操作系统课程设计报告

1、操作系统课程设计实验一 进程管理一、实验目的1开发一个函数，建立进程控制块和资源控制块结构，并实现相关数据结构的初始化。2开发一系列操作，由进程调用这些操作，达到控制进程申请或释放各种资源的目的。通过实验理解进程的概念，进程的组成（PCB结构），进程的并发执行和操作系统进行进程管理的相关原语（主要是进程的创建、执行、撤消）。二、需求分析用C语言编程模拟进程管理，至少要有：创建新的进程；查看运行进程；换出某个进程；杀死运行进程以及进程之间通信等功能。三、实验环境Windows操作系统、VC+6.0C语言（C-free5.0）4、 详细设计程序流程图数据结构：算法设计：state=0 杀死stat

2、e=1 就绪state=2 等待state=3 运行（1）进程控制块信息struct jincheng_type int pid; int youxian; int daxiao; int state; int message; ;（2）进程信息初始化struct jincheng_type neicun20;int shumu=0,pid_l;int max=0;int number=0; （3）创建进程的算法void create( ) /* 创建一个进程的示例*/ if(shumu=20) printf(n内存已满，请先结束或换出进程n); else printf(n请输入新进程的pid

3、n); scanf(%d,&neicunshumu.pid); printf(n请输入新进程的优先级n); scanf(%d,&neicunshumu.youxian); printf(n请输入新进程的大小n); scanf(%d,&neicunshumu.daxiao); printf(n创建进程时令其状态为就绪n); scanf(%d,&neicunshumu+1.daxiao); printf(n创建进程信息n); scanf(%d,&neicunshumu+1.message); neicunshumu.state=1;shumu+; （4）查看运行进程算法void run()int

4、max=0;int vpid;for(int i=0;ishumu;i+)if(neicuni.flag=1)&(neicuni.youxian=neicunmax.youxian)max=i;neicunmax.flag=3;printf(n当前运行进程程序名:n%d,neicunmax.pid);printf(n该进程的优先级:n%d,neicunmax.youxian);printf(n该进程的运行时间:n%d,neicunmax.daxiao);printf(n该进程的状态:n%d,neicunmax.flag);printf(n该进程的信息是：n%d,neicunmax.messag

5、e);vpid=getch();（5）换出进程算法void huanchu()int i,k,d;for(int i=0;ishumu;i+)if(neicuni.flag=1)&(neicuni.youxian=neicunmax.youxian)max=i;neicunmax.flag=3;if(max=shumu-1)printf(没有处于等待序列的进程);elsefor (k=max+1; kshumu; k+)neicunk.flag=2;printf(n处于等待序列的进程有:);for (k=max+1; kshumu; k+)printf(n%d,neicunk.pid); pr

6、intf(n请选择要唤醒的进程:);scanf(%d,&k);i=max;while(neicuni.pid!=k)i+;neicuni.flag=1; printf(n%d进程已被唤醒,k);d=getche(); （6）杀死进程算法void kill()/* 杀死某个进程*/int i=0,k,b;printf(n请输入要杀死的进程：);scanf(%d,&k);while(neicuni.pid!=k)i+;neicuni.daxiao=0;neicuni.pid=0;neicuni.youxian=0;neicuni.flag=0; if(i=(shumu-1) shumu-;else

7、for(int j=i+1;j0&tpid1super)(ready-super) /*优先级最大者,插入队首*/ p-link=ready; ready=p; else /* 进程比较优先级,插入适当的位置中*/ first=ready; second=first-link; while(second!=NULL) if(p-super)(second-super) /*若插入进程比当前进程优先数大,*/ /*插入到当前进程前面*/ p-link=second; first-link=p; second=NULL; insert=1; else /* 插入进程优先数最低,则插入到队尾*/ f

8、irst=first-link; second=second-link; if(insert=0) first-link=p; 4建立进程控制块，进程撤销函数，进程就绪函数disp(PCB * pr) /*建立进程显示函数,用于显示当前进程*/ check() /* 建立进程查看函数 */destroy() /*建立进程撤消函数(进程运行结束,撤消进程)*/running() /* 建立进程就绪函数(进程运行时间到,置就绪状态*/5、 程序测试过程（截图）输入总共要输入的进程数：输入进程1的信息：输入进程2的信息第一个时间片：将优先级最高的3投入运行，其他处于等待状态：第二个时间片：将3的优先

9、级减一，将优先级第二的2进程投入运行其他处于等待状态：第三个时间片：将进程2的优先级减一，将优先级第一的进程3投入运行，其他处于等待状态：第四个时间片：将进程3的优先级减一，将队列首元进程1投入运行，其他处于等待状态：第五个时间片：将队列首元进程2投入运行，进程3处于等待状态：第六个时间片：将进程3投入运行，此时无等待进程：完成，安任意键退出：实验三 存储管理1、 实验目的：设计一个虚拟存储区和内存工作区 , 并使用下述算法计算访问命中率。(1) 先进先出的算法 (FIFO)(2 )最近最少使用算法 (LRU)(3) 最佳淘汰算法 (OPT)(4) 最少访问页面算法 (LFU)(5 )最近最不

10、经常使用算法 (NUR) （6）时钟算法（CLOCK）命中率 =(1 一页面失效次数 )/ 页地址流长度二、需求分析 程序设计本实验的程序设计基本上按照实验内容进行。即首先用Srand（）和rand（）函数定义和产生指令序列，然后将指令序列变换成相应的页地址流，并针对不同的算法计算出相应的命中率。相关定义如下：1. 数据结构(1) 页面类型typedef struct int pn,pfn,counter,time;pl_type;其中 pn 为页号 ,pfn 为面号 ,counter 为一个周期内访问该页面次数 ,time 为访问时间。(2) 页面控制结构struct pfc_struct

11、int pn,pfn; struct pfc_struct *next;typedef struct pfc_struct pfc_type; pfc_type pfctotal_vp,*freepf_head,*busypf_head,*busypf_tail; 其中 pfctotal_vp 定义用户进程虚页控制结构 ,*freepf_head 为空页面头的指针 ,*busypf_head 为忙页面头的指针 ,*busypf_tail 为忙页面尾的指针。2. 函数定义(1) void initializd(): 初始化函数 , 给每个相关的页面赋值。 (2) void FIFO(): 计算使

12、用 FIFO 算法时的命中率。(3) void LRU(): 计算使用 LRU 算法时的命中率。 (4) void OPT(): 计算使用 OPT 算法时的命中率。 (5) void LFU(): 计算使用 LFU 算法时的命中率。 (6) void NUR(): 计算使用 NUR 算法时的命中率。3. 变量定义(1) int atatal_instruction: 指令流数据组。(2) int pagetotal_instruction: 每条指令所属页号。(3) int offsettotal_instruction: 每页装入 10 条指令后取模运算页号偏移值。 (4) int total_pf : 用户进程的内存页面数。(5) int diseffect : 页面失效次数。三、实验环境Windows操作系统、VC+6.0C语言（C-free5.0）4、 详细设计程序流程图：模块划分：int initialize(int); int FIFO(int);int LRU(int); int LFU(int