2022年操作系统课程设计题目(000001).pdf

操作系统课程设计指导书课程设计要求：1、根据每道题目的人数要求 指定题目，要求每两名同学之间课程设计内容应该不同。如果有选择相同题目的小组，则设计方案不同，否则视为操袭。2、分析设计要求，给出解决方案，建立必要的数据结构，然后设计总体流程（包括界面）、详细设计必要的算法，并最终显示出结果。基于 Windows 或 Linux 操作系统都可以,用何种编程语言都可以。3、提交设计报告,包括设计要求、设计思想及流程、设计所涉及的主要数据结构、程序清单、运行结果、设计心得、参考资料等。4、最终成绩决定因素设计质量（40）设计报告（30）答辩（30）5、时间安排：16 周确定题目，查找资料，上机编程；20 周上机编程调试，验收答辩,提交课程序设计报告书。6、设计报告内容与他人相同者无成绩。课程设计题目：1Windows 多线程控制台程序（1 人）目的：学习和掌握如何编写Windows 多线程控制台程序。通过编写程序，加深对进程和线程关系的理解，掌握多线程程序的执行和编写技巧。内容要求：写一个单进程多线程的Windows控制台程序，该程序在一个进程内建立 N 个线程来执行指定的任务。N 由命令行传递给系统。Win32 控制台应程序中，主函数的格式如：void main(int argc,char*artv)，可以获取命令行参数。通过 VC+“工程设置”的CC+属性页设置应用程序为“MTD”多线程。利用 Win32 API CreateThread()来生成线程。参考书：操作系统原理与实践教程周湘贞曾宪权编 清华出版社2睡眠理发师问题（2 人）实验目的：了解信号量机制，了解并掌握进行同步和机制，熟悉信号量的操作函数，利用信号量实现对共享资源的控制。设计要求：1编写程序实现理发师与顾客进程的同步。问题描述：这是另一种经典的IPC 问题，理发店有一位理发师，一把理发椅和n把用来等候理发的椅子。如果没有顾客，则更好师便在理发椅上睡觉，顾客到来时，如理发师闲则理发，否则如有空等候椅则坐等，没有空椅则离开，编写程序实现理发师和顾客程序，实现进程控制，要求不能出现竞争。2将 1 题中问题修改为有两位理发师，设计程序实现同步控制。问题提示：可以用一个变量waiting 来记录等候理发的顾客数，另使用三个信号量：用来记录等候理发的顾客数customers；用来记录理发师是否空闲的信息号量 barbers，一个用于互斥访问waiting 变量的 mutex。3进程调度模拟程序（2 人）实验目的：深入掌握进行调度的概念原理和实同方法。设计要求：编写一个进程调度程序，允许多个进程并行执行。进程调度算法：采用最高优先数优先的调度算法（即把处理机分配给优先数最高的进程）、先来先服务算法、按时间片轮转调度算法，最终总结该算法的优缺点，写出设计体会。每个进程有一个进程控制块（PCB）表示。进程控制块可以包含如下信息：进程名、优先数、到达时间、需要运行时间、已用CPU时间、进程状态等等。进程的优先数及需要的运行时间可以事先人为地指定（也可以由随机数产生）。进程的到达时间为输入进程的时间。进程的运行时间以时间片为单位进行计算。每个进程的状态可以是就绪W（Wait）、运行 R（Run）、或完成 F（Finish）三种状态之一。4进程调度模拟程序2（1 人）实验目的：深入掌握进程调度的概念原理和实现方法。设计要求：编写一个进程调度程序，允许多个进程并行执行。进程调度算法：采用最高优先数与按时间片轮转调度结合算法，最终总结该算法的优缺点，写出设计体会。就绪进程获得 CPU 后都只能运行一个时间片。用已占用CPU 时间加 1 来表示。如果运行一个时间片后，进程的已占用CPU 时间已达到所需要的运行时间，则撤消该进程，如果运行一个时间片后进程的已占用CPU 时间还未达所需要的运行时间，也就是进程还需要继续运行，此时应将进程的优先数减1（即降低一级），然后把它插入就绪队列等待CPU。每进行一次调度程序都打印一次运行进程、就绪队列、以及各个进程的PCB，以便进行检查。文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 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filenameFILENAME_LEN;/文件名/目录名int isdir;/目录、文件的识别标志int i_nlink;/文件的链接数/int adr;/文件的地址struct FileNode*parent,*child;/指向父亲的指针和指向左孩子的指针struct FileNode*sibling_prev,*sibling_next;/指向前一个兄弟的指针和指向后一个兄弟的指针.;2目录名和文件名支持全路径名和相对路径名，路径名各分量间用“/”隔开3功能具体描述：改变目录：改变当前工作目录，目录不存在时给出出错信息显示目录：显示指定目录下或当前目录下所有文件和一级目录（选做：带/s参数的 dir 命令，显示所有子目录）创建目录：在指定路径或当前路径下创建指定目录。