操作系统课程设计PPT课件
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操作系统(8)PPT课件
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2.1.2 需求分析过程
1、问题识别 包括: • 功能、性能需求、环境需求和用户界面需求， • 可靠性、安全性、保密性及可移植性和可维护
性等方面的需求。 2、分析与综合，导出软件的逻辑模型
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2.1.2 需求分析过程
3、编写文档
a) 编写“需求说明书”，把双方共同的理解 与分析结果用规范的方式描述出来。
文件名
数据源点 实体名 或终点
矩形框
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2.2.2 数据流图
辅助的图例:
A C
*T
B
B
AT+
C
B A
T*
C
A C
+T
B
A C
+T
B
B
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
A T
+
C
* 与 +或
+ 互斥
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2.2.2 数据流图
• 数据流:数据在系统内传播的路径，由一组固 定的数据项组成。应该用名词或名词短语命名。
• 加工:也称为数据处理，它对数据流进行某些 操作或变换。通常是动词短语，简明地描述完 成什么加工。在分层的数据流图中，加工还应 有编号。
b) 编写初步用户使用手册，
c) 编写确认测试计划，
d) 修改与完善项目开发计划。
4、分析评审
• 对功能的正确性、完整性和清晰性以及其他需
求给予评价。
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2.1.4 需求分析方法
1.功能分析方法
将系统看作若干功能模块的集合，每个功能 又可以分解为若干子功能,子功能还可继续分 解,分解的结果已经是系统的雏形。
软件人员双方都接受,并能够把“需求”严格
操作系统PPT课件
P={P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7, P8, P9} →={ (P1, P2), (P1, P3), (P1, P4), (P2, P5), (P3, P5), (P4, P6), (P4, P7),
(P5, P8), (P6, P8), (P7, P9), (P8, P9)} 应当注意，前趋图中必须不存在循环，但在图2-2(b)中却有着
第二章 进 程 管 理
每个结点还具有一个重量(Weight)，用于表示该结点所 含有的程序量或结点的执行时间。
Ii→Ci→Pi和S1→S2→S3
P2
P5
S1
P1
P3
P8
P9
P6
S2
P4 S3
P7
(a) 具有九个结点的前趋图
图 2-2 前趋图
(b) 具有循环的前趋图
第二章 进 程 管 理
对于图 2-2(a)所示的前趋图， 存在下述前趋关系： P1→P2, P1→P3, P1→P4, P2→P5, P3→P5, P4→P6, P4→P7, P5→P8, P6→P8, P7→P9, P8→P9
→={(Pi, Pj)|Pi must complete before Pj may start}, 如果(Pi, Pj)∈→,可写成Pi→Pj，称Pi是Pj的直接前趋，而称Pj是Pi的直 接后继。在前趋图中，把没有前趋的结点称为初始结点 (Initial Node)，把没有后继的结点称为终止结点(Final Node)。
2.1.4 进程的特征与状态
1. 进程的特征和定义 1) 结构特征:由程序段、相关数据段、进程控制块组成。 2) 2) 动态性 ：由创建而产生，由调度而执行，由撤销而消
亡。 3) 3) 并发性 ：在一段时间内同时运行。 4) 4) 独立性：是能独立运行、独立分配、独立接受调度的
(P5, P8), (P6, P8), (P7, P9), (P8, P9)} 应当注意，前趋图中必须不存在循环，但在图2-2(b)中却有着
第二章 进 程 管 理
每个结点还具有一个重量(Weight)，用于表示该结点所 含有的程序量或结点的执行时间。
Ii→Ci→Pi和S1→S2→S3
P2
P5
S1
P1
P3
P8
P9
P6
S2
P4 S3
P7
(a) 具有九个结点的前趋图
图 2-2 前趋图
(b) 具有循环的前趋图
