操作系统设计与实现(上册)课后答

操作系统设计与实现(上册)课后答
操作系统设计与实现(上册)课后答

第一章引言

1.操作系统的两个主要功能是什么?

答:底层硬件的扩展机和硬件资源管理器

2.内核态和用户态的区别是什么?对于一个操作系统来说,这种区别为什么很重要?

答:核心态下进程可以执行特权指令,而用户态下不行。内核态下运行的程序,收到硬件保护,用户不能随便去篡改它的内容,一般是操作系统的组成部分。用户态程序,因为不是操作系统的组成部分,是操作系统上独立的程序,可以很容易被其它程序代替。因为这种区别可以很好的保护操作系统,防止用户修改,所以对操作系统很重要。

3.什么是多道程序?

答:多道程序设计技术是在计算机内存中同时存放几道相互独立的程序,使它们在管理程序控制下,相互穿插运行。它将内存划分为几个分区,每个分区存放不同的作业。当一个作业正在等待I/O操作完成时,另一个作业就可以去使用CPU。按照这个思路,如果在内存中存放足够多的作业,那么CPU的利用率就可以接近100%。

多道程序运行的特征是:1多道:即计算机内存中同时存放几道相互独立的程序。2宏观上并行:同时进入系统的几道程序都处于运行过程中,即它们先后开始了各自的运行,但都未运行完毕。3微观上串行:从微观上看,内存中的多道程序轮流地或分时地占有处理机。

4.什么是假脱机?你认为将来的高档个人计算机会将假脱机作为标准特性吗?

答:当一张卡片被拿到机房后,能够很快把其中的作业读入磁盘。这样,当一个作业运行结束后,操作系统就能将一个新作业从磁盘中读出,并装入刚刚空出来的内存分区去运行。这种技术称为假脱机技术。将来的高档个人计算机中也需要这种特性,因为计算机的CPU和内存,内存和硬盘,硬盘和数据录入之间数据读取速度都差几个数量级,如用户录入数据时,可以通过扫描,将数据很快读入磁盘。或者通过人工录入数据,这种方法是效率是很低的。这样会严重浪费计算机的内存和CPU资源,如果利用假脱机技术,能够弥补这方面的缺陷。

5.在早期的计算机中,每一个字节数据的读写都是由CPU直接进行处理的(那时候没有DMA,即直接存储器访问)。这种组织结构对多道程序技术有什么影响?

答:多道程序计数目的在于当一个作业在等待I/O操作时,另一个作业能够使用CPU。如果每个字节数据的读写都由CPU直接进行处理,那么在作业进行I/O操作时,CPU不是空闲的,无法被另一个作业使用。因此达不到多道程序并行运行的效果。

6.为什么分时系统未被第二代计算机广泛采用?

答:第一代:真空管和插接板;第二代:晶体管和批处理系统;第三代:集成电路和多道程序;第四代:个人计算机

因为第二代计算机的设计没有采用所需要的硬件保护机制,不能很好的保护内存中的各个作业,使它们不会相互妨碍攻击。

7.下列哪种指令只能在内核态下执行?

(1)屏蔽所有中断

(2)读时钟日期

(3)设置时钟日期

(4)改变内存映像图

答:(4)因为内存映像图用户态程序是无法发出请求改变的,所以只会有内核态程序自动进行调整。8. 请指出个人计算机操作系统与大型主机操作系统的不同之处

答:个人计算机是面对那些对计算机一无所知且不想学习的用户。因此它必须要有友好的用户接口,用户接口在操作系统中占有很重要的地位,他们主要是图形的用户接口。而大型主机操作系统所面对的用户是专业的计算机人员,对用户接口要求不是很高,主要是通过命令行的方式进行交互。

9.给出一个理由,说明为什么源代码不公开的商业操作系统(如Windows)要比一个开放源代码的操作系统(如Linux)具有更好的品质。然后再给出一个理由,说明为什么开放源代码的操作系统(如Linux)要比一个源代码不公开的商业操作系统(如Windows)具有更好的品质。

答:不开源的操作系统,有利于保护公司的知识产权,公司能够投入大量的资金和技术进行研发和维护,并且同时有利于标准化。开源的操作系统,能够吸收全世界优秀的程序员为它进行修改和维护,它是免费的。因为开源,所以操作系统的漏洞很容易被发现,并能得到及时的修正,因此发展更快。

10. 一个MINIX文件的所有者UID=12,GID=1,该文件的权限模式码为rwxr-x---。另一个用户的UID=6,GID=1,如果他试图去执行该文件,结果会如何?

答:可以正常执行,权限码分为三部分,第一部分是UID的权限,第二部分是GID的权限,第三部分是所有用户都有的权限,所以可以正常执行。

11.既然超级用户的存在将导致许多安全问题,为什么还要使用这个概念?

答:超级用户是系统中的一个特殊的用户,超级用户拥有系统的最高权限,许多保护规则对它无效。可以管理系统所有的权限,管理系统非常方便。

12.UNIX的所有版本都支持文件的两种命名方式,即绝对路径名(相对于根目录)和相对路径名(相对于当前工作目录)。能否去掉其中的一种,只使用一种统一的命名方式?如果要这样做,你建议保留哪一种。

答:可以去掉其中的一种,但是使用起来就没有两种方式混合用那么方便。如果要去掉一种,建议去掉第二种,因为第一种可以进行全局定位,不需要知道当前目录是哪里。

13.在分时系统中为什么需要进程表?假设在一个PC机系统中,只有一个进程存在,该进程占有整个的系统资源,直至它运行结束。在这种情形下,是否还需要进程表?

