struct{
ProNode front;
ProNode rear;
}PLinkQueue;
//初始化进程队列
void InitPQueue(PLinkQueue *Q)
{
int i;
ProNode P,q;
system("cls");
Q->rear=Q->front=NULL; //构造一个空队列
//构造进程队列
printf("\n请输入5个进程名、运行时间和优先数：\n");
for(i=1;i<6;i++) //从键盘输入进程信息并按优先数从大到小排序
{
P=(ProNode)malloc(sizeof(Pro));
printf("\n*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-进程%d-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*\n",i);
printf("进程名:");
scanf("%s",P->name);
printf("\n运行时间:");
scanf("%d",&P->runtime);
printf("\n优先数:");
scanf("%d",&P->priority);
P->state='R';
if(Q->front==NULL) //队列为空
{
Q->front=Q->rear=P;
P->next=NULL;
}
else if(P->priority>Q->front->priority) //队列非空，新进程优先数最大，插入队首 {
P->next=Q->front;
Q->front=P;
}
else
{
q=Q->front;
while(q->next)
{
if((q->priority>=P->priority)&&(q->next->priority
{
P->next=q->next; //插入
q->next=P;
break;
}
q=q->next;
}
if(!q->next)
{
Q->rear->next=P;
Q->rear=P;
P->next=NULL;
} //当前待插如进程优先数最小，插入进程尾
}
}
}//InitPQueue(PLinkQueue *Q)
//程序实现
void DeQueue(PLinkQueue *Q) //队首进程运行完成后退出队列并释放节点{
ProNode P;
P=Q->front;
Q->front=P->next;
free(P);
}//DeQueue(PLinkQueue *Q)
/*队首的进程占用CPU,运行一个固定时间段后调整队列，要求runtime=0的进程时退出队列，
否则按优先数从大到小的顺序插入至后续ready进程队列中*/
void Run(PLinkQueue *Q)
{
ProNode P,temp;
int t=0;
while(Q->front) //进程运行至队列空
{ printf("\n\n-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-\n");
printf("时刻%d到%d,",t,t+1);
P=Q->front;
printf("进程%s正在运行\n",P->name);
getchar();
P=Q->front;
P->runtime--;
P->priority--;
t++;
temp=Q->front;
if(P->runtime==0)
{
printf("\n进程%s已经运行完毕，退出队列",P->name);
P->state='E';
getchar();
DeQueue(Q);
if(Q->front==NULL)
{
printf("所有进程已经运行完毕!");
getchar();
return;
}
}
else //使队列保持优先数递减次序,并打印就绪队列情况 {
while(temp->next)
{
if((temp->priority>=P->priority)&&(temp->next->priority
Q->front=Q->front->next;
P->next=temp->next;
temp->next=P; //插入到两进程间
break;
}
temp=temp->next;
}
if(!temp->next)
{
Q->front=Q->front->next;
P->next=NULL;
temp->next=P;
Q->rear=P;
} //插入队列尾
}
temp=Q->front;
printf("\n时刻%d进程运行情况:\n",t); //队列中进程运行状态打印
printf("\n进程名\t要求运行时间\t\t优先数\t\t状态\n");
do
{
printf("%s\t\t%d\t\t",temp->name,temp->runtime);
printf("%d",temp->priority);
printf("\t\t%c\n",temp->state);
temp=temp->next;
}while(temp!=NULL);
getchar();
}
}//Run(PlinkQueue *Q)
void main()
{
PLinkQueue PQueue;
printf("/-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-\n");
printf("* *\n");
printf("* 动态优先数进程调度 *\n");
printf("* *\n");
printf("-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-/\n");
getchar();
InitPQueue(&PQueue);
printf("优先数进程调度过程如下:\n");
Run(&PQueue);
}
六、总结
这个实验主要是为了实验进程管理中的进程调度，运用的算法和整个的调度思想都是比较简单的，但是却体现了进程调度的重要性，操作系统的四大特征都是基于进程而形成的，所以我们可以从进程的角度来研究操作系统，进程调度是操作系统中一个极其重要的组成部
分，进程调度算法就是为了实现进程调度，在进程调度算法中引入了最高优先权调度算法，一般经常用于批处理系统中，作为作业调度算法，也作为多种操作系统中的进程调度算法，还可以用于实时系统中。按照优先级的顺序进行排序是该实验的重要部分，排好了序列了才能进行其他操作，该实验加深了我们对进程调度算法和进程切换的学习，加深了对进程调度算法的熟悉和操作……
实验二存储管理
一、实验目的
存储管理的主要功能之一是合理地分配空间。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。
二、实验内容
虚拟存储器的工作原理以及虚拟页式存储管理中的页面置换算法
三、算法思想
1、使用随机数产生的函数，产生320个随机数，要求随机数的大小在1~100之间，在
[0,319] 的指令地址之间随机选取一起点m;顺序执行一条指令;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′; 顺序执行一
条指令, 其地址为m′+1;在后地址[m′+2,319] 中随机选取一条指令并
执行;重复上述步骤, 直到执行320 次指令。
2、采用先进先出的算法 (FIFO)；
3、最近最久未使用算法 (LRU);
四、算法实现
// test_1.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
//
/**************************************************************
*此程序为页面调度程序，用于模拟虚存与主存之间的页面置换
*并同时采用FIFO,LRU,OPT,LFT,NUR几种算法
*并比较在不同算法下及不同的主存页面状态下，主存的命中率的高低
**************************************************************
*/
