操作系统课程设计总结文档

PAGEPAGE10操作系统总结报告学期2010-2011学年第一学期学院计算机科学技术学院学号20084001姓名周经辉2010年本学期开设了操作系统课程，。一．进程控制1.1目的利用简单的结构和控制方法模拟进程结构、进程状态转换和进程控制。1.2内容用PCB表示整个进程实体，利用键盘交互式命令控制方法模拟进程执行中产生的事件。1.3数据结构typedefstructnode{ chardata; structnode*next;}linklist;typedefstruct{ linklist*front,*rear;}linkqueue;linkqueue*k,*jx,*zx,*zs,k1,jx1,zx1,zs1;1.4算法设计及流程图算法：构造三个队列(就绪，执行，阻塞)和一个初值为十的PCB队列，分别运用各个队列的入队出队函数对其进行状态转换和控制，调用显示函数进行输出。输入进程，PCB-1输入进程，PCB-1阻塞进程终止进程，PCB+1进入就绪唤醒进程就绪进入执行执行是否为空时间片完图1.1实验一进程控制流程1.5小结实验一比较简单，就是对队列的基本操作，但对数据结构都快忘了，所以每次上操作系统上机课，都得带着数据结构这本书，当时数据结构学的糊里糊涂，但现在觉得真的很有用。通过本实验，对于队列，我有了更深一层的认识，当然，中间也有些编译错误，但经过不断的尝试和修改，感觉自己都有不同的收获，感觉很充实。二、请求分页存储器管理2.1目的实现分页式存储地址转换过程，在此基础上实现请求分页的地址转换。实现请求页式地址转换中出现的缺页现象中，用到的FIFO、LRU、OPT置换算法。2.2内容利用键盘输入本模拟系统的物理块的大小，作业的页表中的块号；完成逻辑地址转换成相应的物理地址的过程。利用键盘输入本模拟系统分配给作业的内存物理块个数，作业在执行过程中的页面调度次序。计算出三种算法的缺页次数和缺页率。2.3数据结构1.typedefstructnode{ chardata; structnode*next;}linklist;typedefstruct{ linklist*front,*rear;}linkqueue;linkqueue*p,p1,*q,q1;2.二维数组a[8][8](位示图)。2.4算法设计及流程图算法：构造两个算法(FIFO,LRU)栈队，随机初始化位示图，根据位示图空闲块号，将录入逻辑地址转换成相应的物理地址，利用队结构完成页面置换，显示页面调度次序，记录被换出的页面和新换入的页面，并计算缺页次数和缺页率。流程：输入页表长度，空闲块数，块大小输入页表长度，空闲块数，块大小输入逻辑地址是否越界FIFO处理LRU处理结果显示越界提示地址转化图1.2实验二请求分页流程2.5小结这个实验我也是用队列做的，做FIFO算法时，队列的思想很合适，但在做LRU算法时，需要有置顶的操作，对于队列，我不知道怎么处理，后面看了数据结构链表的任意i节点的删除操作，我才明白，队列是建立在链表的基础上的，所以完全可以按照底层链表的处理去处理，先在队列中找出需要置顶的节点，看成是链表节点将其删除，再重新将其入队，就完成了置顶操作。所以通过本实验，对链表和队列又有了新的认识。三、设备管理3.1目的模拟实现包括设备的添加和删除，设备的分配和回收，体现设备分配中的设备独立性。使学生掌握外围设备的体系结构和管理方法。3.2内容假定模拟系统中有K、M、T和P设备，采用安全分配方式。设备管理子系统涉及到系统设备表（SDT）、通道控制表（CHCT）、控制器控制表（COCT）和设备控制表（DCT）来体现输入输出系统的四级结构和三级控制。添加设备，删除设备，独占设备的分配与回收。3.3数据结构typedefstructnode{ chardata[3]; charname; structnode*next;}linklist;typedefstruct{ linklist*front,*rear;}linkqueue;//…………………阻塞队列typedefstructchct{ charname[3]; intzt; structchct*next; linkqueue*q;}linkch;typedefstruct{ linkch*front,*rear;}linkquech;//…………………chct队列typedefstructcoct{ charname[3]; intzt; structcoct*next; structchct*ch; linkqueue*q;}linkco;typedefstruct{ linkco*front,*rear;}linkqueco;//…………………coct队列typedefstructdct{ charname; intzt; charlx; structdct*next; structcoct*co; linkqueue*q;}linkd;typedefstruct{ linkd*front,*rear;}linkqued;//…………………dct队列typedefstructsdt{ charname; chara[3]; structsdt*next; structdct*p;}links;typedefstruct{ links*front,*rear;}linkques;//…………………sdt队列3.4算法设计及流程图算法：构造四个主要队列(chct，coct，dct，sdt)，每个队节点都有一个上级队节点的指针，指向对应的上级节点，每个队都有自己独立的入队出对函数和其他处理函数，在处理不同队间节点时，调用不同的队处理函数，可以避免冲突。