答:在分时系统中,每隔一定的周期,操作系统就会暂停当前进程的执行,转而启动另一个进程。进程被暂时挂起,那么后来当它需要重新运行的时候,就要求此刻的状态与先前暂停时的状态完全相同。这就意味着当我们挂起一个进程时,必须把它所有信息都要保存在某个地方。因此,就需要进程表来存放进程的所有信息。如果系统只有一个进程,占有整个系统资源,那么就不需要进程表。

14.块设备文件和字符设备文件的本质区别是什么?

答:块设备文件描述的是以随机访问的数据块为单元的设备,如磁盘。在打开一个块设备文件后,可以直接去访问它的某一个数据块,如第4个数据块,而不用考虑其文件系统的内部结构。类似地,字符设备文件指那些以字符流方式进行操作的设备,如打印机、调制解调器等。他们的本质区别是操作的对象不一样和访问数据的方式不一样,归根到底是设备特性引起的。

第二章.线程

1.现代操作系统为何都是多进程的?

答:当一个正在运行的程序,需要等待输入的数据时,CPU是空闲的。而在这个时候有另外一个进程需要使用CPU。为了提高CPU的资源利用率,操作系统就必须设计为多道程序的形式,即多进程的形式。

2.进程的三种状态各是什么?分别简要描述。

答:运行态:在该时刻实际占用处理机

就绪态:可运行,因为其它进程正在运行而暂时被挂起,这种状态是没有足够的CPU,不能使每个进程都有一台私有的处理器

阻塞态:除非某种外部事件发生,否则不能运行,外部事件,典型的例子是所等待的输入的完成,

3.假设你正在设计一种先进的计算机体系结构,它使用硬件而不是中断来完成进程切换,则CPU需要哪些信息?请描述用硬件完成进程切换的工作过程。

答:1.硬件压栈程序计数器等。2.硬件按中断向量下载新的程序计数器。3.硬件存储寄存器值。4.硬件设置新的栈。5.c语言中断服务例程运行。6.消息传递代码对等待的就绪任务进行标识。7.调度器决定哪个进程是下一个将运行的进程。8.通过硬件启动当前进程。

4.目前的计算机上,中断处理程序至少有一小部分用汇编语言编写,为什么?

答:因为有些操作,如保存寄存器值和设置栈指针等无法用C语言描述,所以要由汇编语言例程来完成。当该例程结束后,调用C过程来完成特定中断类型剩下的工作。

5.重画图2.2,添加两个状态:新建和终结。进程创建时被初始化为“新建”状态,退出时为“终结”状态。答:略,上传不了

6.书中认为图2.6(a)的模型不适用于在内存中进行高速缓存的文件服务器,为什么?可否是每个进程拥有自己的高速缓存?

答:因为每个在进程切换时,所有的高速缓存会清空。不是每个进程拥有自己的高速缓存,是所有进程共享的,在进程切换时,即上下文切换,为了保护进程的安全性,所以进程的缓存会清空。图2.6(a)的模型,每个文件读取都需要进行链接和进程切换,所以书中认为图2.6(a)的模型不适用于在内存中进行高速缓存的文件服务器。

7.进程与线程的本质区别是什么?

答:进程为一组相关资源的集合。进程有一个存放程序正文和数据以及其他资源的地址空间。这些资源包括打开的文件、子进程、未处理的定时器、信号处理器和审计信息。通过以进程的形式把它们放在一起,方便进行管理。

线程,是进程的一个执行流。线程有一个程序计数器,用来跟踪下一条将要执行的指令。它有寄存器,存储当前使用的变量。它有堆栈,它存储着执行的历史,其中每一栈帧保存了没有返回的过程调用。尽管线程必须在进程中执行,但线程和它的进程是可以分别对待处理的两个不同的概念。

进程用来集合资源,而线程是CPU中调度的实体。

8.在使用线程的系统中,是每个线程有一个堆栈还是每个进程有一个堆栈?说明原因。

答:每个线程都有一个堆栈,需要存储执行流执行的历史。

9.什么是竞争条件?

答:两个或多个进程读写某些共享数据,而最后的结果取决于进程运行的精确时序,就称为竞争条件。

10.举一个一起出行的两人买飞机票时可能发生的竞争条件的例子。

答:两个人去售票处买飞机票,他们所需要的票是一样,现在售票处只剩下一张票,按照售票处的规则,先到的人将买到票,后到得人将买不到票。这就产生一个竞争条件,谁先到谁将买到这仅剩的一张飞机票。

第三章.输入输出系统

1.一台1倍速的DVD读取器能够以1.32MB/s的速度传送数据。如果DVD驱动器使用USB

2.0连接,保证不丢失数据的前提下,DVD驱动器的最高传输速度为多少?

答:因为USB2.0的最高传输速率可以达到60MB/s,所以DVD最高传输速度和DVD读取器的数据传送速度是一样的,即为1.32MB/s。

2.许多磁盘在每个扇区结束时有一个ECC,如果ECC错误,将会发生什么动作?这个动作是由什么硬件或者软件来完成的?

