操作系统课程设计课件_1.ppt

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1、操作系统课程设计操作系统课程设计 操作系统课程设计内容操作系统课程设计内容 模拟采用多道程序设计方法的单用户操作模拟采用多道程序设计方法的单用户操作系统，该操作系统包括四部分内容：系统，该操作系统包括四部分内容：l l文件管理和用户接口文件管理和用户接口文件管理和用户接口文件管理和用户接口l l存储管理存储管理存储管理存储管理l l设备管理设备管理设备管理设备管理l l进程管理进程管理进程管理进程管理操作系统课程设计目的操作系统课程设计目的 l l通过模拟操作系统原理的实现，加深对操通过模拟操作系统原理的实现，加深对操作系统工作原理和操作系统实现方法的理作系统工作原理和操作系统实现方法的理解；

2、解；l l通过模拟操作系统原理的实现练习编程通过模拟操作系统原理的实现练习编程课程设计具体内容和要求课程设计具体内容和要求 l l文件管理和用户接口文件管理和用户接口l l存储管理存储管理l l设备管理设备管理l l进程管理进程管理文件管理和用户接口文件管理和用户接口 文件管理和用户接口部分实现的主要是单文件管理和用户接口部分实现的主要是单用户的磁盘文件管理部分，包括：用户的磁盘文件管理部分，包括：l l文件的逻辑结构文件的逻辑结构文件的逻辑结构文件的逻辑结构l l文件的物理结构文件的物理结构文件的物理结构文件的物理结构l l目录结构目录结构目录结构目录结构l l磁盘分配回收磁盘分配回收磁盘分

3、配回收磁盘分配回收l l文件的保护文件的保护文件的保护文件的保护l l用户接口用户接口用户接口用户接口文件管理和用户接口文件管理和用户接口 此次课程设计中文件系统采用此次课程设计中文件系统采用UNIX中混合中混合索引文件结构、成组链接法索引文件结构、成组链接法l l磁盘模拟磁盘模拟 磁盘是断电后内容不丢失的，因此用文件磁盘是断电后内容不丢失的，因此用文件模拟磁盘。要求模拟系统存在两块硬盘：模拟磁盘。要求模拟系统存在两块硬盘：l l用一个文件用一个文件用一个文件用一个文件disk1disk1模拟磁盘模拟磁盘模拟磁盘模拟磁盘l l磁盘的每个盘块磁盘的每个盘块磁盘的每个盘块磁盘的每个盘块128128

4、字节，模拟磁盘共有字节，模拟磁盘共有字节，模拟磁盘共有字节，模拟磁盘共有256256块。块。块。块。l l磁盘中第磁盘中第磁盘中第磁盘中第0 0块存放专用块内容，第块存放专用块内容，第块存放专用块内容，第块存放专用块内容，第1 1、2 2块存放块存放块存放块存放根目录，其余存放子目录和文件。根目录，其余存放子目录和文件。根目录，其余存放子目录和文件。根目录，其余存放子目录和文件。文件管理和用户接口文件管理和用户接口l l文件的逻辑结构文件的逻辑结构l l文件的逻辑结构采用流式结构；文件的逻辑结构采用流式结构；文件的逻辑结构采用流式结构；文件的逻辑结构采用流式结构；l l文件的内容：文件的内容：

5、文件的内容：文件的内容：文件的内容均采用文本文件，系统中有两种文件：文件的内容均采用文本文件，系统中有两种文件：文件的内容均采用文本文件，系统中有两种文件：文件的内容均采用文本文件，系统中有两种文件：l l一种是存放任意字符的文件一种是存放任意字符的文件一种是存放任意字符的文件一种是存放任意字符的文件l l一种是可执行文件：可执行文件的内容就是系统内一种是可执行文件：可执行文件的内容就是系统内一种是可执行文件：可执行文件的内容就是系统内一种是可执行文件：可执行文件的内容就是系统内进程的程序体。进程的程序体。进程的程序体。进程的程序体。文件管理和用户接口文件管理和用户接口文件中要有一种特定命令的

6、文件中要有一种特定命令的文件中要有一种特定命令的文件中要有一种特定命令的“可执行可执行可执行可执行”文件，文件中文件，文件中文件，文件中文件，文件中的命令非常简单，仅仅包括以下几种指令：的命令非常简单，仅仅包括以下几种指令：的命令非常简单，仅仅包括以下几种指令：的命令非常简单，仅仅包括以下几种指令：l lx=?;x=?;给给给给i i赋值一位数赋值一位数赋值一位数赋值一位数l lx+;xx+;x加加加加1 1l lx-;xx-;x减减减减1 1l l!?!?；第一个？为第一个？为第一个？为第一个？为A,B,CA,B,C中某个设备，第二个？为中某个设备，第二个？为中某个设备，第二个？为中某个设备