流程：添加设备添加设备删除设备输入设备名称是否新建coct？输入coct名称选择通道输入设备名称coct是否无关联？删除coct图1.3实验三设备添加与删除流程阻塞到相应队下阻塞到相应队下使用chct是否空闲coct是否空闲输入进程和调用设备名称dct是否空闲申请设备状态位置1状态位置1状态位置1回收设备输入设备名称相应dct，coct，chct状态位置0先来先服务回收调度图1.4实验三设备申请与回收流程3.5小结感觉这个实验最有成就感，差不多一千行的代码，想都不敢想，但不知不觉就编出来了，当然之前也有跟同学讨论过这个数据结构的设计，也得到事半功倍的效果，最后的调试，运行近乎完美，处理上没问题，但思想上出错了，回收算法没有理解好，导致回收结果出错，当时还觉得没错，还跟老师讲自己的思想，后来在老师和同学的帮助下，将算法重新纠正，这个实验才得以完成。这个实验，是本课程中收获最大的一个实验了，将所有的节点都相互关联，并且完成查找，删除，匹配等操作，每一步都有不同的突破，对节点，对链表，对队列，对指针，都有了超前的认识，每一步深入，你都将有质的提升，谢谢本课程的所有老师。四、文件管理4.1目的利用文件内容和命令实现树型目录结构。利用位示图表示外存的分配情况，新建文件时分配必要的空间，模拟文件分配表（FAT）记录文件在外存上的存储方式。4.2内容在文件中保存目录内容，创建文件或子目录可以用命令行命令：MD、CD、RD、MKNOD（创建文件）、DEL（删除文件）和DIR。目录项包括文件或目录名称、类型（文件、目录或空目录项）、创建日期以及下一个目录项指针、下一级目录项指针。建立目录文件所对应的位示图，并在目录项创建和删除过程中应用。目录文件长度可以固定（如最多256个目录项），并为该文件建立对应的位示图文件。4.3数据结构typedefstructnode{charname[30];time_tt;intvisit;intbiaoji;//…………………0：文件夹1：文件structnode*next,*link;}jiedian;jiedian*p,*nowP;typedefstruct{charname[10];intnum;}FCB;FCBfcb[20];4.4算法设计及流程图算法：通过对标记位的判别，来对文件，文件夹做不同的处理。通过位示图和FCB来记录文件的存储块号，并作相应操作。流程：创建目录创建目录进入目录创建文件文件名称大小分配地址空间FAT表记录删除目录进入目录删除文件文件名称回收地址空间清除FAT表记录显示输出图1.5实验四目录管理流程4.5小结这个实验老实说当时编的不怎么样，对很多东西都不怎么了解，也许是想的过于简单了，实现的时候还是遇到了很多问题，也请教了一些同学，感觉要学的还很多。通过本实验，感觉对FAT表有了更进一步的了解，回看老师讲过的那个关于计算FAT表的例子，很有感触。五、进程调度5.1目的在实验一的基础上实现FCFS、SJF以及时间片调度算法。5.2内容实现FCFS、SJF以及时间片调度算时，在进程创建时自动随机或手工指定到达时间和服务时间，并将该值保存到PCB中。根据该值对各个进程进行调度。实现时间片调度算法时，如果进程不阻塞，在指定的时间片q（如5秒）后调度下一个进程。5.3数据结构typedefstruct{charname[5];intddtime;//……到达intfwtime;//……服务intkstime;//……开始intwctime;//……完成floatzztime;//……周转floatdqtime;//……带权intend;//…………结束}ZYDD;ZYDDdd[10];5.4算法设计及流程图算法：到达时刻从零开始，依次加一，服务时间和时间片手动输入，根据三种算法思想对结构体进行处理并输出。流程：输入进程及服务时间输入进程及服务时间输入时间片大小SJF算法处理FCFS算法处理时间片轮转算法处理显示结果图1.6实验五进程调度流程5.5小结本实验通过结构体去记录每个元素及它们之间的运算，处理起来比较方便。通过本实验，是我进一步了解了三种调度算法的核心思想，FCFS调度算法是一种最简单的调度算法，只考虑到先来后到的次序；而SJF的考虑到作业的服务时间，在某种程度上，要比FCFS效率都要高些；而时间片轮转法则是FCFS的一种改进，当时间片无穷大的时候，其实就是FCFS。六、总结一学期的课程转眼就结束了，我学到了什么，我想有很多，但最让我欣慰的是，对数据结构，尤其是对链表和队列有了更进一步的认识，我很庆幸，这一路都坚持了下来，坚持着独立去思考，独立去完成，期间有过跟同学的讨论，尝试着去接纳他们的思想，也得到了很多帮