#include "stdlib.h"
#include "stdio.h"
#include "time.h"
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define INV ALID -1 /*页面失效符*/
#define null 0
#define total_instruction 320 /*指令流长*/
#define total_vp 32 /*虚页长*/
#define clear_period 50 /*清零周期*/
typedef struct{ /*页面结构*/
int pn,pfn,counter,time;
}pl_type;
/*--pn为页面队列号,pfn为页面控制结构中的页号，counter为访问次数--*/ pl_type pl[total_vp]; /*页面结构数组;建立虚存页面空间*/
/*******************************************************
*此程序有两种结构，一种是页面结构，用于页面的实际转换
*即将某一页面的实际参数作改变
*另一种是页面控制结构，用于控制页面的调度
******************************************************/
struct pfc_struct{ /*页面控制结构;主存中的页面调度结构*/
int pn,pfn;
struct pfc_struct *next;
};
typedef struct pfc_struct pfc_type;
/*--p272 c语言书;;用于将定义语句struct pfc_struct 改成pfc_type--*/
/*--pfc[total_vp]为用户进程虚页控制结构；freepf_head 闲页面头指针；
*--busypf_head忙页面头指针；busypf_tail 忙页面尾指针*/
pfc_type pfc[total_vp],*freepf_head,*busypf_head,*busypf_tail;
int diseffect,a[total_instruction]; /*定义页面缺失次数diseffect和指令序列表a*/
int page[total_instruction],offset[total_instruction];/*定义每条指令分别在哪一页page[i]以及在此页中的偏移量offset[i]*/
void initialize();
void FIFO();
void LRU();
void OPT();
void LFU();
void NUR();
void initialize(int total_pf) /*初始化相关数据;total_pf 用户进程的内存页面数*/
{ int i;
diseffect=0;
for (i=0;i { pl[i].pn=i; pl[i].pfn=INV ALID; /*置页面控制结构中的页号，页面为空*/ pl[i].counter=0; pl[i].time=-1; /*页面控制结构中的访问次数为0，时间为-1*/ } for (i=1;i { pfc[i-1].next=&pfc[i]; pfc[i-1].pfn=i-1; /*建立pfc[i-1]和pfc[i]之间的链接*/ } pfc[total_pf-1].next=NULL; pfc[total_pf-1].pfn=total_pf-1; freepf_head=&pfc[0]; /*空页面队列的头指针为pfc[0]*/ } void FIFO(int total_pf) /*FIFO(First In First Out) ALGORITHM*/ { /*该算法中freepf_head用于指示主存页面中空闲页面的头位置,而并没有创建新的队列 *同样,busypf_head及busypf_tail也没有创建新的队列,而是用于指示主存结构中忙页面的头尾 *而且由于是纯算法,所以并没有考虑页面自己消掉的可能性,而纯粹由调度结构控制 *因此,当页面满后,只有命中不命中目标,只有当释放页面时,会暂时性地产生一个free页面 */ int i,j; pfc_type *p,*t; initialize(total_pf); /*利用子程序初始化相关页面控制用数据结构*/ busypf_head=busypf_tail=NULL; /*忙页面队列头，队列尾链接*/ for (i=0;i { /*通过查看虚存中页面的pfn是否为INV ALID来判断该页面是否在主存中 *若则应存在一个值*/ if (pl[page[i]].pfn==INV ALID) /*页面失效*/ { diseffect++; /*失效次数*/ if (freepf_head==NULL) /*无空闲页面*/ { p=busypf_head->next; pl[busypf_head->pn].pfn=INV ALID; /*将释放出的页面的pfn改为INV ALID*/ freepf_head=busypf_head; /*释放忙页面队列中的第一个页面*/ freepf_head->next=NULL; /*因为只有一个空闲页面,所以next必为NULL*/ busypf_head=p; /*忙页面头指向下一个*/ } p=freepf_head->next; /*按FIFO方式调新页面入内存页面*/ freepf_head->next=NULL; /*当前空闲页面将被占用,因此其next必为NULL*/ freepf_head->pn=page[i]; /*这里的freepf_head指的是当前将被占用的页面*/ pl[page[i]].pfn=freepf_head->pfn; /*仅仅是存放一个值而已,用以区分页面不在主存中的INV ALID*/ if (busypf_tail==NULL) busypf_head=busypf_tail=freepf_head;/*当主存页面为空的情况下,处理尾部*/ else { busypf_tail->next=freepf_head; busypf_tail=freepf_head; } freepf_head=p; /*空闲页面指向下一个*/ } } printf("FIFO:%6.4f---",1-(float)diseffect/320); } void LRU(int total_pf) /*LRU(Last Recently Used) ALGORITHM */ /*此处LRU算法并未用到pfc队列 *而是用是否为INV ALID来判断该页面是否被载入内存 *若未被载入内存,则被载入,同时在有空闲页面的情况下将freepf_head指向下一个 *若没有空闲页面,则在pl[page[i]].pfn!=INV ALID的页中选出时间最小的,将之替换出去 */ { int min,minj,i,j,present_time; initialize(total_pf); present_time=0; for (i=0;i { if (pl[page[i]].pfn==INV ALID) /*页面失效*/ { diseffect++; /*失效次数*/ if (freepf_head==NULL) /*无空闲页面*/ { min=32767; /*找出主存中时间最小的页面*/ for(j=0;j { if(pl[j].pfn!=INV ALID&&min>pl[j].time) //在pl中的页面凡是标注有值的均是在主存中的页面！！ { min=pl[j].time; minj=j; } } /*freepf_head=&pfc[pfc[minj].pfn];*/ //！！！！错误！