第二章 进 程 管 理
对于图 2-2(a)所示的前趋图， 存在下述前趋关系： P1→P2, P1→P3, P1→P4, P2→P5, P3→P5, P4→P6, P4→P7, P5→P8, P6→P8, P7→P9, P8→P9
→={(Pi, Pj)|Pi must complete before Pj may start}, 如果(Pi, Pj)∈→,可写成Pi→Pj，称Pi是Pj的直接前趋，而称Pj是Pi的直 接后继。在前趋图中，把没有前趋的结点称为初始结点 (Initial Node)，把没有后继的结点称为终止结点(Final Node)。
2.1.4 进程的特征与状态
1. 进程的特征和定义 1) 结构特征:由程序段、相关数据段、进程控制块组成。 2) 2) 动态性 ：由创建而产生，由调度而执行，由撤销而消
亡。 3) 3) 并发性 ：在一段时间内同时运行。 4) 4) 独立性：是能独立运行、独立分配、独立接受调度的
《操作系统》PPT课件
记录的顺序文件
索引表
逻辑文件
可以方便地实现直接存
取。
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索引文件
➢ 优点 检索速度快 主要用于对信息处理的及时性要求较高的场合。
➢ 缺点 存储费用高，因为除了主文件外，还需配置一张索引 表 每个记录都有一个索引项。
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6.2.4 索引顺序文件
➢ 索引顺序文件是最常见的一种逻辑文件形式。 ➢ 有效地克服了变长记录文件不便于直接存取的缺点 ➢ 所付出的代价也不算太大。
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6.1.2 文件类型和文件系统模型
➢ 文件类型
1) 按用途分类
系统文件；用户文件；库文件；
2) 按数据形式
源文件；目标文件；可执行文件；
3) 按存取控制属性
只执行；只读；读写；
4) 按组织形式和处理方式
普通文件；目录文件；特殊文件；
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6.1.3 文件操作
1．最基本的文件操作
(1)创建文件；
.
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文件的逻辑结构
6.2.1 文件逻辑结构的类型
1．有结构文件：
在记录式文件中，每个记录都用于描述实体集中的一 个实体，各记录有着相同或不同数目的数据项。
记录的长度可分为定长和不定长两类。
2．无结构文件
以字节为单位的流式文件。
Unix中，所有的文件被看成流式文件
流式文件多采用读/写指针来指下一要访问的字符。
(2) 索引文件 当记录为可变长度时，通常为之建立一张索引表， 为每个记录设置一个表项
(3) 索引顺序文件 为文件建立一张索引表，为每一组记录中的第一个记 录设置一个表项。
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文件逻辑结构的类型
可信操作系统设计PPT课件
·主体的授权访问机密文件级别不低于被访问客体，且 ·主体要知道他所需要的信息对应的所有分类隔离块
2021/3/16
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4
可信操作系统与安全操作系统
Secure
1、either - or 2、property of presenter 3、asserted 4、absolute 5、a goal
Trusted
1、graded 2、property of receiver 3、judged 4、relative (judged in context of
处理器管理 存储器管理 文件管理 设备管理 用户与计算机的接口
2021/3/16
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可信操作系统与安全操作系统
操作系统同时也是安全的主要提供者。 由于其强大功能，所以也成为被攻击的对 象，一旦突破操作系统的防线，就可以肆 意修改计算机的任何内容了。
今天，计算机操作系统的安全显得日 益重要，如何设计安全可信的操作系统， 就是我们下面要讨论的问题。
隔离块 （Compartment)
隔离块 （Compartment)
绝密 机密 秘密 受限Fra bibliotek公开2021/3/16
图5-2 隔离块和敏感级别
.