答:如果校验和是错误的,将发出一个错误的信号并且不传送到内存。这个动作磁盘控制器来完成。

3.什么是存储器映射I/O?为什么在一些情况下要使用它?

答:I/O寄存器是内存地址空间的一部分,这种称为存储器映射I/O。减少硬件电路的复杂性,把空出来的面积用来去实现其它功能。

4.尝试解释什么是DMA。为什么要使用它?

答:Direct Memory Access(存储器直接访问)。这是指一种高速的数据传输操作,允许在外部设备和存储器之间直接读写数据,既不通过CPU,也不需要CPU干预。整个数据传输操作在一个称为"DMA控制器"的控制下进行的。CPU除了在数据传输开始和结束时做一点处理外,在传输过程中CPU可以进行其

他的工作。这样,在大部分时间里,CPU和输入输出都处于并行操作。因此,使整个计算机系统的效率大大提高。

5.虽然DMA不使用CPU,但是最大传输速率仍然受限。考虑从磁盘读取数据块,举出三个终会限制传输速率的扇区。

答:(1)磁盘的读取速度(2)总线繁忙程度(3)控制器需要缓存数据

6.CD质量的音乐要求每秒对声音信号进行44100次采样。假如存在一个定时器以这样的速度产生中断,在主频为1GHz的CPU上要耗费1us的时间来处理一个中断。在保证不丢失数据的前提下,最低需要多快的时钟频率?在此假定对于一个中断需要执行的指令数目是恒定的,即如果始终频率降低一半,则中断处理时间会增加一倍。

答:44.1MHz

7.中断的一种替代方法是轮询。是否存在一种情况,轮询比中断更加有效?如果有,尝试举出一个例子。答:存在,如在不是针对多进程的很小的专用系统中。

8.为什么磁盘控制器都有内部缓存且型号越新缓存的容量越大?

答:如果控制器内部有缓存,在执行读取操作时,只要磁头臂到达了正确的柱面,控制器就开始读取并存储数据,即使磁头臂还未达到正确的扇区。这种缓存的数据对于满足后续请求时相当便利的。此外,即使获得了请求的数据,控制器也可以继续缓存来自后续扇区的数据,因为这些数据以后可能需要。因此,磁盘控制器都有内部缓存。型号越新,磁盘容量越大,单位面积的存储密度也越大,因此所需要的缓存的容量也就越大。

9.每一个设备驱动程序与操作系统之间都有两个不同的接口。一个接口是供操作系统调用的驱动程序的一组函数,另一个接口是驱动程序调用操作系统的函数集合。针对每一种接口举出一个合适的例子。

答:供操作系统调用:read磁盘操作

驱动程序调用:块设备的标准接口

10.为什么操作系统设计者都尽可能地提供设备无关的输入/输出。

答:所谓设备无关性,其含义就是应该能够写出可以访问任意I/O而不需要事先指定设备的驱动程序。设备有很多种,而且都是各种各样,如果用户编程涉及到硬件特性,调用设备控制器提供的接口,编程将会变得异常复杂。所以操作系统设计者都尽可能地提供设备无关性的输入/输出。

11. 以下的工作各在4个I/O软件层的哪一层完成?

(a)为一个磁盘读操作计算磁道、扇区、磁头。

(b)维护一个最近使用的块的缓冲。

(c)向设备寄存器写命令。

(d)检查用户是否有权使用设备。

(e)将二进制整数转换成ASCII码以便打印。

答:设备无关操作系统软件:(b)(d)

设备驱动程序:(a)

中断处理器:(c)

硬件:(e)

12. 为什么打印机的输出文件在打印前通常都假脱机输出在磁盘上?

答:假脱机是多道程序系统中处理专用I/O设备的一种方法。它创建一个特殊的进程,称为守护进程,以及一个特殊目录,称为假脱机目录。为了打印一个文件,一个进程首先要生成需要打印的整个文件并把它放在假脱机目录里。由守护进程打印该目录下的文件,该进程是允许使用打印机设备文件的唯一进程。通过保护设备文件来防止用户直接使用,可以解决某些进程不必要地长期空占打印机的问题。

13. 举出一个现实生活中死锁的例子。

答:两个人从相反的方向通过同一个独木桥,假设不能在桥上改变方向回退,独木桥如果有一个人在桥上,对岸方向的人就不能上桥,否则出现死锁。

14. 考虑图3.10。假设在步骤(o)中C需要S而不是R这将会导致死锁吗?如果既需要S又需要R呢?

答:不会导致死锁,进程A得到了进程运行所需要的所有资源,进程A运行结束后将会释放资源。A结束后C就可以获得足够的资源。

15. 仔细观察图3.13(b)。如果D再多请求一个单位,将会导致一个安全的状态还是不安全的状态?如果请求来自C而不是D呢?

答:如果D最多请求一个单位,将会导致不安全状态。如果请求来自于C而不是D,则状态时安全的。

16. 图3.14中的所有轨迹都是垂直的或是水平的。你能想象出可能出现的对角线轨迹的情形吗?答:能,当每个进程运行的时间片相等,且时间片的长度是足够小的情况下,就可能出现对角线轨迹的情况。

17. 假设图3.15中的进程A请求最后一台磁带驱动器。这会导致死锁吗?