minj取值会大于total_pf pl[minj].pfn=INV ALID; pl[minj].time=-1; pl[page[i]].pfn=page[i]; //为了表示命中,换入的页面的pfn值应不为INV ALID } else //有空闲页面时,首先将新页面填入,然后freepf_head指向下一个 { pl[page[i]].pfn=page[i]; //标志此页面被载入内存 freepf_head=freepf_head->next; //freepf_head指向下一个} } else {pl[page[i]].time=present_time; /*页面有效则将命中的页面的time增大，以确保不被最先置换*/ } present_time++; } printf("LRU:%6.4f---",1-(float)diseffect/320); } void NUR(int total_pf) /*NUR最近不经常使用算法ALGORITHM */ { int i,j,dp,cont_flag,old_dp; pfc_type *t; initialize(total_pf); dp=0; for (i=0;i { if (pl[page[i]].pfn==INV ALID) /*页面失效*/ { diseffect++; /*失效次数*/ if (freepf_head==NULL) /*无空闲页面*/ { cont_flag=TRUE; old_dp=dp; while (cont_flag) if(pl[dp].counter==0&&pl[dp].pfn!=INV ALID) cont_flag=FALSE; else { dp++; if(dp==total_vp) dp=0; if(dp==old_dp) for(j=0;j } freepf_head=&pfc[pl[dp].pfn]; pl[dp].pfn=INV ALID; freepf_head->next=NULL; } pl[page[i]].pfn=freepf_head->pfn; freepf_head=freepf_head->next; } else pl[page[i]].counter=1; if(i%clear_period==0) for(j=0;j } printf("NRU:%6.4f",1-(float)diseffect/320); } void LFU(int total_pf) /*LFU(Leat Frequently Used) ALGORITHM */ { int i,j,min,minpage; pfc_type *t; initialize(total_pf); for (i=0;i { if (pl[page[i]].pfn==INV ALID) /*页面失效*/ { diseffect++; /*失效次数*/ if (freepf_head==NULL) /*无空闲页面*/ { min=32767; for(j=0;j {if(min>pl[j].counter&&pl[j].pfn!=INV ALID) { min=pl[j].counter; minpage=j; } pl[j].counter=0; } freepf_head=&pfc[pfc[minpage].pfn]; pl[minpage].pfn=INV ALID; freepf_head->next=NULL; } pl[page[i]].pfn=freepf_head->pfn; freepf_head=freepf_head->next; } else pl[page[i]].counter++; } printf("LFU:%6.4f---",1-(float)diseffect/320); } void OPT(int total_pf) /*OPT(Optimal Replacement) ALGORITHM*/ { int i,j,max,maxpage,d,dist[total_vp]; pfc_type *t; initialize(total_pf); /*初始化相关页面控制用数据结构*/ for (i=0;i { if (pl[page[i]].pfn==INV ALID) /*页面失效*/ { diseffect++; /*失效次数*/ if (freepf_head==NULL) /*无空闲页面*/ { for(j=0;j {if(pl[j].pfn!=INV ALID) dist[j]=32767; //将所有主存内的页面的disk标志为最大值else dist[j]=0; //不在主存内的则其disk标志为0 pl[j].counter=0; } d=1; for (j=i+1;j { if (pl[page[j]].pfn!=INV ALID) //前提是这些页面现在已在主存中 dist[page[j]]=d; //不是j,而是page[j] d++; } max=-1; for (j=0;j if(max { max=dist[j]; maxpage=j; } freepf_head=&pfc[pl[maxpage].pfn]; freepf_head->next=NULL; pl[maxpage].pfn=INV ALID; pl[page[i]].pfn=page[i]; //将当前页面调入内存中去,即将其pfn值标注为非INV ALID } else //有空闲页面时,将当前页面调入,并将freepf_head指向下一个 { pl[page[i]].pfn=freepf_head->pfn; freepf_head=freepf_head->next; } } } printf("OPT:%6.4f---",1-(float)diseffect/320); //delete [] dist; //dist=NULL; } int main() { int S,i,j; srand(time(0)); S=319*rand()/32767; for(i=0;i { a[i]=S; a[i+1]=a[i]+1; a[i+2]=a[i]*rand()/32767; a[i+3]=a[i+2]+1; S=(318-a[i+2])*rand()/32767+a[i+2]+2; } for(i=0;i { page[i]=a[i]/10; offset[i]=a[i]%10; printf("%4d",a[i]); if((i+1)%16==0) printf("\n"); } for (i=4;i<32;i++) { printf("%2d page frames",i); FIFO(i); LRU(i); OPT(i); LFU(i); NUR(i); printf("\n"); } getchar(); return 0; } 六、总结 这个实验是存储器管理，其中大体包括： 1发生缺页中断时如何进行页面置换，分别给出可选的几种置换算法并说明所用数据结构。 2给出页面访问的顺序与分配给作业的主存块数，使用堆栈作为数据结构编写算法，实现统计缺页中断次数与页面置换操作，用Ｃ语言编程并用文档形式给出算法分析与实现过程。 3给出页面访问的顺序与分配给作业的主存块数，使用队列作为数据结构编写算法，实现统计缺页中断次数与页面置换操作，用Ｃ语言编程并用文档形式给出算法分析与实现过程。 存储器是计算机系统的重要组成部分，随着科学技术和制造业技术的提升，存储器的容量虽然是一直在不断的扩大，但是仍然满足不了现在软件发展的需要，因此存储器是一种宝贵而紧缺的资源，如果能做到对存储器的有效的管理，可以提升存储器的利用率，对系统的性能能做出很大的拉升，存储器的管理对象是内存，在计算机系统中，外存和内存的管理差不多，只不过他们的用途不同，对于存储管理的实验，还是很重要的，这个是老师给我们的模板程序，但是我们可以通过这个模板程序看出对于存储器的管理是能够通过写出好的程序进行控制的，所以我们今后可以在这方面加深学习，尝试写出几个能够小有作用的存储器控制程序…… 课程设计报告 2015～2016学年第一学期 操作系统综合实践课程设计 实习类别课程设计 学生姓名李旋 专业软件工程 学号130521105 指导教师崔广才、祝勇 学院计算机科学技术学院 二〇一六年一月 - 1 - - 2 - 一、概述 一个目录文件是由目录项组成的。每个目录项包含16B，一个辅存磁盘块(512B)包含32个目录项。在目录项中，第1、2字节为相应文件的外存i节点号，是该文件的内部标识；后14B为文件名，是该文件的外部标识。