隔离块 （Compartment)
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Military Security Policy
上面引入了compartments这个述语， 它是指相关于一个或多个项目的一些相 关信息集合，往往用某个名词来表示一 个compartment。
3、敏感性是分层的
4、need-to-know 不分层
5、Dominance relationship
2021/3/16
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可信操作系统与安全操作系统
Secure
1、either - or 2、property of presenter 3、asserted 4、absolute 5、a goal
Trusted
1、graded 2、property of receiver 3、judged 4、relative (judged in context of
处理器管理 存储器管理 文件管理 设备管理 用户与计算机的接口
2021/3/16
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可信操作系统与安全操作系统
操作系统同时也是安全的主要提供者。 由于其强大功能，所以也成为被攻击的对 象，一旦突破操作系统的防线，就可以肆 意修改计算机的任何内容了。
今天，计算机操作系统的安全显得日 益重要，如何设计安全可信的操作系统， 就是我们下面要讨论的问题。
隔离块 （Compartment)
隔离块 （Compartment)
绝密 机密 秘密 受限Fra bibliotek公开2021/3/16
图5-2 隔离块和敏感级别
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隔离块 （Compartment)
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Military Security Policy
上面引入了compartments这个述语， 它是指相关于一个或多个项目的一些相 关信息集合，往往用某个名词来表示一 个compartment。
3、敏感性是分层的
4、need-to-know 不分层
5、Dominance relationship
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《操作系统》课件
06
安全与保护
操作系统的安全机制
访问控制
通过权限管理、身份验证等机制 ，对系统资源进行访问控制，防 止未经授权的访问和操作。
数据加密
对敏感数据进行加密存储和传输 ，保证数据在存储和传输过程中 的机密性和完整性。
安全审计
通过日志记录和审计机制，对系 统操作进行跟踪和记录，以便及 时发现和应对安全事件。
04
文件系统
文件系统的概念与结构
01
文件系统定义
文件系统是操作系统中用于管理文件存储和检索的软件架构。它提供了
一种组织和管理数据的方式，使得用户可以方便地创建、删除、修改和
查找文件。
02
文件系统结构
文件系统通常采用树形结构，根目录是最高层次的目录，其他目录作为
根目录的子目录。每个目录可以包含文件和子目录，子目录可以包含更
设备的输入输出控制
设备的输入输出控制
是指操作系统对外部设备的输入和输出操作进行 管理和控制的过程。
输出操作
是指计算机系统向外部设备输出数据或信息，例 如屏幕显示、打印机打印等。
ABCD
输入操作
是指外部设备向计算机系统输入数据或信息，例 如键盘输入、鼠标输入等。
设备的输入输出控制的目标
是确保设备的输入和输出操作能够正确、及时地 完成，并且保证数据的安全性和完整性。
内存覆盖
通过将程序的不同部分存放在不同区 域，当需要执行某部分时再将其加载 到内存中，以减少内存占用。
内存的虚拟化
虚拟内存
通过将物理内存抽象为虚拟地址空间，使得每个进程都拥有完整的地址空间， 从而提高内存利用率和安全性。
页面置换算法
当物理内存不足时，操作系统需要选择哪些页面进行置换，常用的算法有先进 先出、最近最少使用和最不经常使用等。
操作系统课件ppt课件
操作系统是裸机之上的第1层软件，它只在 核心态模式下运行。
通常把经过软件扩充功能后的机器称为 “虚拟机”
1.3 操作系统的发展历程