答:不会导致死锁

18. 一台计算机有6台磁带机被n个进程竞争,每个进程可能需要两台磁带机。那么n为多少时,系统没有死锁的危险?

答:n为5时,系统没有死锁的危险

操作系统课程设计

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

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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 -

操作系统精髓与设计原理-第11章_IO管理和磁盘调度,第12章_文件管理

第十一章 I/O管理和磁盘调度 复习题 11.1列出并简单定义执行I/O的三种技术。 ·可编程I/O:处理器代表进程给I/O模块发送给一个I/O命令,该进程进入忙等待,等待操作的完成,然后才可以继续执行。 ·中断驱动I/O:处理器代表进程向I/O模块发送一个I/O命令,然后继续执行后续指令,当I/O模块完成工作后,处理器被该模块中断。如果该进程不需要等待I/O完成,则后续指令可以仍是该进程中的指令,否则,该进程在这个中断上被挂起,处理器执行其他工作。 ·直接存储器访问(DMA):一个DMA模块控制主存和I/O模块之间的数据交换。为传送一块数据,处理器给DMA模块发送请求,只有当整个数据块传送完成后,处理器才被中断。 11.2逻辑I/O和设备I/O有什么区别? ·逻辑I/O:逻辑I/O模块把设备当作一个逻辑资源来处理,它并不关心实际控制设备的细节。逻辑I/O模块代表用户进程管理的一般I/O功能,允许它们根据设备标识符以及诸如打开、关闭、读、写之类的简单命令与设备打交道。 ·设备I/O:请求的操作和数据(缓冲的数据、记录等)被转换成适当的I/O指令序列、通道命令和控制器命令。可以使用缓冲技术,以提高使用率。 11.3面向块的设备和面向流的设备有什么区别?请举例说明。 面向块的设备将信息保存在块中,块的大小通常是固定的,传输过程中一次传送一块。通常可以通过块号访问数据。磁盘和磁带都是面向块的设备。 面向流的设备以字节流的方式输入输出数据,其末使用块结构。终端、打印机通信端口、鼠标和其他指示设备以及大多数非辅存的其他设备,都属于面向流的设备。 11.4为什么希望用双缓冲区而不是单缓冲区来提高I/O的性能? 双缓冲允许两个操作并行处理,而不是依次处理。典型的,在一个进程往一个缓冲区中传送数据(从这个缓冲区中取数据)的同时,操作系统正在清空(或者填充)另一个缓冲区。 11.5在磁盘读或写时有哪些延迟因素? 寻道时间,旋转延迟,传送时间 11.6简单定义图11.7中描述的磁盘调度策略。 FIFO:按照先来先服务的顺序处理队列中的项目。 SSTF:选择使磁头臂从当前位置开始移动最少的磁盘I/O请求。 SCAN:磁头臂仅仅沿一个方向移动,并在途中满足所有未完成的请求,直到

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= l && free_table[i].flag == 1) if(k==-1 || free_table[i].length

最新《操作系统精髓与设计原理·第五版》习题答案

第1章计算机系统概述 1.1、图1.3中的理想机器还有两条I/O指令: 0011 = 从I/O中载入AC 0111 = 把AC保存到I/O中 在这种情况下,12位地址标识一个特殊的外部设备。请给出以下程序的执行过程(按照图1.4的格式): 1.从设备5中载入AC。 2.加上存储器单元940的内容。 3.把AC保存到设备6中。 假设从设备5中取到的下一个值为3940单元中的值为2。 答案:存储器(16进制内容):300:3005;301:5940;302:7006 步骤1:3005->IR;步骤2:3->AC 步骤3:5940->IR;步骤4:3+2=5->AC 步骤5:7006->IR:步骤6:AC->设备6 1.2、本章中用6步来描述图1.4中的程序执行情况,请使用MAR和MBR扩充这个描述。 答案:1. a. PC中包含第一条指令的地址300,该指令的内容被送入MAR中。 b. 地址为300的指令的内容(值为十六进制数1940)被送入MBR,并且PC增1。这两个步骤 是并行完成的。 c. MBR中的值被送入指令寄存器IR中。 2. a. 指令寄存器IR中的地址部分(940)被送入MAR中。 b. 地址940中的值被送入MBR中。 c. MBR中的值被送入AC中。 3. a. PC中的值(301)被送入MAR中。 b. 地址为301的指令的内容(值为十六进制数5941)被送入MBR,并且PC增1。 c. MBR中的值被送入指令寄存器IR中。 4. a. 指令寄存器IR中的地址部分(941)被送入MAR中。 b. 地址941中的值被送入MBR中。