所以，文件目录项记录了文件内、外部标识的对照关系。根据文件名可以找到辅存i节点号，由此便得到该文件的所有者、存取权、文件数据的地址健在等信息。UNIX 的存储介质以512B为单位划分为块，从0开始直到最大容量并顺序加以编号就成了一个文件卷，也叫文件系统。UNIX中的文件系统磁盘存储区分配图如下： 本次课程设计是要实现一个简单的模拟Linux文件系统。我们在内存中开辟一个虚拟磁盘空间(20MB)作为文件存储器，并将该虚拟文件系统保存到磁盘上(以一个文件的形式)，以便下次可以再将它恢复到内存的虚拟磁盘空间中。文件存储空间的管理可采用位示图方法。 二、设计的基本概念和原理 2.1 设计任务 多用户、多级目录结构文件系统的设计与实现。可以实现下列几条命令login 用户登录 logout 退出当前用户 dir 列文件目录 creat 创建文件 delete 删除文件 open 打开文件 close 关闭文件 - 3 - read 读文件 write 写文件 mkdir 创建目录 ch 改变文件目录 rd 删除目录树 format 格式化文件系统 Exit 退出文件系统 2.2设计要求 1) 多用户：usr1,usr2,usr3,……,usr8 (1-8个用户) 2) 多级目录：可有多级子目录； 3) 具有login (用户登录)4) 系统初始化（建文件卷、提供登录模块） 5) 文件的创建：create (用命令行来实现)6) 文件的打开：open 7) 文件的读：read8) 文件的写：write 9) 文件关闭：close10) 删除文件：delete 11) 创建目录（建立子目录）：mkdir12) 改变当前目录：cd 13) 列出文件目录：dir14) 退出：logout 新增加的功能： 15) 删除目录树：rd 16) 格式化文件系统：format 2.3算法的总体思想 - 4 - 《LINUX操作系统》课程标准 1.前言 1.1课程性质 本课程是计算机应用技术的专业课程，也是本专业网络方向的必修课程之一，也可作为其他专业学生的选修课。本课程的前修课是计算机网络基础、操作系统原理等。学生通过本课程的学习可以全面掌握LINUX操作系统的基本操作，掌握如何利用LINUX提供的服务构建相关服务器，为将来的网站建设与开发提供必备知识。通过本课程的学习，提高学生对LINUX操作系统的认识，并通过案例教学和项目实训培养学生综合运用知识的初步能力，是从事各种网络管理、维护及设计的基础。并为后续课程学习、顶岗实习实施、就业等提供强大的支撑和促进作用。 1.2设计思路 本课程本课程是依据计算机应用技术专业岗位分析及网络管理员岗位能力要求设置的。并结合计算机网络技术专业标准中的人才培养目标和培养规格以及对《网络设备互联技术》课程教学目标要求而制定，用于指导《LINUX操作系统》课程建设和课程教学。 课程内容的编排与组织是以岗位实际工作要求及过程为依据确定的，立足于培养学生实际工作能力，以工作任务为中心组织课程内容，让学生在完成具体工作项目过程中学会完成实际岗位相应的工作任务，并将实际岗位职责及工作规范引入教学环节，使学生全面符合岗位职业能力要求。 本课程学时为72学时，4学分。 2.课程目标 通过本课程的学习，应较深刻的了解Linux操作系统的基础和应用知识，使学生掌握Linux系统的安装、配置、管理维护等技能，对Linux系统有一个全面的了解，奠定在Linux系统上作进一步开发的基础。达到初、中级职业标准的要求，形成诚实、守信、善于沟通、合作和富有爱心的思想品质，树立安全和服务意识，在此基础上形成以下职业能力。 ●能够了解目前网络操作系统管理标准 一、单项选择题 １．访管指令所引起的中断属于（ C ）中断。 A．外中断B．I/O中断C．软中断D．程序中断 ２．资源静态分配法破坏了死锁产生的（B）条件来预防死锁的发生。 A．互斥控制 B．保持和等待 C．不可剥夺控制 D．循环等待 ３．虚拟存储的基础是程序局部性理论，它的基本含义是（ B ）。 A．代码的顺序执行B．程序执行时对内存访问的不均匀性 C．变量的连续访问D．指令的局部性 ４．关于SPOOLING系统（D）的描述是错误的。 A．不需要独占设备 B．加快了作业执行的速度 C．使独占设备变成了共享设备 D．利用了处理器与通道并行工作的能力 ５．设系统中有m个同类资源数，n为系统中的并发进程数，当n个进程共享m个互斥资源时，每个进程的最大需求数是w，试问下列情况下系统会死锁的是（D）。 A．m=4，n=3，w=2 B．m=2，n=2，w=1 C．m=5，n=2，w=3 D．m=4，n=3，w=3 ６．文件系统中实现按名存取的功能是通过查找（B）来实现的。 A．磁盘空间B．文件目录C．磁盘控制器D．位示图 ７．下面的叙述中，（D）不是设备管理中引入缓冲机制的主要原因。 A．缓和CPU和I/O设备间的速度不匹配问题 B．减少对CPU的中断频率和放宽对CPU响应时间的限制 C．提高CPU和I/O设备间的并行性 D．节省系统内存 ８．下列操作系统强调交互性的系统是（B）。 A．批处理系统B．分时系统C．实时系统D．网络操作系统 ９．响应比高者优先作业调度算法是通过计算时间和（D）来实现的。 A．输入时间B．完成时间C．周转时间D．等待时间 １０．在可变分区管理方案中，若采用“最佳适应”分配算法，通常将空闲区按（A ）排列。 A．容量递增B．容量递减C．地址递增D．地址递减 二、填空题． 1.把作业装入内存时完成地址变换的方式称静态地址再定位，而在作业 执行期间（访问到指令或数据）才进行地址变换的方式称为动态地址再定位。 2．死锁产生的四个必要条件是互斥执行、保持和等待、不可剥夺和循环等待。 操作系统教案 第一部分：操作系统引论(1) 一、操作系统基本常识 1.计算机是由硬件和软件两部分组成的，而操作系统（Operating System）是配置在计算机硬件之 上的第一层软件，是对计算机硬件的第一次扩充。操作系统是系统软件的基础，其他的系统软件，例如编译程序、汇编程序、数据库管理系统、诊断程序等，都是在操作系统的支持下工作的，都要依赖于操作系统，取得操作系统提供的各类服务。 2.操作系统的目标是什么？ 1）方便性：计算机硬件只能识别0或1，即只能识别机器代码，因此没有配置操作系统的计算机是难以使用的；如果配置了操作系统，则可以使用OS提供的各种命令来使用计算机 系统，从而方便了用户，也使计算机变得易学易用。 2）有效性：操作系统可以管理CPU、I/O设备等系统资源，从而避免各种资源使用无需而引起的资源浪费现象。配置了OS的计算机可有效改善系统的资源利用率和提高系统吞吐量。 3）可扩充性：OS采用模块化设计，可适应计算机硬件和体系结构的迅速发展，可方便增加新的功能模块和修改旧的功能模块。 4）开放性：为了适应不同的硬件系统和软件系统，实现硬件设备正确、有效地协同工作，以及实现应用程序地可移植性和互操作性，要求OS具有开放性。 说明：方便性和有效性是OS最重要的两个目标。当前更重视OS使用上的方便性。 3.操作系统的作用有哪些？ 1）从一般用户的观点看，OS是用户和计算机硬件系统之间的接口；用户可以通过命令方式或者系统调用方式来使用计算机。 2）从资源管理的观点看，OS是计算机资源的管理者。计算机的资源分为四类：处理器、存储器、I/O设备和信息（数据和程序），相应地，OS系统的主要功能也是对这四类资源的管理，即：处理机管理、存储器管理、I/O设备的管理、文件管理。这也是本课程要介绍的主要内 容。 3）OS可用作扩充机器。没有任何软件支持的计算机，称为裸机，覆盖了软件的机器称为虚拟机（Virtual machine）；每多覆盖一层软件，则虚拟机的功能就越强。 4.操作系统可以用一种层次结构模型描述：底层是OS对象，中间层是对对象进行的操作和管理 的软件的集合；最高层是OS提供给用户的用户接口。 二、操作系统发展历程 1.无操作系统时代： 河南质量工程职业学院 《网络操作系统》课程标准 课程名称、代码：《网络操作系统》0411018 总学时数： 60 （理论课学时数：30 实践课学时数：30） 适用专业：计算机网络技术 一、课程名称：网络操作系统 二、内容简介： 网络操作系统课程在计算机网络专业课程体系中被分成网络操作系统入门和网络操作系统高级应用2门课程，它是构建、管理和维护计算机网络的核心，是计算机网络系统运行、控制与管理的核心，在“建网、管网、用网”等职业岗位领域具有不可缺少的地位，它负责分配、协调和安全管理各种网络资源以及应用服务等任务，培养具备运行、管理和维护基于Windows的网络系统的技能人才，符合职业岗位的需求特点。