1.3.1 操作系统的形成
1．手工操作阶段 2．早期批处理阶段
●早期联机批处理 ●早期脱机批处理
3．多道批处理系统
多道批处理系统
●多道程序设计：
在内存中同时存放多道程序，在管理程序的控制 下交替地执行。这些作业共享CPU和系统中的 其他资源。
1．作业 是用户定义的、由计算机完成的工作单位。
它通常包括一组计算机程序、文件和对操 作系统的控制语句。 作业步 由作业控制语句明确标识的计算机程序的 执行过程
2．工作流程
多道批处理系统中的作业流程
批处理系统
3.特点
●多道：系统在内存中存放多个作业，并且在外 存上还保存大量的后备作业。 ●成批：系统按批次调度作业，而在系统运行过程 中不允许用户和机器之间发生交互作用。 批处理系统的主要优点：
1．进程概念的引入
多道程序并发执行所引发的一系列新情况
2．进程概念
●进程最根本的属性是动态性和并发性 进程定义：程序在并发环境中的执行过程 进程和程序的区别
（1）动态性 （2）并发性 （3）非对应性 （4）异步性
进程概念
3．进程的基本特征 （1）动态性
（2）并发性 （3）调度性
2.2 进程的状态和组成
进程通信
2.1 进程概念
2.1.1 多道程序设计
1．顺序程序活动的特点
●顺序性 ●封闭性 ●可再现性
2．多道程序设计
■程序并发执行
●提高系统资源利用率 ●增加作业吞吐量
多道程序设计
3．程序并发执行的特征
① 失去封闭性 ② 程序与计算不再一一对应 ③ 并发程序在执行期间相互制约
通常把经过软件扩充功能后的机器称为 “虚拟机”
1.3 操作系统的发展历程
1.3.1 操作系统的形成
1．手工操作阶段 2．早期批处理阶段
●早期联机批处理 ●早期脱机批处理
3．多道批处理系统
多道批处理系统
●多道程序设计：
在内存中同时存放多道程序，在管理程序的控制 下交替地执行。这些作业共享CPU和系统中的 其他资源。
1．作业 是用户定义的、由计算机完成的工作单位。
它通常包括一组计算机程序、文件和对操 作系统的控制语句。 作业步 由作业控制语句明确标识的计算机程序的 执行过程
2．工作流程
多道批处理系统中的作业流程
批处理系统
3.特点
●多道：系统在内存中存放多个作业，并且在外 存上还保存大量的后备作业。 ●成批：系统按批次调度作业，而在系统运行过程 中不允许用户和机器之间发生交互作用。 批处理系统的主要优点：
1．进程概念的引入
多道程序并发执行所引发的一系列新情况
2．进程概念
●进程最根本的属性是动态性和并发性 进程定义：程序在并发环境中的执行过程 进程和程序的区别
（1）动态性 （2）并发性 （3）非对应性 （4）异步性
进程概念
3．进程的基本特征 （1）动态性
（2）并发性 （3）调度性
2.2 进程的状态和组成
进程通信
2.1 进程概念
2.1.1 多道程序设计
1．顺序程序活动的特点
●顺序性 ●封闭性 ●可再现性
2．多道程序设计
■程序并发执行
●提高系统资源利用率 ●增加作业吞吐量
多道程序设计
3．程序并发执行的特征
① 失去封闭性 ② 程序与计算不再一一对应 ③ 并发程序在执行期间相互制约
《计算机操作系统》ppt课件完整版
线程的实现方式
1 2
用户级线程 在用户空间中实现的线程，内核对其无感知，线 程管理和调度由用户程序自己完成。
内核级线程 在内核空间中实现的线程，内核负责线程的创建、 撤销和调度等操作，线程管理开销较大。
3
混合实现方式 结合用户级线程和内核级线程的特点，将部分线 程管理功能交给用户程序完成，以提高效率。
进程的状态与转换
进程的基本状态包括就绪、执行和阻塞三种。
进程状态转换的典型情况包括：运行到就绪、就绪到运行、运行到阻塞、阻塞到就 绪等。
进程状态转换由操作系统内核中的进程调度程序完成。
进程控制与管理
进程控制包括进程的创建、撤销、阻塞和唤醒等操作。
进程管理包括进程同步、进程通信、进程调度和进程死锁 等问题。
优点
提高了系统的并发性和响应速度，充分利用了多核处理器 的优势。
缺点
线程间的同步和通信可能增加编程的复杂度和出错概率。
对象管理技术
对象管理概念
对象管理是指操作系统 采用面向对象的思想来 管理系统的资源，如文 件、设备、进程等。
优点
提高了系统的模块化程 度，便于扩展和维护； 增强了系统的安全性， 通过封装和访问控制保 护对象。
THANKS
感谢观看
嵌入式操作系统
嵌入式操作系统概念
嵌入式操作系统是用于嵌入式系统的专用操作系统， 负责管理和控制嵌入式设备的硬件和软件资源。