重名时给出错信息。文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 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系统中如何直接使用磁盘的读写功能；所编应用程序能够响应用户指定的读写磁盘扇区的请求，也能提供查看磁盘相关参数的功能。技术的关键是使用了Windows 提供的 API（应用程序接口）来实现所要求的功能。用户可以利用API 进行底层的磁盘操作。相关知识：（下列函数的详细使用方法参看VC+的 MSDN 文档）1、CreateFile：用来创建或者打开一个文件、管道、磁盘设备等，它返回一个句柄用于以后对这个对象的访问。2、DeviceIoControl：本 API 直接向相应设备的驱动程序发出指令，以完成在函数参数中所指定的动作。3、WriteFile：本 API 用于向文件中写入数据，写入操作可以采用同步方式或者异步方式，写入操作从文件指针处开始，写操作后会被相应调整。磁盘设备被当作文件看待。4、ReadFile：本 API 用于从文件中读出数据，读出操作从文件指针处开始，文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 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操作的定义，掌握使用PV 操作实现进行之间同步和互斥的方法，加深对进行同步互斥概念的理解。设计要求：设计一个程序，由一个父进程创建三个子进程，三个子进程一个是生产者进程，两个是消费者进行，父子进程都使用父进程创建的共享存储区进文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 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ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1行通信，由生产者进程将一个数组中的十个数值发送到由5 个缓冲区组成的共享内存中，两个消费者进程轮流接收并输出这十个数值，同时将两个消费者进程读出的数值进行累加求和。13 驱动调度（1 人）实验目的：掌握驱动调度算法的原理设计要求：模拟电梯调度算法，实现对磁盘的驱动调度。要求模拟设计一个驱动调度程序，观察驱动调度程序的动态运行过程。通过实验理解和掌握驱动调度的职能。通过输入一个01 的数来确定函数执行“接受请求”命令，还是执行“驱动调度”命令。同时可以根据自己需要确定是否继续执行。调用数组对输入的进程进行存储，并运用循环进行显示同时对I/O 请求列表进行初始化。运用电梯调度算法，对I/O 列表中的磁盘请求进行调度，同时对I/O 列表进行排序，调度完成后显示新的列表14 银行家算法（1人）实验目的：了解多道程序系统中，多个进程并发执行的资源分配。管理员可以把一定数量的作业供多个用户周转使用，为保证作业的安全管理员规定：当一个用户对作业的最大需求量不超过管理员现有的资金就要接纳该用户；用户可以分期贷款,但贷款的总数不能超过最大需求量；当管理员现有的作业不能满足用户的沿需数时,对用户的请求可推迟支付,但总能使用户在有限的时间里得到请求；当用户得到所需的全部作业后,一定能在有限的时间里归还所有的作业。15 交通信号灯模拟（2 人）一个十字路口,共有四组红绿灯,每个路口的车辆都遵循红灯停,绿灯行 的原则,假设将每一台汽车都作为一个进程,请设计良好的机制,展示出合理的 十字路口交通管理 情况.车辆通行设定:路口宽度不限,对一个路口而言,只有当一辆车通过路口(越过对面路口的交通灯后)后,其后续车辆才能继续通过交通灯,车辆通过路口的时间可以固定,可以自行计算。进程的互斥:交通灯进程实际上是互斥的,即不能同时为红或者同时为绿.进程的消息通信或其他通信方式:对车辆进程而言,每一个车辆在通过路口前,必须确认前面的车辆已经通过了路口.进程的调度:停留在一个路口的车辆,决定其前进或等候的因素是交通灯和前面车辆的状态,需要设计一个良好的进程调度机制来控制所有车辆的通行。文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 HR2E2D3S8C5 ZK1H9B3Y5P1文档编码:CI7Q7X7P3U4 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个,也定全体到齐后开始讨论:在讨论的间隙哲学家进餐,每人进餐时都需使用刀、叉各一把，所有哲学家刀和叉都拿到后才能进餐。哲学家的人数、餐桌上的布置自行设定，实现刀和叉的互斥使用算法的程序实现。司机与售票员（信号量操作）（1 人）实验目的：掌握信号的使用方法和PV 操作的定义，掌握使用 PV 操作实现进行之间同步和互斥的方法，加深对进行同步互斥概念的理解。设计要求：设计程序模拟在公共汽车上，司机和售票员操作的同步。司机：启动车辆，正常行车，到站停车。售票员：上乘客，关车门，售票，开车