同时是计算机网络技术专业的一门职业技能课，具有很强的实用性和可操作性。该课程是计算机网络技术专业网络工程方向的专业课程，主要包含WINDOWS SERVER 2003在网络服务器管理的最常用技术，也是网络管理员执业资格考试的重要内容，在整个课程体系中具有重要的作用。 三、课程性质： 由于该课程是一门非常实用的计算机网络应用技术，是网络管理的基础平台，有网络运行环境，就有网络操作系统（Windows系统服务）在负责网络资源的管理，因此，从职业岗位群分析，开设该课程符合广阔的网络市场对人才的需求特点，任何具备信息化建设和运行条件的企事业单位都需要具备网络操作系统技能的网络运行管理人员。因此，将该课程定位为计算机网络技术专业基础课程 ．．．．．．。 通过该课程的学习，提高学生的综合素质，增强学生实际操作能力，使学生获得网络管理的能力，能胜任网络管理员的职责。 四、建议课时： 共计64 理论课时 32 实践课时32 五、前导课程：计算机应用基础、计算机网络基础 计算机应用基础主要是使学生对计算机的基本知识有了初步的了解，计算机网络基础主要是使学生掌握网络的概念、网络通信模式、网络的设备、以及网络的连接方式等相关知识，在此基础上引入网络操作系统课程。 《操作系统》课程作业 （2013年春） 姓名： 学号： 专业： 年级： 学校： 日期： 作业一：作业管理 1、有三道程序A、B、C在一个系统中运行，该系统有输入、输出设备各1台。三道程序 A、B、C构成如下： A：输入32秒，计算8秒，输出5秒 B：输入21秒，计算14秒，输出35秒 C：输入12秒，计算32秒，输出15秒 问：（1）三道程序顺序执行的总时间是多少？ （2）充分发挥各设备的效能，并行执行上述三道程序，最短需多少时间（不计系统开销）？并给出相应的示意图。 2、假设一个单CPU系统，以单道方式处理一个作业流，作业流中有2道作业，共占用CPU 计算时间、输入卡片数和打印输出行数如下： 其中，卡片输入机速度为1000张/分钟，打印机输出速度为1000行/分钟，试计算：（1）不采用spooling技术，计算这两道作业的总运行时间（从第1道作业输入开始到最后一个作业输出完毕）。 （2）如采用spooling技术，计算这2道作业的总运行时间（不计读/写盘时间），并给出相应的示意图。 作业二：进程管理 1、 请写出两程序S1和S2可并发执行的Bernstein 条件。 2、 有以下5条语句，请画出这5条语句的前趋图。 S1：y=x+1 R(x) W(y) S2：c=f-w R(f,w) W(c) S3：d=r-y R(r,y) W(d) S4：x=a+b R(a,b) W(x) S5：r=c+y R(c,y) W(r) 3、 设在教材第62页3.6.4节中所描述的生产者消费者问题中，其缓冲部分为m 个长度相等 的有界缓冲区组成，且每次传输数据长度等于有界缓冲区长度以及生产者和消费者可对缓冲区同时操作。重新描述发送过程deposit(data)和接收过程remove(data)。 P P P i P .. .. 1 2 i k 4、 设有k 个进程共享一临界区，对于下述情况，请说明信号量的初值、含义，并用P ，V 操作写出有关互斥算法。 （1） 一次只允许一个进程进入临界区； （2） 一次允许m （m 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 《计算机操作系统》 教案 备课教师：晁妍职称：助教 教学班级计科专业 09级本科2班 时间： 2011年 9月已教轮数： 1 计算机与信息学院 2011-2012学年度第一学期 课程教学目的及教学要求： 本课程是计算机科学与技术专业的主要专业基础课和主干课。本课程的学习目的在于使学生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。 教材： 《计算机操作系统》（第三版）汤小丹等 推荐参考书： [1] 《计算机操作系统》（第二版）汤子瀛等西安电子科技大学出版社 [2]《计算机操作系统教程》张尧学史美林清华大学出版社 [3]《UNIX教程》（第2版）（美）Syed Mansoor Sarwar Robert Koretsky 张玉洁孟祥武译机械工业出版社 [4]《计算机操作系统.学习指导与题解》梁红兵、汤小丹西安电子科技大学出版社 [5]《操作系统实验指导—基于linux内核》徐虹编清华大学出版社 第1、2讲（周次：第2周） (注：线右侧写教学方法、实验演示、新增补内容、重要标注、时间分配等) 教学章节： 1.1 操作系统的目标和作用（简略） 1.2 操作系统的发展过程（每种OS的不足与各自特点） 教学目的及要求： 目的：是使学生建立起 OS的基本概念。 要求：了解OS的引入和发展；理解多道程序设计技术； 重点、难点：(注：重点和难点如果一致，则写在一起，若不同则应分开写)：OS引入和发展、OS的基本特征和功能。 教学内容：板书设计见PPT。(注：内容每节课1-2页为宜) 复习引入： 首先说明对课程的成绩如何评定，提出学习要求，以及教材的使用并推荐参考教 材。然后介绍本课程的特点、性质和目的，以及如何学习，最后对本课程内容以及 课时分配做简单的介绍。 新课讲授： 操作系统在计算机系统中的地位：（结合课件中图加以说明，由此引出目标和作 用） 计算机系统由硬件和软件组成；操作系统在硬件基础上的第一层软件；是其他软件 和硬件之间的接口。 操作系统在计算机系统中占据着特别重要的地位，是计算机中最重要的系统软件， 是其他系统软件和应用软件运行的基础。 1.1 操作系统的目标和作用 1.1.1 操作系统的目标 方便性(用户的观点)：提供良好的、一致的用户接口。无需了解许多有关硬件和系统 软件的细节。 有效性(系统管理人员的观点)：合理地组织计算机的工作流程，管理和分配硬件、软 件资源，提高资源的利用率；提高系统的吞吐量。 可扩充性(开放的观点)：操作系统必须能方便地开发、测试和引进新的系统功能，以 适应计算机硬件和体系结构的迅速发展以及应用不断扩大的要求。给计算机系统的 功能的扩展提供开放式的支撑平台。 开放性：可移植性和互操作性 其中有效性和方便性是设计OS时最重要的两个目标，设计现代OS的主要目标也是 对提高资源利用率和方便用户。 1.1.2 操作系统的作用 1. 从一般用户的观点来看，OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口（桥梁） 用户并不直接与计算机硬件打交道，而是通过操作系统提供的命令、系统功能调 用以及图形化接口来使用计算机。 2. 从资源管理的观点来看，OS作为计算机系统资源的管理者（管家） 处理机的分配和控制，内存的分配和回收，I/O设备的分配和处理，文件的存取、共 享和保护工作都是由操作系统完成的。主要功能有：处理机管理、存储管理、设 备管理、文件管理 3. 从虚拟机的观点来看，OS用作扩充机器（实现了对计算机资源的抽象）（虚拟机 或扩充机） 硬件处在最底层，不附加任何软件的物理计算机 “裸机”. 操作系统是附加在裸机上的第一层，是对裸机的首次扩充，构成了一个比裸机更 强，使用更方便的“虚拟计算机”。 所有系统软件以及更上层的用户应用软件在操作系统虚拟机上运行，它们受操作系 《大学计算机基础》课程标准 课程名称：大学计算机基础课程 课程类别：公共基础课 教学学时：32（理论）+32（实践） 课程学分：3 先行课程： 适用专业：非计算机类专业 参考教材： 1. 《大学计算机基础》云南大学出版社 2011年2月(主编：张洪明、陈环、刘玉菊、布瑞琴、朱有才) 2. 《大学计算机基础》高等教育出版社2011年8月(主编：周艳萍、施洋) 3.《大学计算机基础》云南大学出版社 2007年9月(主编：张洪明) 4.《大学计算机基础》中国铁道出版社2005年8月(主编：郭晔) 一、课程性质 大学计算机基础是面向全校非计算机专业的一门公共课程。