优点
嵌入式操作系统具有实时性、可靠性和可定制性等特 点，适用于各种嵌入式应用场景。
缺点
嵌入式操作系统的资源受限，如处理器速度、内存大 小和存储容量等，需要针对特定应用进行优化。
享内存等。
调度与分配
按照一定策略对进程进 行调度，分配处理机资
操作系统原理课件ppt
总结词
进程是程序的一次执行，具有动态性、 独立性和制约性。
VS
详细描述
进程是程序在计算机上的一次执行过程， 它具有动态性，即进程的状态可以在运行 过程中改变；同时，进程具有独立性，即 每个进程都有独立的内存空间和系统资源 ；此外，进程之间存在制约性，即进程的 执行需要遵循一定的顺序和规则。
进程的创建和终止
总结词
进程调度是操作系统根据一定的算法选择下 一个要执行的进程，进程切换是保存和恢复 进程的状态。
详细描述
进程调度是操作系统的一项重要任务，它根 据一定的算法（如先来先服务、最短作业优 先等）选择下一个要执行的进程。当一个进 程正在运行时，如果发生中断或需要切换到 另一个进程，操作系统会保存当前进程的状 态（上下文），恢复下一个要执行的进程的 状态，完成进程切换。
内存管理策略
根据不同的需求和应用场 景，选择合适的内存管理 策略，如页面置换算法等 。
04
文件系统
文件系统的概念和功能
文件系统的概念
文件系统是操作系统中用于管理文件 存储空间和文件访问控制的一种机制 。它提供了一种组织和管理文件的方 式，使得用户可以方便地创建、删除 、修改和查找文件。
文件系统的功能
05
设备管理
设备管理的概念和功能
设备管理概念
设备管理是操作系统中负责管理外部设备（如硬盘、 显示器、键盘等）的子系统。它负责设备的初始化、 分配、使用和释放等任务，确保设备能够高效、安全 地为应用程序提供服务。
设备管理功能
设备管理的主要功能包括设备的分配、设备的启动和 关闭、设备的输入和输出控制、设备的同步和异步操 作以及设备的缓冲管理等。
文件系统主要提供了文件的存储、检 索和管理功能。它还负责文件的权限 控制和安全保护，以确保文件的完整 性和机密性。
《操作系统》课件
26
设备独立性原理
2024/1/28
设备驱动程序的统一接口
为不同类型的设备提供统一的驱动程序接口，使得应用程序可以 透明地使用各种设备。
设备映射机制
通过设备映射表将逻辑设备名映射为物理设备名，实现设备的独立 性。
设备类抽象
将具有相似功能的设备抽象为一个设备类，提供统一的操作接口， 进一步简化应用程序对设备的访问。
4
发展历程及现状
批处理阶段
脱机输入/输出，监督程序自动依 次处理多个作业。
手工操作阶段
用户独占全机，CPU等待人工操 作。
2024/1/28
分时系统阶段
多个用户通过终端同时共享一台 主机，交互性增强。
实时系统阶段
系统能及时响应外部事件的请求 ，在规定时间内完成对该事件的 处理，并控制所有实时任务协调 一致地运行。
现状
现代操作系统已经发展为多用户 、多任务、网络化的系统，支持 多种应用和服务，如云计算、大 数据处理、物联网等。
5
常见操作系统类型
批处理操作系统
01 主要用于大型计算机系统中，
处理批量作业。
分时操作系统
02 允许多个用户通过终端同时与
计算机交互。
实时操作系统
03 对外部事件进行实时响应和处
理。
网络操作系统
2024/1/28
21
设备驱动程序原理及实现方法
编写设备驱动程序需要了解硬件设备的特性和 通信协议。
在开发过程中，需要遵循操作系统提供的设备驱动开 发框架和API。
2024/1/28
实现方法
设备驱动程序通常使用特定的编程语言和工具进 行开发，如C语言和汇编语言。
22
设备分配策略及优化方法
设备独立性原理
2024/1/28
设备驱动程序的统一接口
为不同类型的设备提供统一的驱动程序接口，使得应用程序可以 透明地使用各种设备。
设备映射机制
通过设备映射表将逻辑设备名映射为物理设备名，实现设备的独立 性。
设备类抽象
将具有相似功能的设备抽象为一个设备类，提供统一的操作接口， 进一步简化应用程序对设备的访问。
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发展历程及现状
批处理阶段
脱机输入/输出，监督程序自动依 次处理多个作业。
手工操作阶段
用户独占全机，CPU等待人工操 作。
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分时系统阶段