c. AC中以前的内容和地址为941的存储单元中的内容相加,结果保存到AC中。 5. a. PC中的值(302)被送入MAR中。 b. 地址为302的指令的内容(值为十六进制数2941)被送入MBR,并且PC增1。 c. MBR中的值被送入指令寄存器IR中。 6. a. 指令寄存器IR中的地址部分(941)被送入MAR中。 b. AC中的值被送入MBR中。 c. MBR中的值被存储到地址为941的存储单元之中。 1.4、假设有一个微处理器产生一个16位的地址(例如,假设程序计数器和地址寄存器都是16位)并且具有一个16位的数据总线。 a.如果连接到一个16位存储器上,处理器能够直接访问的最大存储器地址空间为多少? b.如果连接到一个8位存储器上,处理器能够直接访问的最大存储器地址空间为多少? c.处理访问一个独立的I/O空间需要哪些结构特征? d.如果输入指令和输出指令可以表示8位I/O端口号,这个微处理器可以支持多少8位I/O端口? 答案:对于(a)和(b)两种情况,微处理器可以直接访问的最大存储器地址空间为216 = 64K bytes;唯一的区别是8位存储器每次访问传输1个字节,而16位存储器每次访问可以传输一个字节或者一个16位的字。 对于(c)情况,特殊的输入和输出指令是必要的,这些指令的执行体会产生特殊的“I/O信号”(有别于“存储器信号”,这些信号由存储器类型指令的执行体产生);在最小状态下,一个附加的输出针脚将用来传输新的信号。对于(d)情况,它支持28 = 256个输入和28 = 256个输出字节端口和相同数目的16位I/O端口;在任一情况,一个输入和一个输出端口之间的区别是通过被执行的输入输出指令所产生的不同信号来定义的。 1.5、考虑一个32位微处理器,它有一个16位外部数据总线,并由一个8MHz的输入时钟驱动。假设这个微处理器有一个总线周期,其最大持续时间等于4个输入时钟周期。请问该微处理器可以支持的最大数据传送速度为多少?外部数据总线增加到21位,或者外部时钟频率加倍,哪种措施可以更好地提高处理器性能?请叙述你的设想并解释原因。 答案:时钟周期=1/(8MHZ)=125ns 总线周期=4×125ns=500ns 每500ns传输2比特;因此传输速度=4MB/s 加倍频率可能意味着采用了新的芯片制造技术(假设每个指令都有相同的时钟周期数);加倍外部数据总线,在芯片数据总线驱动/锁存、总线控制逻辑的修改等方面手段广泛(或许更新)。在第一种方案中,内存芯片的速度要提高一倍(大约),而不能降低微处理器的速度;第二种方案中,内存的字长必须加倍,以便能发送/接受32位数量。

操作系统课程设计报告

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:"<procname<<"\t\t"<pri<<"\t"<needOftime<<"\t\t"<runtime<<"\t\t"<state<next; } cout<

操作系统课程设计完整版内含代码

操作系统课程设计LRU页面调度算法 学号: 姓名: 学院: 专业: 班级: 指导老师: 日期:

目录 一、实验题目 (1) 二、课程设计的目的 (1) 三、设计内容 (1) 四、设计要求 (1) 五、设计思想 (1) 六、主要数据结构及其说明 (2) 七、硬件支持 (3) 八、源程序文件 (3) 九、程序运行结果 (7) 十、实验体会 (8)

一实验题目 LRU页面调度算法 二课程设计的目的 操作系统课程设计是计算机专业重要的教学环节,它为学生提供了一个既动手又动脑,将课本上的理论知识和实际有机的结合一起,独立分析和解决实际问题的机会。 1.进一步巩固和复习操作系统的基础知识。 2. 培养学生结构化程序、模块化程序设计的方法和能力。 3.提高学生调试程序的技巧和软件设计的能力。 4.提高学生分析问题、解决问题以及综合利用C语言进行程序设计的能力。 三设计内容 程序应模拟实现LRU算法思想,对n个页面实现模拟调度。 四设计要求 1.不同的功能使用不同的函数实现(模块化),对每个函数的功能和调用接口要注释清楚。对程序其它部分也进行必要的注释。 2.对系统进行功能模块分析、画出总流程图和各模块流程图。 3.用户界面要求使用方便、简洁明了、美观大方、格式统一。所有功能可以反复使用,最好使用菜单。 4.通过命令行相应选项能直接进入某个相应菜单选项的功能模块。 5.所有程序需调试通过。 五设计思想 最近最久未使用(LRU)页调度算法是选择最近最久未使用的页面予以淘汰。 算法赋予每个页面一个访问字段,用来记录一个页面自上次被访问以来所经历的时间,当所要访问的页面在内存块中时,就不淘汰页面,否则,淘汰页面中时间最长的,即淘汰最近最久未使用的页面。

操作系统课程设计报告

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

操作系统课程设计报告

课程设计说明书 设计题目:操作系统课程设计 班级:信息学管理与信息系统2011级 学号: 2 姓名:克乾

山东科技大学2013年12 月11 日

课程设计任务书 学院信息科学与工程专业信息学管理与信息系统班级2011-2 克乾 一、课程设计题目:操作系统课程设计 二、课程设计主要参考资料 (1)Abraham Silberschatz & Peter Baer Galvin & Greg Gagne. Operating System Concepts(第七版影印版). 高等教育. 2007.3. (2)c++面向对象程序设计电子工业 (3)计算机操作系统(第三版)电子科技大学 三、课程设计应解决的主要问题: (1)CPU调度算法的模拟实现 (2)死锁相关算法的实现 (3)磁盘调度算法的实现 四、课程设计相关附件(如:图纸、软件等): (1)程序源代码 (2) 五、任务发出日期:2013-10-1 课程设计完成日期:2014-1-1

指导教师签字:

指导教师对课程设计的评语成绩: 指导教师签字: 年月日

设计1 CPU调度算法的模拟实现一、设计目的 利用C++编写CPU调度算法,实现先来先服务调度算法FCFS、优先级调度算法PS、短作业优先调度算法SJF、时间片轮转调度算法RR的运行过程和实现的结果,针对模拟进程,利用编写的CPU调度算法对需要运行的进程进行调度。进行算法评价,计算平均周转时间和平均等待时间。 二、设计要求 针对模拟进程,利用CPU调度算法进行调度,最后要进行算法评价,计算平均周转时间和平均等待时间,并且输出调度结果和输出算法评价指标。 调度所需的进程参数由输入产生(手工输入或者随机数产生)。 三、设计说明 时间片轮转算法需要输入相应的时间片,所以独立编写一个程序,系统主体结构如下:

《操作系统精髓与设计原理·第六版》中文版标准答案

《操作系统精髓与设计原理·第六版》中文版答案

————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期: 2

复习题答案 第1章计算机系统概述 1.1 列出并简要地定义计算机的四个主要组成部分。 主存储器,存储数据和程序;算术逻辑单元,能处理二进制数据;控制单元,解读存储器中的指令并且使他们得到执行;输入/输出设备,由控制单元管理。 1.2 定义处理器寄存器的两种主要类别。 用户可见寄存器:优先使用这些寄存器,可以使机器语言或者汇编语言的程序员减少对主存储器的访问次数。对高级语言而言,由优化编译器负责决定把哪些变量应该分配给主存储器。一些高级语言,如C语言,允许程序言建议编译器把哪些变量保存在寄存器中。 控制和状态寄存器:用以控制处理器的操作,且主要被具有特权的操作系统例程使用,以控制程序的执行。 1.3 一般而言,一条机器指令能指定的四种不同操作是什么? 处理器-寄存器:数据可以从处理器传送到存储器,或者从存储器传送到处理器。 处理器-I/O:通过处理器和I/O模块间的数据传送,数据可以输出到外部设备,或者从外部设备输入数据。 数据处理:处理器可以执行很多关于数据的算术操作或逻辑操作。 控制:某些指令可以改变执行顺序。 1.4 什么是中断? 中断:其他模块(I/O,存储器)中断处理器正常处理过程的机制。 1.5 多中断的处理方式是什么? 处理多中断有两种方法。第一种方法是当正在处理一个中断时,禁止再发生中断。第二种方法是定义中断优先级,允许高优先级的中断打断低优先级的中断处理器的运行。 1.6 内存层次的各个元素间的特征是什么? 存储器的三个重要特性是:价格,容量和访问时间。 1.7 什么是高速缓冲存储器? 高速缓冲存储器是比主存小而快的存储器,用以协调主存跟处理器,作为最近储存地址的缓冲区。 1.8 列出并简要地定义I/O操作的三种技术。 可编程I/O:当处理器正在执行程序并遇到与I/O相关的指令时,它给相应的I/O模块发布命令(用以执行这个指令);在进一步的动作之前,处理器处于繁忙的等待中,直到该操作已经完成。 中断驱动I/O:当处理器正在执行程序并遇到与I/O相关的指令时,它给相应的I/O模块发布命令,并继续执行后续指令,直到后者完成,它将被I/O模块中断。如果它对于进程等待I/O的完成来说是不必要的,可能是由于后续指令处于相同的进程中。否则,此进程在中断之前将被挂起,其他工作将被执行。 直接存储访问:DMA模块控制主存与I/O模块间的数据交换。处理器向DMA模块发送一个传送数据块的请求,(处理器)只有当整个数据块传送完毕后才会被中断。 1.9 空间局部性和临时局部性间的区别是什么? 空间局部性是指最近被访问的元素的周围的元素在不久的将来可能会被访问。临时局部性(即时间局部性)是指最近被访问的元素在不久的将来可能会被再次访问。 1.10 开发空间局部性和时间局部性的策略是什么? 空间局部性的开发是利用更大的缓冲块并且在存储器控制逻辑中加入预处理机制。时间局部性的开发是利用在高速缓冲存储器中保留最近使用的指令及数据,并且定义缓冲存储的优先级。 第2章操作系统概述

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:"<procname<<"\t\t"<pri<<"\t"<needOftime<<"\t\t"<runtime<<"\t\t"<state<next; } cout<procname<<"\t\t"<pri<<"\t"<needOftime<<"\t\t"<runtime<<"\t\t"<state<next; } cout<

操作系统课程设计

湖南科技大学计算机科学与工程学院 操作系统课程设计报告 ******** *** 目录 实验一 Windows 进程管理 实验二 Linux 进程管理 实验三 互斥与同步 实验四 银行家算法的模拟与实现 实验五 内存管理 指导老师: *** 完成时间: **** ** **