针对非计算机专业计算机基础教学的规律，与计算机的应用能力和技能密切结合，大学计算机基础向学生系统介绍以操作系统、网络技术、多媒体技术为核心的，包括计算机系统构成、操作系统、办公信息处理、计算机网络、信息检索与安全、多媒体技术及应用、网页设计等内容的计算机科学的基本概念，全面提升计算机文化基础的层次，体现文化和信息意识，突出计算机知识的基础性和实用性。学生通过本课程的学习，能够较全面和系统地了解计算机的软、硬件技术和网络的基本概念，具备在网络环境下应用计算机的基本技能和信息处理能力。 二、课程目标 （一）知识目标 1.掌握计算机的基础知识，了解计算机工作原理和信息处理原理。 2.掌握Windows操作系统的一般知识和操作技术。 3.熟练掌握Word、Excel、PowerPoint的使用和操作。 4.了解和掌握计算机网络的基本原理，掌握简单的Html网页设计语言的使用，掌握 Dreamweaver 网页制作基本技术。 5.了解多媒体图像、音频、视频等基本原理，掌握Flash等软件的一般使用。 6.了解和掌握信息检索技术和信息安全技术。 （二）职业技能目标 培养学生的自学能力和获取计算机新知识、新技术的能力，具有使用计算机工具进行文字处理、数据处理、信息获取三种能力。 （三）素质养成目标 1.培养学生认真负责的工作态度和严谨细致和工作作风； 2.培养学生的自主学习意识和团队协作精神； 3.培养学生诚实守信意识和职业道德 4.培养学生创新意识和信息化处理工作的意识和能力。 （四）职业资格证书考核要求 获得云南省高校非计算机专业计算机应用能力考试（一级C类考证） 《操作系统》课程教案 一、课程定位 操作系统课程是计算机应用技术专业基础课程，属于必修课程。在课程设置上起着承上启下的作用，其特点是概念多、抽象和涉及面广。主要任务是：使学生掌握计算机操作系统的基本原理及组成；计算机操作系统的概念和相关新概念、名词及术语；了解计算机操作系统的发展特点、设计技巧和方法；对常用计算机操作系统会进行基本的操作使用。 按照新专业人才培养方案，该课程开设在第三学期。本课程的先导课程为《计算机组成原理》，《微机原理》，《数据结构》和《高级语言程序设计》；后续课程为《数据库系统原理》、《计算机网络》。 二、课程总目标 通过本课程的学习，使学生理解操作系统基本原理，并在此基础上培养学生实际动手编程能力。 （一）知识目标 1.理解操作系统的概念、操作系统的发展历史、类型、特征以及结构设计。 2.掌握进程和线程。 3.掌握死锁的预防、避免、检测和恢复。 4.掌握作业调度、进程调度、调度准则、调度算法、线程调度等。 5.掌握存储管理中的分区法、分页技术、分段技术、段页式技术等。 6. 掌握文件系统的功能和结构、目录结构和目录查询、文件和目录操作。 7. 掌握输入/输出管理、用户接口服务、嵌入式操作系统、分布式操作系统。 （二）素质目标 1.熟练使用计算机操作系统。 2.能够解决一些简单的应用问题。 3.了解计算机操作系统设计技巧。 （三）职业能力培养目标 1.初步具备辩证思维的能力。 2.具有热爱科学，实事求是的学风和创新意识，创新精神。 三、课程设计 （一）设计理念 以职业能力培养为导向，进行课程开发与设计。按照人才培养目标要求来确定课程的内容、教学组织、教学方法和手段，注重培养学生分析问题、解决问题的能力、计算机思维能力、自学能力和从业能力。 （二）设计思路 1.以“够用、适用、实用”为目标设计课程教学内容。 2.考虑后序课程需要，突出重点，强化专业应用。 3.注重课堂教学互动，教师为主导，学生为主体，引导学生积极思维，培养学生的学习能力。 4.注重培养学生分析问题、解决问题的能力和自学能力。 安徽国际商务职业学院 信息服务系 课程标准 信息服务系（院）制（修）订 二0一五年9月 执笔人：蔡政策主审人：杨辉军、徐辉 《Linux操作系统及应用》 课程标准 ●课程名称：Linux操作系统及应用 ●适用专业：计算机网络、计算机应用技术考核方式：考试 ●总学时/学分：72/4 ●前修学习领域：：《计算机基础》、《计算机网络基础》等专业基础课程。 ●后续学习领域：《计算机网络安全》、《网络服务器技术》、《linux高级应用》等课程。 一、课程的性质与任务 Linux网络配置管理是网络工程专业的一门专业必修课。Linux是高性能，开放源代码的操作系统,具有广泛的网络应用领域。本课程主要讲授Linux作为网络操作系统的应用、配置与管理技术，使学生掌握基于Linux系统的网络组建，调试和网络服务器配置的技能和方法。通过对Linux网络应用的学习，使学生对网络组建、网络服务器配置与应用有更全面的认识，能够进行Linux局域网、服务器的日常维护和远程管理，并对网络资源与通信进行有效的管理以提高网络性能，旨在培养面向计算机行业的Linux网络技术人才。 二、课程目标 通过学习本课程后，应达到以下基本要求：理解Linux网络操作系统的概念，了解Linux在网络中的应用与前景；掌握Shell技术，以及Shell的应用程序开发；掌握Linux网络基础知识，远程管理与控制Linux网络的方法与技术；掌握网络配置命令与文件的编辑，Linux与其它系统的网络共享技术；掌握DHCP，DNS，FTP，SAMBA，NFS，E-mail，WEB(APACHE)等服务器的配置、管理与应用等。 操作系统练习题 第一章引言 (一单项选择题 1操作系统是计算机系统的一种( 。A.应用软件 B.系统软件c.通用软件D.工具软件 2.操作系统目的是提供一个供其他程序执行的良好环境,因此它必须使计算机( A.使用方便 B.高效工作 C.合理使用资源 D.使用方便并高效工作 3.允许多个用户以交互方式使用计算机的操作系统是( 。A.分时操作系统 B.批处理单道系统 C.实时操作系统 D.批处理多道系统 4.下列系统中( 是实时系统。A.计算机激光照排系统 B.办公自动化系统 C.化学反应堆控制系统 D.计算机辅助设计系统 5.操作系统是一种系统软件,它( 。A.控制程序的执行 B.管理计算机系统的资源 C.方便用户使用计算机 D.管理计算机系统的资源和控制程序的执行 6.计算机系统把进行( 和控制程序执行的功能集中组成一种软件,称为操作系统 A.CPU管理 B.作业管理 C.资源管理 D.设备管理 7.批处理操作系统提高了计算机系统的工作效率,但( 。 A.不能自动选择作业执行 B.无法协调资源分配 c.不能缩短作业执行时间 D在作业执行时用户不能直接干预 8.分时操作系统适用于( 。A.控制生产流水线B.调试运行程序c.大量的数据处理D.多个计算机资源共享 9.在混合型操作系统中,“前台”作业往往是指( 。A.由批量单道系统控制的作业 B.由批量多道系统控制的作业 c.由分时系统控制的作业D.由实时系统控制的作业 10.在批处理兼分时的系统中,对( 应该及时响应,使用户满意。A.批量作业B.前台作业c.后台作业D.网络通信 11.实时操作系统对可靠性和安全性要求极高,它( 。A.十分注重系统资源的利用率B.不强调响应速度 c.不强求系统资源的利用率 D.不必向用户反馈信息 12.分布式操作系统与网络操作系统本质上的不同之处在于( 。A.实现各台计算机之间的通信B.共享网络个的资源 c.满足较大规模的应用 D.系统中若干台计算机相互协作完成同一任务 13.SPOOL技术用于( 。A.存储管理B.设备管理C.文件管理 D.作业管理 14.( 为用户分配主存空间,保护主存中的程序和数据不被破坏,提高主存空间的利用率。 A处理器管理 B.存储管理 c.文件管理 D.作业管理 (二填空题 1. 计算机系统是按用户要求接收和存储信息,自动进行_______并输出结果信息的系统。 2.计算机是由硬件系统和_______系统组成。 3.软件系统由各种_______和数据组成。 4.计算机系统把进行_______和控制程序执行的功能集中组成一种软件称为操作系统。 5.操作系统使用户合理_______,防止各用户间相互干扰。 6.使计算机系统使用方便和_______是操作系统的两个主要设计目标。 7.批处理操作系统、_______和实时操作系统是基本的操作系统。 8.用户要求计算机系统中进行处理的一个计算机问题称为_______。 