操作系统个小型操作系统的设计与实现课程设计

操作系统个小型操作系统的设计与实现课程设

计

集团标准化工作小组 [Q8QX9QT-X8QQB8Q8-NQ8QJ8-M8QMN]

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

A.处理机调度

1)先来先服务FCFS

先来先服务算法流程

2)时间片轮转法

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

首次适应算法回收流程图

2）最佳适应法回收内存流程

C.虚拟存储器的缺页调度

1)先进先出FIFO

2）LRU

实现原理

主界面

设计一个框架分别去链接处理机管理、存储器管理和缺页调度相关的程序。

A.处理机调度

1)先来先服务FCFS

（一）任务

先来先服务的调度算法实现处理机调度。

（二）要求

1.实现对FCFS算法的模拟实现

2.计算出该算法的平均作业周转时间、平均带权作业周转时间。

（三）原理

按作业到达CPU时间先后顺序进行非剥夺式调度，先到达CPU的作业先被执行。

（四）数据结构

struct task_struct

{

char name; /*进程名称*/

int number; /*进程编号*/

float come_time; /*到达时间*/

float run_begin_time; /*开始运行时间*/

float run_time; /*运行时间*/

float run_end_time; /*运行结束时间*/

int priority; /*优先级*/

int order; /*运行次序*/

int run_flag; /*调度标志*/

}tasks[MAX];

*/

进程名

链接指针

到达时间

估计运行时间

进程状态

（五）实现方法

建立一个链表按照到达CPU的时间从小到大排列，只需从第一个作业（头结点）依次调度到最后一个作业（尾结点）。

（六）运行界面

作业名到达时间运行时间A028

B09

C03

2)时间片轮转法

（一）任务

只对进程的运行模拟，将其运行时间加一，判断要求运行时间与已运行时间是否相等，若相等则表示进程结束，进程退出调度，释放资源。

（二）要求

1.实现对RR算法的模拟实现

2.显示执行完一个时间片的结果。

（三）原理

时间片轮转算法中，系统将所有的就程序按先来先服务的原则排成一个队列，每次调度时，把CPU分配给队首进程，并令其执行一个时间片。当执行的时间片用完时，调度程序停止该进程的执行，并将它送往就绪队列的末尾；然后，再把处理机分配给就绪队列中新的队首进程，同时也让它执行一个时间片。

（四）数据结构

储器管理(可变式分区管理）

1)首次适应法

（一）任务

通过采用首次适应算法实现内存的分配与回收，并可以查看和显示当前内存现状。

（二）要求

1.实现对FF算法的模拟实现

2.输入要进行分配内存的进程ID和相应所需内存大小，回收内存时输入已运行的进程ID。

（三）原理

FF算法要求空闲链已地址递增的次序连接。分配内存时，从链首开始顺序查找，直到找到第一个满足要求的空间并分配给进程，把分配后余下的空间仍然留在链表中。若从链首至链尾都不满足要求，则分配失败。该算法倾向于优先使用低地址的空间。

（四）数据结构

int const

MEMO=256;

现对BF算法的模拟实现

2.输入要进行分配内存的进程ID和相应所需内存大小，回收内存时输入需要回收的内存块。

（一）原理

最佳适应算法扫描整个未分配表或链表，从空闲区中挑选一个能满足用户进程要求的最小分区进行分配。此算法保证不会分割一个更大的区域，使得装入大作业的要求容易得到满足，同时，通常把空闲区按长度递增顺序排列，查找时总是从最小的一个空闲区开始，直至找到满足要求的分区为止，这时，最佳适应分配算法等同于首次适应算法。此算法的主存利用率好，所找出的分区如果最好满足要求则是最合适的。

（二）数据结构

拟存储器的缺页调度

1)先进先出FIFO

（一）任务

采用先进先出FIFO算法实现分页管理的缺页调度，并输出每次调入调出的页号和运行结果。

（二）要求

1.实现对FIFO算法的模拟实现

2.输出每次执行的结果。

（三）原理

基于程序总是按线性顺序来访问物理空间这一假设，总是淘汰最先调入主存的页面，即淘汰在主存中驻留时间最长的页面，认为驻留时间最长的页不再使用的可能性较大。

（四）数据结构

void FIFO(){

int length;

int fifo[100]={0};

int pageLength;

int fifoPage[100]={0};

int i,j;