操作系统实训报告-C++实现操作系统五大功能.doc

湖南工业职业技术学院湖南工业职业技术学院 操作系统实训报告操作系统实训报告 题目：题目：模拟操作系统五大功能模拟操作系统五大功能 专业：专业： 软件软件 实训老师：实训老师： 完成时间：完成时间： 2007-12-27 参与人员参与人员: 2 目目 录录 一，设计思想和算法说明一，设计思想和算法说明-3 1、 进程管理-3 2、 内存管理-3 3、 文件管理-3 4、 文件管理-4 5、 设备管理-5 二，总功能模块图二，总功能模块图-5 三，流程图三，流程图-6 cpu 管理：-6 内存管理： -6 文件管理： -7 4)设备管理：-7 5)作业管理：-8 四，使用说明四，使用说明-8 五，程序清单五，程序清单-8 六，结果分析和调试六，结果分析和调试 -19 cpu 管理:-19 内存管理: -19 文件管理: -19 设备管理：-20 作业管理：-20 七，资料来源及参考书七，资料来源及参考书 -20 一，设计思想和算法说明一，设计思想和算法说明 1、 进程管理进程管理 进程调度算法有 fifo，优先数调度算法，时间片轮转调度算法，分级调度算法，目前主要 3 是考 fifo 和优先数调度算法（静态优先级） 。 输入输入：进程流文件”jincheng.txt” ，其中存储的是一系列要执行的进程， 每个作业包括五个数据项：每个作业包括五个数据项： 进程名 进程状态(1 就绪 2 等待 3 运行) 所需时间 优先数(0 级最高) 进程所占 cpu 的资 源数。 输出输出: : 进程执行流 和等待时间 平均等待时间 cpu 的使用率。 本程序包括本程序包括: :fifo，优先数调度算法，时间片轮转调度算法 2、 内存管理内存管理 内存调度算法有内存调度算法有:最先适应分配算法,最优适应分配算法,最坏适应算法 用户提出内存空间的申请；系统根据申请者的要求，按照一定的分配策略分析内存空间的 使用情况，找出能 满足请求的空闲区，分给申请者；当程序执行完毕或主动归还内存资源时，系统要收回它 所占用的内存空间 或它归还的部分内存空间。 1） 程序运行时首先接收输入：空闲区数据文件”fqu.txt” ，包括若干行，每行有两个数 据项：起始地址、长度（均为整数） ，各数据项以逗号隔开。 2） 建立空闲区表并在屏幕上显示输出空闲区表内容，空闲区表中记录了内存中可供分配 的空闲区的始址和 长度，用标志位指出该分区是否是未分配的空闲区。 3 3） 从用户界面根据用户提示接收一个内存申请，格式为：作业名、申请空间的大小。 4） 按照最差（最坏）适配算法选择一个空闲区，分割并分配，修改相应的数据结构（空 闲区表） ，填写内 存已分配区表（起始地址、长度、标志位） ，其中标志位的一个作用是指出该区域分配给哪 个作业。 5） 重复 3） 、4） ，直到输入为特殊字符（0） 。 6） 在屏幕上显示输出新的空闲区表和已分配区表的内容。 本程序包括本程序包括:fifo,最优适应分配算法,最坏适应算法 3、 文件管理文件管理 主要就是模拟操作系统中的 建立文件、打开文件、读文件、写文件、 、关闭文件、 、删除 文件、 、建立目录、 、 显示目录内容、显示文件内容、 、改变文件属性等操作。1 改变目录格式：cd目录名 功能：功能：工作目录转移到指定的目录下，只要求完成改变到当前目录的某一个子目录 下的功能，不要求实现相对目录以及绝对目录。 1 1）创建文件）创建文件 格式：create文件名 文件长度 功能：创立一个指定名字的新文件，即在目录中增加一项，不考虑文件内容，但必 须能输入文件长度。 2 2）删除文件）删除文件 4 格式：del希望删除的文件名 功能：删除指定的文件 3 3）显示目录）显示目录 格式：lsall 功能：显示全部目录以及文件，输出时要求先输出接近根的目录，再输出子目录。 4 4）创建目录）创建目录 格式：md目录名 功能：在当前路径下创建指定的目录 5 5）删除目录）删除目录 格式：rd目录名 功能：删除当前目录下的指定目录，如果该目录为空，则可删除，否则应提示是否 作删除，删除操作将该目录下的全部文件和子目录都删除。 作业调度主要有 fifo，运算时间短的作业优先，优先数调度算法，响应比最高者优先调度 算法，均衡调度算法 4、 文件管理文件管理 1 1）模拟作业调度算法）模拟作业调度算法 输入输入：作业流文件“zye.txt” ，其中存储的是一系列要执行的作业， 每个作业包括三个数据项： 作业号、作业进入系统的时间（用一整数表示，如 10：10，表示成 1010） 、估计执行时间 （单位分）优先级（0 级最高） 2 2）参数用空格隔开，下面是）参数用空格隔开，下面是 zye.txtzye.txt 文件里面存放的作业：文件里面存放的作业： 1 800 50 2 815 30 3 830 25 4 835 20 5 845 15 6 900 10 7 920 5 其中调度时刻为最后一个作业到达系统的时间！ 输出作业号！进入内存的时间！每行输出一个作业信息 本程序包括本程序包括:fifo，运算时间短的作业优先，优先数调度算法，响应比最高者优先调度算法 5、 设备管理设备管理 主要就是模拟操作系统中的设备分配，回收，显示三个功能。 定义四个设备类，设备总数量，空闲数量，分别是： input, 2 ， 2 printer, 3， 3 disk, 4 ， 4 tape 1， 1 分配一个设备，它的空闲数量就少一个，如果回收一个，它就加一个，如果全部分配出去， 5 你在申请的话，它就提示“占时无设备，请等待” 。还加了一个输出设备表。 