第一章 1 ．设计现代OS 的主要目标是什么？ 答：（1）有效性（2）方便性（3）可扩充性（4）开放性 2 ．OS 的作用可表现在哪几个方面？ 答：（1）OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口 （2）OS 作为计算机系统资源的管理者 （3）OS 实现了对计算机资源的抽象 4 ．试说明推动多道批处理系统形成和发展的主要动力是什么？答：主要动力来源于四个方面的社会需求与技术发展： （1）不断提高计算机资源的利用率； （2）方便用户； （3）器件的不断更新换代； （4）计算机体系结构的不断发展。 7 ．实现分时系统的关键问题是什么？应如何解决？答：关键问题是当用户在自己的终端上键入命令时，系统应能及时接收并及时处理该命令，在用户能接受的时延内将结果返回给用户。 解决方法：针对及时接收问题，可以在系统中设置多路卡，使主机能同时接收用户从各个终端上输入的数据；为每个终端配置缓冲区，暂存用户键入的命令或数据。针对及时处理问题，应使所有的用户作业都直接进入内存，并且为每个作业分配一个时间片，允许作业只在自己的时间片内运行，这样在不长的时间内，能使每个作业都运行一次。 12 ．试从交互性、及时性以及可靠性方面，将分时系统与实时系统进行比较。 答：（ 1 ）及时性：实时信息处理系统对实时性的要求与分时系统类似，都是以人所能接受的等待时间来确定；而实时控制系统的及时性，是以控制对象所要求的开始截止时间或完成截止时间来确定的，一般为秒级到毫秒级，甚至有的要低于100 微妙。 （2）交互性：实时信息处理系统具有交互性，但人与系统的交互仅限于访问系统中某些特定的专用服务程序。不像分时系统那样能向终端用户提供数据和资源共享等服务。 （3）可靠性：分时系统也要求系统可靠，但相比之下，实时系统则要求系统具有高度 的可靠性。因为任何差错都可能带来巨大的经济损失，甚至是灾难性后果，所以在实时系统中，往往都采取了多级容错措施保障系统的安全性及数据的安全性。 13 ．OS 有哪几大特征？其最基本的特征是什么？答：并发性、共享性、虚拟性和异步性四个基本特征；最基本的特征是并发性。 南通大学计算机科学与技术学院操作系统课程设计报告 专业： 学生姓名： 学号： 时间： 操作系统模拟算法课程设计报告 设计要求 将本学期三次的实验集成实现： A.处理机管理； B.存储器管理； C.虚拟存储器的缺页调度。 设计流程图 主流程图 开始的图形界面 处理机管理存储器管理缺页调度 先来先服务时 间 片 轮 转 首 次 适 应 法 最 佳 适 应 法 先 进 先 出 L R U 算 法 A.处理机调度 1)先来先服务FCFS N Y 先来先服务算法流程 开始 初始化进程控制块，让进程控制块按进程到达先后顺序让进程排队 调度数组中首个进程，并让数组中的下一位移到首位 计算并打印进程的完成时刻、周转时间、带权周转时间 其中：周转时间 = 完成时间 - 到达时间 带权周转时间=周转时间/服务时间 更改计时器的当前时间,即下一刻进程的开始时间 当前时间=前一进程的完成时间+其服务时间 数组为空 结束 2)时间片轮转法 开始 输入进程总数 指针所指的进程是 否结束 输入各进程信息 输出为就绪状态的进程的信息 更改正在运行的进程的已运行时间 跳过已结束的程序 结束 N 指向下一个进程 Y 如果存在下一个进程的话 Y N 输出此时为就绪状态的进程的信息 时间片轮转算法流程图 B.存储器管理(可变式分区管理） 1)首次适应法 分配流程图 申请xkb内存 由链头找到第一个空闲区 分区大小≥xkb？ 大于 分区大小=分区大小-xkb，修改下一个空闲区的后向指针内容为（后向指针）+xkb;修改上一个空闲区的前向指针为（前向指针）+xkb 将该空闲区从链中摘除：修改下一个空闲区的后向地址=该空闲区后向地址，修改上一个空闲区的前向指针为该空闲区的前向指针 等于 小于延链查找下 一个空闲区 到链尾 了？ 作业等待 返回是 否 登记已分配表 返回分配给进程的内存首地址 开始 操作系统原理 二、课程的性质、任务及设置目的 （一）课程性质与任务 操作系统原理是计算机科学与技术专业的一门专业必修课。在知识经济蓬勃发展的今天，软件产业占据着核心地位，而操作系统是所有软件的基础，是软件的根本，是计算机系统中的核心系统软件，专门控制和管理计算机系统中的各种软硬件资源，提供了用户与计算机之间的接口，其性能直接影响到计算机系统的工作效率，所以操作系统是计算机领域中最活跃的学科之一，其发展极为迅速。 通过本课程的学习，使学生能够系统地掌握操作系统基本概念、主要功能、工作原理和实现技术；具有使用操作系统和分析操作系统的能力。通过实践，理解和掌握Windows操作系统基本工作原理，及使用方法，为以后在操作系统平台上开发各种应用软件或系统软件打下坚实的基础。 （二）前后续课程的安排 先修课程：数据结构、汇编语言与微机原理、C语言程序设计等课程； 后续课程：Linux内核及驱动开发、嵌入式系统课程设计等课程。 三、课程目标 （一）总体目标 本课程以培养系统分析与创新能力为目标，坚持“理论指导实践、实践强化理论”的教学改革指导思想，综合了基础理论教学、课程实践教学、最新技术追踪等多项内容，教学内容兼顾基础性和前瞻性。通过本课程的学习，使学生掌握计算机系统核心软件的本质，一方面实现对学生专业基础知识的综合与提升，帮助学生建立系统、完整的专业基础理论体系，培养学生初步的系统分析与设计能力，培养学生的创新型思维和实践动手能力；另一方面使学生从深层次了解操作系统的组成、结构和功能，增强学生大型系统软件的开发能力，并注重专业素养的不断提高，为学生以后参与系统软件分析和开发奠定基础。 （二）具体目标 答案仅供参考 1．How does the distinction between kernel mode and user mode function as a rudimentary form of protection (security) system? （内核态和用户态作为保护系统有什么区别） 答：内核态和用户态的区别有以下方式，某些指令只有当CPU处于内核态时才可以执行。同样地，某些硬件设备只有当程序在内核态下执行才能够被访问。只有在CPU处于内核态时，才能够控制中断。因此，CPU处于用户态时的能力有限，从而强制保护关键的资源。 2. Which of the following instructions should be privileged? （下列哪个指令是受保护的） a. Set value of timer.设置计时器的值 b. Read the clock.读时钟 c. Clear memory.清除内存 d. Issue a trap instruction.解决一个陷阱指令 e. Turn off interrupts.关中断 f. Modify entries in device-status table.修改设备状态表中的条目 g. Switch from user to kernel mode.从用户态转到内核态 h. Access I/O device.访问I/O设备 答：受保护的：a、c、e、f、h，剩下的可以在用户态执行。 3.Why should an application programmer prefer programming according to an API rather than invoking actual system call? （为什么应用程序设计者更喜欢根据API编程） 答：使用API编程的一个好处是程序的可移植性：程序员用API设计的程序可以在任何支持相同API的系统上编译和运行，并且，对于一个应用程序来说，实际系统调用比API更加复杂和困难，总之，API调用和与其相关的内核中的系统调用有着很强的相关性。 4. What resources are used when a thread is created? How do they differ from those used when a process is created? （当线程创建时需要哪些资源，当进程创建时又需要哪些） 答：因为一个线程小于一个进程，因此，创建线程所用的资源一般比创建进程所用的资源少。