多个用户通过终端同时共享一台 主机，交互性增强。
实时系统阶段
系统能及时响应外部事件的请求 ，在规定时间内完成对该事件的 处理，并控制所有实时任务协调 一致地运行。
现状
现代操作系统已经发展为多用户 、多任务、网络化的系统，支持 多种应用和服务，如云计算、大 数据处理、物联网等。
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常见操作系统类型
批处理操作系统
01 主要用于大型计算机系统中，
处理批量作业。
分时操作系统
02 允许多个用户通过终端同时与
计算机交互。
实时操作系统
03 对外部事件进行实时响应和处
理。
网络操作系统
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设备驱动程序原理及实现方法
编写设备驱动程序需要了解硬件设备的特性和 通信协议。
在开发过程中，需要遵循操作系统提供的设备驱动开 发框架和API。
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实现方法
设备驱动程序通常使用特定的编程语言和工具进 行开发，如C语言和汇编语言。
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设备分配策略及优化方法
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操作系统课程设计
读者写者算法
安徽理工大学课程设计任务书
计算机 院系
软件 教研室
学 号2010302936学生姓名訾振恒专业（班级）电子10-1班设计题目读者写者 算法模拟设计技术参数了解进程同步的概念加深对读者写者算法的理解理解
信号量机制的原理掌握运用信号量解决进程同步问题的方法，进而学会运用 进程的同步与互斥用高级语言和MFC编写和调试一个简单的读者写者算法程 序设计要求设计一个读者写者算法模拟程序以解决进程间的互斥问题。(2)对 程序的每一部分要有详细的设计分析说明。(3)源代码格式要规范。(4)设计合 适的测试用例，对得到的运行结果要有分析。(5)设计中遇到的问题，设计的 心得体会。(6)按期提交完整的程序代码、可执行程序和课程设计报告。工作 量课程设计任务要求不少于10页的报告，要赋有模块图或流程图。工作计划 第一周：查找相关资料，并绘制草图！第二周：确定选用C++语言和MFC为 编程语言，。第三周：写需求分析报告。第四周：着手进行编程，实现算法，
现的原理，采用的数据结构）。 2．画出程序的基本结构框图和流程图。 3．对程序的每一部分要有详细的设计分析说明。 4．源代码格式要规范。 5．设计合适的测试用例，对得到的运行结果要有
分析。 6．设计中遇到的问题，设计的心得体会。 7．按期提交完整的程序代码、可执行程序和课程
设计报告。
1.2.2设计原理
总资源数、进程数、已分配的资源都可从文档中直接读出 到MFC界面，列出进程安全序列。源程序是用高级语言 C++编程实现。
关键词：读者写者算法 资源竞争 进程互斥
1．读者写者算法 1.1 系统分析 1.1.1问题描述 1.1.2算法描述 1.1.3设计目的 1.2 系统设计 1.2.1设计要求 1.2.2设计原理 1.2.3设计流程图 1.3系统实现 1.3.1数据结构 1.3.2函数声明 1.3.3运行结果 2总结 2.1设计体会 参考文献
3.读者写着算法（函数）：
(1)初始化函数：readHandlel[0]读者初始化， writeHandlel[0] 写者初始化。
摘要
所谓读者写着问题，是指保证一个写者进程必须与其他进 程互斥地访问共享对象的同步问题。读者写者问题可以这 样的描述，有一群写者和一群读者，写者在写同一本书， 读者也在读这本书，多个读者可以同时读这本书，但是， 只能有一个写者在写书，并且，读者必写者优先，也就是 说，读者和写者同时提出请求时，读者优先。当读者提出 请求时需要有一个互斥操作，另外，需要有一个信号量来 判断当前是否可操作。信号量机制是支持多道程序的并发 操作系统设计中解决资源共享时进程间的同步与互斥的重 要机制，而读者写者则是这一机制的一个经典范例。
1.读者写者算法思路： 先对用户提出的请求优先性选择，即是时
间优先，还是写者优先。若满足，则进行 相应的优先性选择。然后选择是你读者进 入还是写者进入。最后选择是写着完成还 是读者完成。
2.读者写者算法中用到的主要数据结 构：