二，总功能模块图二，总功能模块图 模拟操作系统五大功能模拟操作系统五大功能 cpu 管理管理 内存管理内存管理 文件管理文件管理 作业管理作业管理 设备管理设备管理 三，流程图三，流程图 cpu 管理：管理： 开始 打开文件 jincheng.txt 显示进程状态 结束 6 开始 选择 该变目录 创建文件 删除文件 显示目录 结束 创建目录 删除目录 输入 exit 内存管理：内存管理： 开始 选择 申请空间 撤销作业 显示 退出 打开文件 fqu.txt 结束 文件管理：文件管理： 否 是 7 4)设备管理：设备管理： 开始 选择 分配 回收 显示 退出 结束 5)作业管理：作业管理： 开始 打开文件 zye.txt 显示作业状态 结束 四，使用说明四，使用说明 1） 首先在 d 盘下建立三张表，表名分别是：jincheng.txt,fqu.txt,zye.txt,它们分别存 放 cup 运行的进程，内存存储的作业，还有作业管理的作业。 （1）第一章表是进程信息表：为 jincheng.txt nameztaitimeyouxianzyuan a2505 b16010 . （2）第二章表内存分给作业表 fqu.txt addresslongztai 8 10032free . （3）第三章表作业分配表：zye.txt iddtimextimeyouxian 1800500 2815301 . 2）运行 cpu 管理首先要输入进程，所以首先输入 d 盘下的文件 jincheng.txt 文件。打开它，使数据进程 进入该系统里面运行。还有作业管理要输入 d 盘下的文件 zye.txt 文件。使作业数据进入系统里面，进行 计算。而内存管理侧是，系统一运行，它自动打开文件。使里面的数据读入系统里面来，不用输入文件。 另外文件管理就是自己在运行时，自己去创建和操作，修改。设备管理在程序里面以定义规定好，进行分 配和调用。 五，程序清单五，程序清单 #include#include #include#include #include#include #include#include #include#include #include#include /文件管理文件管理 / / *目录和文件的结构定义目录和文件的结构定义* typedeftypedef structstruct filenodefilenode charchar name50;name50; /*/*目录或文件的名字目录或文件的名字*/*/ intint type;type; /*0/*0 代表目录，代表目录，1 1 代表普通文件代表普通文件*/*/ structstruct filenodefilenode *next;*next; /*/*指向下一个兄弟结点的指针指向下一个兄弟结点的指针*/*/ structstruct filenodefilenode *sub;*sub; /*/*指向第一个子结点的指针指向第一个子结点的指针*/*/ structstruct filenodefilenode *father;*father; /*/*指向父结点的指针指向父结点的指针*/*/ charchar size10;size10; /*/*如果是文件则表示文件的大小如果是文件则表示文件的大小*/*/ dirfilenode;dirfilenode; dirfilenodedirfilenode *workdir;*workdir; /定义当前工作目录定义当前工作目录 dirfilenodedirfilenode root;root; /定义根目录定义根目录 charchar path100;path100; /定义路径信息定义路径信息 /初始化函数初始化函数 voidvoid initial3()initial3() strcpy(,“root“);strcpy(,“root“); root.type=0;root.type=0; root.next=null;root.next=null; root.sub=null;root.sub=null; root.father=null;root.father=null; strcpy(root.size,“strcpy(root.size,“文档文档“);“); workdir=workdir= strcpy(path,“root“);strcpy(path,“root“); /初始化新结点函数初始化新结点函数 dirfilenodedirfilenode *init5()*init5() dirfilenodedirfilenode *p;*p; p=newp=new dirfilenode;dirfilenode; strcpy(,“);strcpy(,“); root.type=0;root.type=0; root.next=null;root.next=null; root.sub=null;root.sub=null; root.father=null;root.father=null; strcpy(root.size,“strcpy(root.size,“存档存档“);“); returnreturn p;p; /1/1 改变目录改变目录 voidvoid cd(charcd(char dirname)dirname) dirfilenodedirfilenode *p;*p; intint flag=0;flag=0; p=workdir-sub;p=workdir-sub; if(p=null)if(p=null) couttype=0)if(p-type=0) if(!strcmp(p-name,dirname)if(!strcmp(p-name,dirname) flag=1;flag=1; break;break; p=p-next;p=p-next; if(flag=1)if(flag=1) workdir=p;workdir=p; strcat(path,“strcat(path,“ “);“); strcat(path,p-name);strcat(path,p-name); coutname,filename);strcpy(q-name,filename); q-sub=null;q-sub=null; q-type=1;q-type=1; q-next=null;q-next=null; q-father=workdir;q-father=workdir; strcpy(q-size,filesize);strcpy(q-size,filesize); p=workdir-sub;p=workdir-sub; 9 if(p=null)if(p=null) workdir-sub=q;workdir-sub=q; couttype=1)if(p-type=1) if(!strcmp(p-name,filename)if(!strcmp(p-name,filename) flag=1;flag=1; coutnext;p=p-next; if(flag=0)if(flag=0) p=workdir-sub;p=workdir-sub; while(p-next)p=p-next;while(p-next)p=p-next; p-next=q;p-next=q; coutsub;p=workdir-sub; if(p=null)if(p=null) couttype=1)if(p-type=1) if(!strcmp(p-name,filename)if(!strcmp(p-name,filename) flag=1;flag=1; break;break; p=p-next;p=p-next; if(flag=1)if(flag=1) if(p=workdir-sub)if(p=workdir-sub) workdir-sub=p-next;workdir-sub=p-next; elseelse q=workdir-sub;q=workdir-sub; while(q-next!=p)while(q-next!=p) q=q-next;q=q-next; q-next=p-next;q-next=p-next; deletedelete p;p; couttype=0)if(p-type=0) cout.setf(2);cout.setf(2); coutname“name“name“sizename“sizenext;p=p-next; voidvoid dirs(dirfilenodedirs(dirfilenode *p,char*p,char str)/str)/显示显示 charchar newstr100;newstr100; dirfilenodedirfilenode *q;*q; coutsub)if(q-sub) strcpy(newstr,“);strcpy(newstr,“); strcat(newstr,str);strcat(newstr,str); strcat(newstr,“);strcat(newstr,“); strcat(newstr,q-name);strcat(newstr,q-name); dirs(q-sub,newstr);dirs(q-sub,newstr); q=p;q=p; while(q-next)while(q-next) if(q-next-sub)if(q-next-sub) strcpy(newstr,“);strcpy(newstr,“); strcat(newstr,str);strcat(newstr,str); strcat(newstr,“strcat(newstr,“ “);“); strcat(newstr,q-next-name);strcat(newstr,q-next-name); dirs(q-next-sub,newstr);dirs(q-next-sub,newstr); q=q-next;q=q-next; / 显示所有目录显示所有目录 voidvoid lsall()lsall() dirfilenodedirfilenode *p;*p; coutname,dirname);strcpy(q-name,dirname); q-sub=null;q-sub=null; q-type=0;q-type=0; q-next=null;q-next=null; q-father=workdir;q-father=workdir; strcpy(q-size,“strcpy(q-size,“ “);“); p=workdir-sub;p=workdir-sub; if(p=null)if(p=null) 10 workdir-sub=q;workdir-sub=q; couttype=0)if(p-type=0) if(!strcmp(p-name,dirname)if(!strcmp(p-name,dirname) flag=1;flag=1; coutnext;p=p-next; if(flag=0)if(flag=0) p=workdir-sub;p=workdir-sub; while(p-next)while(p-next) p=p-next;p=p-next; p-next=q;p-next=q; coutsub;p=workdir-sub; if(p=null)if(p=null) couttype=0)if(p-type=0) if(!strcmp(p-name,dirname)if(!strcmp(p-name,dirname) flag=1;flag=1; break;break; p=p-next;p=p-next; if(flag=1)if(flag=1) if(p=workdir-sub)if(p=workdir-sub) workdir-sub=p-next;workdir-sub=p-next; elseelse q=workdir-sub;q=workdir-sub; while(q-next!=p)while(q-next!