创建一个进程需要分配进程控制块(PCB)，一个相当大的数据结构，PCB包括了一个内存映射，打开文件的目录和外界变量。分配和管理内存映射通常是最费时的活动。创建一个用户或内核线程包括分配一个小的数据结构来控制寄存器的设置，堆栈和优先级。 5. Suppose that the following processes arrive for execution at the times indicated. Each process will run the listed amount of time. In answering the questions, use preemptive scheduling and base all decisions on the information you have at the time the decision must be made？（考点：调度算法） Process Arrival Time Burst Time P1 0 8 P2 1 4 P3 2 9 P4 3 5 What is the average turnaround time for these processes with the preemptive SJF scheduling algorithm（抢占、最短作业优先调度算法）？ 答：甘特图： 0 1 5 10 17 26 平均等待时间=（（10-1）+ 0 +（17-2）+（5-3））/4=6.5ms 6. Consider the following snapshot（快照）of a system：（考察银行家算法） 《Linux操作系统课程标准》课程标准 课程编码：课程类型： 学时：64学时 适用专业：计算机网络管理与安全、计算机应用等 1. 概述 1.1课程的性质 Linux操作系统的主要任务是有关Linux操作系统的安装与使用，让学生理解操作系统的组成及工作原理，掌握Linux操作系统的安装，图形化界面的基本操作，文本界面的相关操作与配置，能使用Linux操作系统配置各种服务器，完成简单的网络安全配置，并对网络加以优化和维护。1.2课程设计理念 课程主要围绕着一个叫“企业网络服务器规划”项目进行讲解，按需求分析、功能设计、服务器设计、架构设计、网络安全设计、测试等工程步骤一步一步指导学生完成本实训项目。 1.3课程开发思路 学生通过实现本项目，可实践所学知识，强调学生的实践动手能力。保证学生能够运用所学知识开发和部署基于Linux操作系统环境下的网络服务和安全。 2.课程目标 通过对操作系统的学习以及Linux操作系统的使用，使高等职业学院计算机应用、计算机网络技术专业的学生了解计算机网络及安全与管理领域等专业知识与技能，能够熟练地使用Linux操作系统，培养学生的动手操作实践能力，为学生将来从事专业方面的实际工作奠定基础。 2．1知识目标 （1）掌握操作系统基础知识及其主要功能； （2）掌握Linux操作的特征、主要功能及其应用领域； （3) 掌握Linux常用命令的使用； （4）熟练运用vi编辑器； （5）掌握Linux用户和组管理； （6）掌握设备管理和文件系统结构管理； （7）掌握基本的shell程序的编写； （8）熟练掌握NFS、samba、DNS、DHCP、Apache、FTP等服务器的配置； （9）掌握Linux环境下网络安全配置。 2．2素养目标 （1）培养学生谦虚、好学的品质； （2）培养学生勤于思考、做事认真的良好作风； 计算机操作系统课程设计 班级：计091-1 姓名： 学号： 使用语言：C++ 指导老师： 学院： 一、系统要求 1、实验目的 通过一个简单多用户文件系统的设计，加深理解文件系统的内部功能及内部实现。 2、实验内容 为linux系统设计一个简单的二级文件系统。要求做到以下几点： （1）可以实现下列几条命令（至少4条）； login 用户登陆 dir 列文件目录 create 创建文件 delete 删除文件 open 打开文件 close 关闭文件 read 读文件 write 写文件 （2）列目录时要列出文件名、物理地址、保护码和文件长度； （3）源文件可以进行读写保护。 二、系统分析 1、设计思想 本文件为二级文件系统，即要实现对文件的增删改查，同时又具备登陆系统、注册用户的功能，各个用户之间的文件系统互不干扰。 本文件系统采用两级目录，其中第一级对应于用户账号，第二级对应于用户帐号下的文件。另外，为了简便文件系统未考虑文件共享，文件系统安全以及管道文件与设备文件等特殊内容。 系统采用结构体来存储用户、文件目录、文件数据内容： 0 48*5 48*5+44*50 48*5+44*50+264*200 每个分区都是由结构体组成，每个个去的结构体的个数由格式化系统是决定。 整个系统的编码构成主要分为： Allstruct.h 定义了每个分区的结构体； Mysys.h 声明了对系统操作的各种方法；Myuserfile.h 声明了对文件操作的各种方法； Mymain.cpp 整个系统的主函数，操作入口； Mysys.cpp 包含了mysys.h，实现了操作系统的各种方法；Myuserfile.cpp 包含了myuserfile.h，实现了操作文件的各种方法； 2、主要数据结构 Allstruct.h文件的内容： struct s_user //用户区结构体 { long isuse; //是否使用 char name[20]; //用户名 char psd[20]; //密码 long address; //目录地址 }; Linux操作系统课程标准 课程编码：课程类别：考试 适用专业：计算机网络管理与安全、计算机应用等 开设时间：第五学期 课时数：64 学分：4 一、课程性质与作用 Linux操作系统是计算机应用、计算机网络管理与安全等专业三年制高职设置的一门专业必修课，是学生具备了专业基础知识之后开设的课程。该课程是学生掌握计算机网络安全与管理技术知识的重要理论教学环节，开设一学期，教学时数为64学时，4学分。 Linux操作系统的主要任务是有关Linux操作系统的安装与使用，让学生理解操作系统的组成及工作原理，掌握Linux操作系统的安装，图形化界面的基本操作，文本界面的相关操作与配置，能使用Linux操作系统配置各种服务器，完成简单的网络安全配置，并对网络加以优化和维护。 二、课程培养目标 通过对操作系统的学习以及Linux操作系统的使用，使高等职业学院计算机应用、计算机网络技术专业的学生了解计算机网络及安全与管理领域等专业知识与技能，能够熟练地使用Linux操作系统，培养学生的动手操作实践能力，为学生将来从事专业方面的实际工作奠定基础。 1、方法能力目标 （1）培养学生谦虚、好学的品质； （2）培养学生勤于思考、做事认真的良好作风； （3）培养学生良好的职业道德； （4）培养按时、守时的完成Linux网络系统配置的观念； （5）培养阅读设计文档、编写程序文档的能力。 2、社会能力目标 （1）培养学生良好的自我表现、与人沟通的能力； （2）培养学生的团队协作精神； （3）培养学生分析问题、解决问题的能力； （4）培养学生勇于创新、敬业乐业的工作作风； （5）培养学生的质量意识、安全意识； （6）培养学生诚实、守信、坚忍不拔的性格； （7）培养学生自主、开放的学习能力。 3、专业能力目标 （1）掌握操作系统基础知识及其主要功能； （2）掌握Linux操作的特征、主要功能及其应用领域； （3) 掌握Linux常用命令的使用； （4）熟练运用vi编辑器； （5）掌握Linux用户和组管理；操作系统课程设计
LINUX操作系统课程标准
操作系统作业题
计算机操作系统课程教案
《网络操作系统》课程标准
操作系统作业题及答案
操作系统课程设计报告
操作系统教案
大学计算机基础课程标准
《操作系统》课程教案
《Linux操作系统及应用》课程标准
操作系统练习题_及答案解析
操作系统课后题及答案
操作系统(一个小型操作系统的设计与实现)课程设计
计算机科学与技术+课程标准操作系统原理
操作系统练习题(全)
Linux操作系统课程标准(修订)
计算机操作系统课程设计
Linux操作系统课程标准(龙崇冰)