相关WindowsAPI说明: CreateThread: 创建一个在调用进程的地址空间中执行的线程。
写者优先 写者优先与读者不同之处在于一旦一个写者到来它应该尽
快对文件进行写操作如果有一个写者在等待则新到来的读 者不允许进行读操作。为此应当填加一个整形变量 numwrite用于记录正在等待的写者的数目numwrite的初值 为0.当线程开始调入时.只允许一个写者准备读. 等待互斥 信号,保证对numwrite 的访问,修改互斥.即numwrite++.而当 写者线程进行读操作时,则相应写者数目减少(numwrite--). 当numwrite=0 时说明所有的读者都已经读完离开临界区唤 醒读者,释放互斥信号. 为了实现写者优先应当填加一个个 临界区对象read 塞在read上。
1.1.3设计目的
带着下面几个问题，对课题进行深入分析 直至解决问题：
1.了解进程产生互斥的原因； 2.了解为什么要进行死锁的避免； 3.掌握读者写者算法的数据结构； 4.了解算法的执行过程，加深对读者写者算
法的理解。
1.2 系统设计
1.2.1设计要求 1．分析设计内容，给出解决方案（要说明设计实
ExitThread Sleep: 对指定的时间间隔挂起当前的执行线程 CreateMutex: 创建有名或者无名的互斥对象
ReleaseMutex: WaitForSingleObject: 当发生(1)指定对象处于信号态(2)超时 则该函数返回 WaitForMultipleObject: 任意一个或全部指定对象处于信号态或超时间隔已过时，
目录
1．读者写者算法
1.1 系统分析 1.1.1问题描述 （1）多个进程共享一个文件，其中只读文
件的称之为读者，其余只写文件的称为写 者。读者可以同时读，但是写者只能独立 写。 （2）对（1）修改，使得它对写者优先，即 一旦有写者到，后续的读者都必须等待， 而无论是否有读者在读文件。
1.1.2算法描述
并调试程序。第五周：测试程序并优化功能，最终完成设计报告。参考资料 [1]汤小丹 梁红兵 哲凤屏 汤子瀛. 计算机操作系统（第三版）西安电子科技大 学出版社，2007[2]杨克昌 王岳斌 计算机导论（第二版）［M］中国水电出版 社.2005[3]（美）Roger S.Pressman 著 软件工程［M］ 机械工业出版社 .2009[4] 徐孝凯 C++语言基础教程（第二版）［M］ 清华大学出版社.2007[5]郑阿奇 Visual C++教程［M］ 清华大学出版社.2005指导教师签字教研室主任签字
返回 CreateSemapore: 创建一个有名或无名信号对象。
OpenSemapore: InitializeCriticalSection: 初始化临界区对象 EnterCriticalSection: 等待指定临界区对象的所有权。当调用线程被赋予所有权
时，返回。 LeaveCriticalSection:该函数释放指定临界区对象的所有权。
读者写者算法
安徽理工大学课程设计任务书
计算机 院系
软件 教研室
学 号2010302936学生姓名訾振恒专业（班级）电子10-1班设计题目读者写者 算法模拟设计技术参数了解进程同步的概念加深对读者写者算法的理解理解
信号量机制的原理掌握运用信号量解决进程同步问题的方法，进而学会运用 进程的同步与互斥用高级语言和MFC编写和调试一个简单的读者写者算法程 序设计要求设计一个读者写者算法模拟程序以解决进程间的互斥问题。(2)对 程序的每一部分要有详细的设计分析说明。(3)源代码格式要规范。(4)设计合 适的测试用例，对得到的运行结果要有分析。(5)设计中遇到的问题，设计的 心得体会。(6)按期提交完整的程序代码、可执行程序和课程设计报告。工作 量课程设计任务要求不少于10页的报告，要赋有模块图或流程图。工作计划 第一周：查找相关资料，并绘制草图！第二周：确定选用C++语言和MFC为 编程语言，。第三周：写需求分析报告。第四周：着手进行编程，实现算法，
现的原理，采用的数据结构）。 2．画出程序的基本结构框图和流程图。 3．对程序的每一部分要有详细的设计分析说明。 4．源代码格式要规范。 5．设计合适的测试用例，对得到的运行结果要有
分析。 6．设计中遇到的问题，设计的心得体会。 7．按期提交完整的程序代码、可执行程序和课程
设计报告。
1.2.2设计原理
总资源数、进程数、已分配的资源都可从文档中直接读出 到MFC界面，列出进程安全序列。源程序是用高级语言 C++编程实现。