=p) q=q-next;q=q-next; q-next=p-next;q-next=p-next; deletedelete p;p; cout#“,path);printf(“%s:#“,path); gets(string);gets(string); len=strlen(string);len=strlen(string); if(len=0)if(len=0) strcpy(command,“errer“);strcpy(command,“errer“); elseelse /获得命令获得命令 s=null;s=null; s=strchr(string,s=strchr(string, );); if(s!=null)if(s!=null) *s=0;*s=0; strcpy(command,string);strcpy(command,string); /测试命令类型测试命令类型 if(!strcmp(command,“cd“)|!strcmp(command,“cd“)if(!strcmp(command,“cd“)|!strcmp(command,“cd“) comm=1;comm=1; elseelse if(!strcmp(command,“create“)|!strcmp(command,“create“)if(!strcmp(command,“create“)|!strcmp(command,“create“) comm=2;comm=2; elseelse if(!strcmp(command,“del“)|!strcmp(command,“del“)if(!strcmp(command,“del“)|!strcmp(command,“del“) comm=3;comm=3; elseelse if(!strcmp(command,“lsall“)|!strcmp(command,“lsall“)if(!strcmp(command,“lsall“)|!strcmp(command,“lsall“) comm=4;comm=4; elseelse if(!strcmp(command,“md“)|!strcmp(command,“md“)if(!strcmp(command,“md“)|!strcmp(command,“md“) 11 comm=5;comm=5; elseelse if(!strcmp(command,“rd“)|!strcmp(command,“rd“)if(!strcmp(command,“rd“)|!strcmp(command,“rd“) comm=6;comm=6; elseelse if(!strcmp(command,“exit“)|!strcmp(command,“exit“)if(!strcmp(command,“exit“)|!strcmp(command,“exit“) comm=0;comm=0; elseelse comm=100;comm=100; switch(comm)switch(comm) casecase 1:1: /1/1 改变目录改变目录 coutname;cinname; cd(name);cd(name); break;break; casecase 2:2: /2/2 创建文件创建文件 coutnamefilesize;cinnamefilesize; create(name,filesize);create(name,filesize); break;break; casecase 3:3: /3/3 删除文件删除文件 /strcpy(name,s+1);/strcpy(name,s+1); coutname;cinname; del(name);del(name); break;break; casecase 4:4: /4/4 显示目录显示目录 lsall();lsall(); break;break; casecase 5:5: /5/5 创建目录创建目录 coutname;cinname; md(name);md(name); break;break; casecase 6:6: /6/6 删除目录删除目录 coutname;cinname; rd(name);rd(name); break;break; casecase 0:0: /0/0 退出系统退出系统 flag=0;flag=0; break;break; default:default: coutfname;cinfname; if(fp=fopen(“d:zye.txt“,“r“)=null)if(fp=fopen(“d:zye.txt“,“r“)=null) cout1)“1)“1)“1)“current_excellenif(jobsj.visited=0)p=j; current_excellent=jobsj.excellent;current_excellent=jobsj.excellent; jobsp.start_time=current_hour*100+current_minute;jobsp.start_time=current_hour*100+current_minute; jobsp.wait_time=(current_hour-jobsp.wait_time=(current_hour- jobsp.reach_hour)*60+(current_minute-jobsp.reach_hour)*60+(current_minute- jobsp.reach_minite)+jobsp.need_time;jobsp.reach_minite)+jobsp.need_time; cout=n)/*if(i=n)/*没有找到该类设备没有找到该类设备*/*/ cout=n)/*if(i=n)/*没有找到该类设备没有找到该类设备*/*/ couta;cina; switch(a)switch(a) casecase 0 0 : : /*a=0/*a=0 程序结束程序结束*/*/ flag=0;flag=0; coutjtypemm;cinjtypemm; allocate(j,type,mm);/*allocate(j,type,mm);/*分配设备分配设备*/*/ break;break; casecase 2:2: /*a=2/*a=2 回收设备回收设备*/*/ coutjtype;cinjtype; /scanf(“%s%s“,j,type);/scanf(“%s%s“,j,type); reclaim(j,type);/*reclaim(j,type);/*回收设备回收设备*/*/ break;break; casecase 3:3: /*a=3/*a=3 输出设备类表和设备表的内容输出设备类表和设备表的内容*/*/ coutfqu;/cinfqu; if(fp=fopen(“d:fqu.txt“,“r“)=null)if(fp=fopen(“d:fqu.txt“,“r“)=null) coutjob_name;cinjob_name; cinjob_length;cinjob_length; flag=0;flag=0; for(i=0;i=job_length)if(freesi.length=job_length) flag=1;flag=1; if(flag=0)if(flag=0) cout=job_length)if(freesi.length=job_length) t=1;t=1; i+;i+; i-;i-; occupysoccupy_quantity.start=freesi.start;occupysoccupy_quantity.start=freesi.start; strcpy(occupysoccupy_quantity.tag,job_name);strcpy(occupysoccupy_quantity.tag,job_name); occupysoccupy_quantity.length=job_length;occupysoccupy_quantity.length=job_length; occupy_quantity+;occupy_quantity+; if(freesi.lengthjob_length)if(freesi.lengthjob_length) freesi.start+=job_length;freesi.start+=job_length; freesi.length-=job_length;freesi.length-=job_length; elseelse for(j=i;jjob_name;cinjob_name; cinjob_length;cinjob_length; flag=0;flag=0; for(i=0;i=job_length)if(freesi.length=job_length) flag=1;flag=1; if(flag=0)if(flag=0) cout=job_length)if(freesi.length=job_length) t=1;t=1; i+;i+; i-;i-; for(j=0;j=job_length)freesi.start+=job_length; freesi.length-=job_length;freesi.length-=job_length; elseelse for(j=i;jjob_name;cinjob_name; cinjob_length;cinjob_length; flag=0;flag=0; for(i=0;i=job_length)if(freesi.length=job_length) flag=1;flag=1; if(flag=0)if(flag=0) cout=job_length)if(freesi.length=job_length) t=1;t=1; i+;i+; i-;i-; for(j=0;j=job_length)i=j; occupysoccupy_quantity.start=freesi.start;occupysoccupy_quantity.start=freesi.start; strcpy(occupysoccupy_quantity.tag,job_name);strcpy(occupysoccupy_quantity.tag,job_name); occupysoccupy_quantity.length=job_length;occupysoccupy_quantity.length=job_length; occupy_quantity+;occupy_quantity+; if(freesi.lengthjob_length)if(freesi.lengthjob_length) freesi.start+=job_length;freesi.start+=job_length; freesi.length-=job_length;freesi.length-=job_length; elseelse for(j=i;jjob_name;cinjob_name; flag=-1;flag=-1; for(i=0;ichioce;cinchioce; switch(chioce)switch(chioce) casecase 1:1: intint choice;choice; coutchoice;cinchoice; switch(choice)switch(choice) casecase 1:1: earliest();earliest(); break;break; casecase 2:2: excellent();excellent(); break;break; casecase 3:3: worst();worst(); break;break; break;break; 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