7、，第二个？为一位数，表示使用设备的时间（由于没有实际设备，一位数，表示使用设备的时间（由于没有实际设备，一位数，表示使用设备的时间（由于没有实际设备，一位数，表示使用设备的时间（由于没有实际设备，所以无法知道设备何时工作完成，所以假定一个数，所以无法知道设备何时工作完成，所以假定一个数，所以无法知道设备何时工作完成，所以假定一个数，所以无法知道设备何时工作完成，所以假定一个数，这个数随着系统时间增加而递减，减到这个数随着系统时间增加而递减，减到这个数随着系统时间增加而递减，减到这个数随着系统时间增加而递减，减到0 0时，认为是时，认为是时，认为是时，认为是设备工作完成）；设备工作完成）；设备工

8、作完成）；设备工作完成）；l lend.end.表示文件结束，同时将结果写入文件表示文件结束，同时将结果写入文件表示文件结束，同时将结果写入文件表示文件结束，同时将结果写入文件outout，其其其其中包括文件路径名和中包括文件路径名和中包括文件路径名和中包括文件路径名和i i的值。的值。的值。的值。文件管理和用户接口文件管理和用户接口l l目录结构目录结构 目录结构采用树型目录结构。目录结构采用树型目录结构。l l目录项内容（目录项内容（目录项内容（目录项内容（1616个字节）：个字节）：个字节）：个字节）：l l目录名、文件名：目录名、文件名：目录名、文件名：目录名、文件名：6 6个字节；个

9、字节；个字节；个字节；l l扩展名：扩展名：扩展名：扩展名：3 3个字节（可执行文件扩展名为个字节（可执行文件扩展名为个字节（可执行文件扩展名为个字节（可执行文件扩展名为exeexe，目录目录目录目录没有扩展名）；没有扩展名）；没有扩展名）；没有扩展名）；l l目录、文件属性：目录、文件属性：目录、文件属性：目录、文件属性：1 1字节；字节；字节；字节；l l文件长度：文件长度：文件长度：文件长度：2 2字节（目录没有长度，字节数字节（目录没有长度，字节数字节（目录没有长度，字节数字节（目录没有长度，字节数）。）。）。）。l l地址：直接地址项地址：直接地址项地址：直接地址项地址：直接地址项1

10、 1个，一级索引项个，一级索引项个，一级索引项个，一级索引项1 1个；个；个；个；l l预留预留预留预留2 2字节字节字节字节(可选二级索引项）可选二级索引项）可选二级索引项）可选二级索引项）文件管理和用户接口文件管理和用户接口l l根目录根目录根目录根目录 根目录位置固定，占用磁盘根目录位置固定，占用磁盘根目录位置固定，占用磁盘根目录位置固定，占用磁盘2 2块，大小固块，大小固块，大小固块，大小固定，共定，共定，共定，共1616项，占用模拟磁盘第项，占用模拟磁盘第项，占用模拟磁盘第项，占用模拟磁盘第1 1、2 2块；块；块；块；l l子目录子目录子目录子目录 位置不固定，大小不固定（至少建立

11、一级位置不固定，大小不固定（至少建立一级位置不固定，大小不固定（至少建立一级位置不固定，大小不固定（至少建立一级子目录，最好支持多级子目录）。子目录，最好支持多级子目录）。子目录，最好支持多级子目录）。子目录，最好支持多级子目录）。l l磁盘分配磁盘分配磁盘分配磁盘分配l l磁盘的分配采用混合索引结构的分配方式。系统采磁盘的分配采用混合索引结构的分配方式。系统采磁盘的分配采用混合索引结构的分配方式。系统采磁盘的分配采用混合索引结构的分配方式。系统采用成组链接法记录磁盘空间的使用情况。用成组链接法记录磁盘空间的使用情况。用成组链接法记录磁盘空间的使用情况。用成组链接法记录磁盘空间的使用情况。l

12、l空闲块每组登记空闲块每组登记空闲块每组登记空闲块每组登记1010个空闲块，专用块占用第个空闲块，专用块占用第个空闲块，专用块占用第个空闲块，专用块占用第0 0块。块。块。块。l l索引块中登记索引块中登记索引块中登记索引块中登记3232块块块块文件管理和用户接口文件管理和用户接口l l用户接口用户接口用户接口用户接口 用户接口提供用户命令接口，要求文件名中既可以支持相对路用户接口提供用户命令接口，要求文件名中既可以支持相对路用户接口提供用户命令接口，要求文件名中既可以支持相对路用户接口提供用户命令接口，要求文件名中既可以支持相对路径的文件名，也可支持绝对路径的路径名。要求实现以下命令：径的文