关键词：读者写者算法 资源竞争 进程互斥
1．读者写者算法 1.1 系统分析 1.1.1问题描述 1.1.2算法描述 1.1.3设计目的 1.2 系统设计 1.2.1设计要求 1.2.2设计原理 1.2.3设计流程图 1.3系统实现 1.3.1数据结构 1.3.2函数声明 1.3.3运行结果 2总结 2.1设计体会 参考文献
3.读者写着算法（函数）：
(1)初始化函数：readHandlel[0]读者初始化， writeHandlel[0] 写者初始化。
摘要
所谓读者写着问题，是指保证一个写者进程必须与其他进 程互斥地访问共享对象的同步问题。读者写者问题可以这 样的描述，有一群写者和一群读者，写者在写同一本书， 读者也在读这本书，多个读者可以同时读这本书，但是， 只能有一个写者在写书，并且，读者必写者优先，也就是 说，读者和写者同时提出请求时，读者优先。当读者提出 请求时需要有一个互斥操作，另外，需要有一个信号量来 判断当前是否可操作。信号量机制是支持多道程序的并发 操作系统设计中解决资源共享时进程间的同步与互斥的重 要机制，而读者写者则是这一机制的一个经典范例。
1.读者写者算法思路： 先对用户提出的请求优先性选择，即是时
间优先，还是写者优先。若满足，则进行 相应的优先性选择。然后选择是你读者进 入还是写者进入。最后选择是写着完成还 是读者完成。
2.读者写者算法中用到的主要数据结 构：
相关WindowsAPI说明: CreateThread: 创建一个在调用进程的地址空间中执行的线程。
写者优先 写者优先与读者不同之处在于一旦一个写者到来它应该尽
快对文件进行写操作如果有一个写者在等待则新到来的读 者不允许进行读操作。为此应当填加一个整形变量 numwrite用于记录正在等待的写者的数目numwrite的初值 为0.当线程开始调入时.只允许一个写者准备读. 等待互斥 信号,保证对numwrite 的访问,修改互斥.即numwrite++.而当 写者线程进行读操作时,则相应写者数目减少(numwrite--). 当numwrite=0 时说明所有的读者都已经读完离开临界区唤 醒读者,释放互斥信号. 为了实现写者优先应当填加一个个 临界区对象read 塞在read上。
1.1.3设计目的
带着下面几个问题，对课题进行深入分析 直至解决问题：
1.了解进程产生互斥的原因； 2.了解为什么要进行死锁的避免； 3.掌握读者写者算法的数据结构； 4.了解算法的执行过程，加深对读者写者算
法的理解。
1.2 系统设计
1.2.1设计要求 1．分析设计内容，给出解决方案（要说明设计实
ExitThread Sleep: 对指定的时间间隔挂起当前的执行线程 CreateMutex: 创建有名或者无名的互斥对象
ReleaseMutex: WaitForSingleObject: 当发生(1)指定对象处于信号态(2)超时 则该函数返回 WaitForMultipleObject: 任意一个或全部指定对象处于信号态或超时间隔已过时，
目录
1．读者写者算法
1.1 系统分析 1.1.1问题描述 （1）多个进程共享一个文件，其中只读文
件的称之为读者，其余只写文件的称为写 者。读者可以同时读，但是写者只能独立 写。 （2）对（1）修改，使得它对写者优先，即 一旦有写者到，后续的读者都必须等待， 而无论是否有读者在读文件。
1.1.2算法描述
并调试程序。第五周：测试程序并优化功能，最终完成设计报告。参考资料 [1]汤小丹 梁红兵 哲凤屏 汤子瀛. 计算机操作系统（第三版）西安电子科技大 学出版社，2007[2]杨克昌 王岳斌 计算机导论（第二版）［M］中国水电出版 社.2005[3]（美）Roger S.Pressman 著 软件工程［M］ 机械工业出版社 .2009[4] 徐孝凯 C++语言基础教程（第二版）［M］ 清华大学出版社.2007[5]郑阿奇 Visual C++教程［M］ 清华大学出版社.2005指导教师签字教研室主任签字
返回 CreateSemapore: 创建一个有名或无名信号对象。
OpenSemapore: InitializeCriticalSection: 初始化临界区对象 EnterCriticalSection: 等待指定临界区对象的所有权。当调用线程被赋予所有权
时，返回。 LeaveCriticalSection:该函数释放指定临界区对象的所有权。