实验六磁盘调度 实验七进程间通信 实验一 Windows进程管理 一、实验目的 1 )学会使用VC编写基本的Win3 2 Consol Application (控制台应用程序)。 2)2)通过创建进程、观察正在运行的进程和终止进程的程序设计和调试操作,进一步熟 悉操作系统的进程概念,理解Windows进程的"一生”。 3)3)通过阅读和分析实验程序,学习创建进程、观察进程、终止进程以及父子进程同步 的基本程序设计方法。 二、实验内容和步骤 (1)编写基本的 Win32 Consol Application 步骤1:登录进入 Windows系统,启动VC++ 6.0。 步骤2:在“ FILE”菜单中单击“ NEW”子菜单,在“ projects ”选项卡中选择 “Win32 ConsolApplication ”,然后在“ Project name 处输入工程名,在“Location ”处输入工程目录。创建一个新的控制台应用程序工程。 步骤3:在“ FILE”菜单中单击“ NEW”子菜单,在“ Files ”选项卡中选择“ C++ Source File ” ,然后在“ File ”处输入C/C++源程序的文件名。 步骤4:将清单1-1所示的程序清单复制到新创建的C/C++源程序中。编译成可执行文件。 步骤5 :在“开始”菜单中单击“程序” -“附件”-“命令提示符”命令,进入Windows“命令提示符”窗口,然后进入工程目录中的 debug子目录,执行编译好的可执行程序,列出运行结果(如果运行不成功,则可能的原因是什么?) 如果运行不成功可能是路径有问题或者没有通过编译。

(完整word版)操作系统参考书目

参考书目: 1.[美]William Stallings,陈渝等译.操作系统-精髓与设计原理(第五版).北 京:电子工业出版社,2006 2.James L. Peterson,Operating System Concepts(Second Edition), Addison-Wesley Publishing Company Inc.,1985 3.[荷]特纳鲍姆,现代操作系统(英文版.第2版),北京,机械工业出版社, 2002 4.[美]Andrew S.Tanenbaum & Albert S.Woodhull,王鹏等译.操作系统: 设计与实现(第二版).北京:电子工业出版社,1998 5.[美]Larry L.Peterson, Bruce S.Davie著, 计算机网络系统方法(英文.第 三版), 机械工业出版社,2005 6.张尤腊,仲萃豪等,计算机操作系统,北京,科学出版社,1979 7.孙钟秀,费翔林,骆斌,谢立,操作系统教程(第三版),北京,高等教育 出版社,2003 8.汤子瀛,哲凤屏,汤小丹.计算机操作系统(修订版).西安,西安电子科技 大学出版社,2001 9.何炎祥,李飞等,计算机操作系统,北京,清华大学出版社,2006 10.陈向群,向勇等,Windows 操作系统原理(第2版),北京,机械工业出版社, 2004 11.左万历,周长林,计算机操作系统教程(第二版),北京,高等教育出版社, 2005 12.孟庆昌,操作系统,北京,电子工业出版社,2004 13.蒋静,徐志伟,操作系统-原理.技术与编程,北京,机械工业出版社,2004 14.张尧学,史美林.计算机操作系统教程(第2版).北京:清华大学出版社, 2000 15.盂静.操作系统原理教程.北京:清华大学出版社,2001 16.冯耀霖,杜舜国,操作系统(第2版),陕西,西安电子科技大学出版社, 1996 17.李学干,计算机系统结构(第三版),陕西,西安电子科技大学出版社,2000 18.曾平,曾慧.操作系考点精要与解题指导.北京,人民邮电出版社,2002 19.徐甲同,网络操作系统,吉林,吉林大学出版社,2000 20.David A. Rusling,The Linux Kernel,北京,机械工业出版社,2000 21.陈莉君,Linux操作系统内核分析,北京,人民邮电出版社,2000

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:"<procname<<"\t\t"<pri<<"\t"<needOftime<<"\t\t"<runtime<<"\t\t"<state<next; } cout<procname<<"\t\t"<pri<<"\t"<needOftime<<"\t\t"<runtime<<"\t\t"<state<next; } cout<procname<<"\t\t"<pri<<"\t"<needOftime<<"\t\t"<runtime<<"\t\t"<state<

操作系统(一个小型操作系统的设计与实现)课程设计

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

操作系统精髓与设计原理课后答案

操作系统精髓与设计原理课后答案 第1章计算机系统概述 1.1列出并简要地定义计算机的四个主要组成部分。 主存储器,存储数据和程序;算术逻辑单元,能处理二进制数据;控制单元,解读存储器中的指令并且使他们得到执行;输入/输出设备,由控制单元管理。 1.2定义处理器寄存器的两种主要类别。 用户可见寄存器:优先使用这些寄存器,可以使机器语言或者汇编语言的程序员减少对主存储器的访问次数。对高级语言而言,由优化编译器负责决定把哪些变量应该分配给主存储器。一些高级语言,如C语言,允许程序言建议编译器把哪些变量保存在寄存器中。 控制和状态寄存器:用以控制处理器的操作,且主要被具有特权的操作系统例程使用,以控制程序的执行。 1.3一般而言,一条机器指令能指定的四种不同操作是什么? 处理器-寄存器:数据可以从处理器传送到存储器,或者从存储器传送到处理器。 处理器-I/O:通过处理器和I/O模块间的数据传送,数据可以输出到外部设备,或者从外部设备输入数据。 数据处理:处理器可以执行很多关于数据的算术操作或逻辑操作。 控制:某些指令可以改变执行顺序。 1.4什么是中断? 中断:其他模块(I/O,存储器)中断处理器正常处理过程的机制。 1.5多中断的处理方式是什么? 处理多中断有两种方法。第一种方法是当正在处理一个中断时,禁止再发生中断。第二种方法是定义中断优先级,允许高优先级的中断打断低优先级的中断处理器的运行。 1.6内存层次的各个元素间的特征是什么? 存储器的三个重要特性是:价格,容量和访问时间。 1.7什么是高速缓冲存储器? 高速缓冲存储器是比主存小而快的存储器,用以协调主存跟处理器,作为最近储存地址的缓冲区。1.8列出并简要地定义I/O操作的三种技术。 可编程I/O:当处理器正在执行程序并遇到与I/O相关的指令时,它给相应的I/O模块发布命令(用以执行这个指令);在进一步的动作之前,处理器处于繁忙的等待中,直到该操作已经完成。 中断驱动I/O:当处理器正在执行程序并遇到与I/O相关的指令时,它给相应的I/O模块发布命令,并继续执行后续指令,直到后者完成,它将被I/O模块中断。如果它对于进程等待I/O的完成来说是不必要的,可能是由于后续指令处于相同的进程中。否则,此进程在中断之前将被挂起,其他工作将被执行。 直接存储访问:DMA模块控制主存与I/O模块间的数据交换。处理器向DMA模块发送一个传送数据块的请求,(处理器)只有当整个数据块传送完毕后才会被中断。 1.9空间局部性和临时局部性间的区别是什么? 空间局部性是指最近被访问的元素的周围的元素在不久的将来可能会被访问。临时局部性(即时间局部性)是指最近被访问的元素在不久的将来可能会被再次访问。 1.10开发空间局部性和时间局部性的策略是什么? 空间局部性的开发是利用更大的缓冲块并且在存储器控制逻辑中加入预处理机制。时间局部性的开发是利用在高速缓冲存储器中保留最近使用的指令及数据,并且定义缓冲存储的优先级。 第2章操作系统概述

操作系统课程设计报告

操作系统课程设计实验报告 实验名称:进程控制 姓名/学号: 一、实验目的 学习、理解和掌握Linux与windows的进行控制系统调用的功能,熟悉主要的几个系统调用命令的格式和如何利用系统调用命令进行编程。通过学习,理解如何创建一个进程、改变进程执行的程序、进程和线程终止以及父子进程的同步等,从而提高对进程和线程控制系统调用的编程能力。 二、实验内容 设计并实现Unix的“time”命令。“mytime”命令通过命令行参数接受要运行的程序,创建一个独立的进程来运行该程序,并记录程序运行的时间。 三、实验环境 CPU: Inter ×2 2.10GHz RAM: 3.00GB Windows 7 旗舰版 Linux Ubuntu 10.04 编译: VS2010 四、程序设计与实现 4.1进程控制系统的调用 4.1.1 windows进程控制调用程序中使用的数据结构及主要符号说明 SYSTEMTIME starttime,endtime; //进程开始时间和结束时间 PROCESS_INFORMATION pi //该结构返回有关新进程及 //其主线程的信息 STARTUPINFO si //该结构用于指定新进程的主窗口特性4.1.2 linux进程控制调用程序中使用的数据结构及主要符号说明 struct timeval starttime,endtime //进程开始时间和结束时间 pid_t pid //进程标志符

4.2 程序流程图 图1 windows进程控制调用图2 linux进程控制调用程序运行流程图程序运行流程图 五、实验结果和分析 5.1 windows实验结果和分析

操作系统课程设计

计算机科学技术学院 操作系统原理课程设计报告 题目:进程管理系统 专业: 班级: 姓名: 学号: 指导老师: 年月日

《操作系统原理》课程设计任务书 一、课程设计题目(任选一个题目) 1.模拟进程管理 2.模拟处理机调度 3.模拟存储器管理 4.模拟文件系统 5.模拟磁盘调度 二、设计目的和要求 1.设计目的 《操作系统原理》课程设计是网络工程专业实践性环节之一,是学习完《操作系统原理》课程后进行的一次较全面的综合练习。其目的在于加深对操作系统的理论、方法和基础知识的理解,掌握操作系统结构、实现机理和各种典型算法,系统地了解操作系统的设计和实现思路,培养学生的系统设计能力,并了解操作系统的发展动向和趋势。 2.基本要求: (1)选择课程设计题目中的一个课题,独立完成。 (2)良好的沟通和合作能力 (3)充分运用前序课所学的软件工程、程序设计、数据结构等相关知识 (4)充分运用调试和排错技术 (5)简单测试驱动模块和桩模块的编写 (6)查阅相关资料,自学具体课题中涉及到的新知识。 (7)课题完成后必须按要求提交课程设计报告,格式规范,内容详实。 三、设计内容及步骤 1.根据设计题目的要求,充分地分析和理解问题,明确问题要求做什么。

2.根据实现的功能,划分出合理的模块,明确模块间的关系。 3.编程实现所设计的模块。 4.程序调试与测试。采用自底向上,分模块进行,即先调试低层函数。能够熟练掌握调试工具的各种功能,设计测试数据确定疑点,通过修改程序来证实它或绕过它。调试正确后,认真整理源程序及其注释,形成格式和风格良好的源程序清单和结果; 5.结果分析。程序运行结果包括正确的输入及其输出结果和含有错误的输入及其输出结果。 6.编写课程设计报告; 设计报告要求:A4纸,详细设计部分主要叙述本人的工作内容 设计报告的格式: (1)封面(题目、指导教师、专业、班级、姓名、学号) (2)设计任务书 (3)目录 (4)需求分析 (5)概要设计 (6)详细设计(含主要代码) (7)调试分析、测试结果 (8)用户使用说明 (9)附录或参考资料 四、进度安排 设计在学期的第15、16周进行,时间安排如下:

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