13、件名，也可支持绝对路径的路径名。要求实现以下命令：径的文件名，也可支持绝对路径的路径名。要求实现以下命令：径的文件名，也可支持绝对路径的路径名。要求实现以下命令：l l创建文件：创建文件：创建文件：创建文件：create create 文件名文件名文件名文件名 建立新文件，如果原来存在同名文件要提示是否覆盖。建立新文件，如果原来存在同名文件要提示是否覆盖。建立新文件，如果原来存在同名文件要提示是否覆盖。建立新文件，如果原来存在同名文件要提示是否覆盖。l l拷贝文件：拷贝文件：拷贝文件：拷贝文件：copy copy 源文件名源文件名源文件名源文件名 目标文件名目标文件名目标文件名目标文件名 拷贝

14、文件可同名拷贝，也可更名拷贝拷贝文件可同名拷贝，也可更名拷贝拷贝文件可同名拷贝，也可更名拷贝拷贝文件可同名拷贝，也可更名拷贝l l删除文件：删除文件：删除文件：删除文件：deletedelete文件名文件名文件名文件名 l l移动文件：移动文件：移动文件：移动文件：move move 源文件名源文件名源文件名源文件名 目标文件名目标文件名目标文件名目标文件名 注意：磁盘内和磁盘间文件移动的不同，磁盘内的移动实际只注意：磁盘内和磁盘间文件移动的不同，磁盘内的移动实际只注意：磁盘内和磁盘间文件移动的不同，磁盘内的移动实际只注意：磁盘内和磁盘间文件移动的不同，磁盘内的移动实际只是目录的改变，并不需要

15、真的移动文件；磁盘间的文件移动实是目录的改变，并不需要真的移动文件；磁盘间的文件移动实是目录的改变，并不需要真的移动文件；磁盘间的文件移动实是目录的改变，并不需要真的移动文件；磁盘间的文件移动实际上是先拷贝文件到目标磁盘，然后再删除源文件。际上是先拷贝文件到目标磁盘，然后再删除源文件。际上是先拷贝文件到目标磁盘，然后再删除源文件。际上是先拷贝文件到目标磁盘，然后再删除源文件。文件管理和用户接口文件管理和用户接口l l显示文件：显示文件：显示文件：显示文件：type type 文件名文件名文件名文件名 仅仅是显示文件内容。仅仅是显示文件内容。仅仅是显示文件内容。仅仅是显示文件内容。l l编辑文件

16、：编辑文件：编辑文件：编辑文件：edit edit 文件名文件名文件名文件名 要求此命令完成对文件的编辑，注意只读文件不可以修改。要求此命令完成对文件的编辑，注意只读文件不可以修改。要求此命令完成对文件的编辑，注意只读文件不可以修改。要求此命令完成对文件的编辑，注意只读文件不可以修改。l l改变文件属性：改变文件属性：改变文件属性：改变文件属性：change change 文件名文件名文件名文件名 属性属性属性属性 将文件在只读和非只读、隐藏和非隐藏之间转换。将文件在只读和非只读、隐藏和非隐藏之间转换。将文件在只读和非只读、隐藏和非隐藏之间转换。将文件在只读和非只读、隐藏和非隐藏之间转换。l

17、l磁盘格式化命令磁盘格式化命令磁盘格式化命令磁盘格式化命令 format format 盘符盘符盘符盘符l l建立目录：建立目录：建立目录：建立目录：makdirmakdir 目录目录目录目录 建立目录，若同名目录存在则建立失败。建立目录，若同名目录存在则建立失败。建立目录，若同名目录存在则建立失败。建立目录，若同名目录存在则建立失败。l l改变目录路径：改变目录路径：改变目录路径：改变目录路径：chadirchadir目录目录目录目录 改变当前目录。改变当前目录。改变当前目录。改变当前目录。文件管理和用户接口文件管理和用户接口l l删除空目录：删除空目录：删除空目录：删除空目录：rdirrd

18、ir 目录目录目录目录 当前目录、非空目录、根目录不能删除。当前目录、非空目录、根目录不能删除。当前目录、非空目录、根目录不能删除。当前目录、非空目录、根目录不能删除。l l删除目录：删除目录：删除目录：删除目录：deldirdeldir 目录目录目录目录 既可删除空目录又可删除非空目录，对于非空目录，首先要删既可删除空目录又可删除非空目录，对于非空目录，首先要删既可删除空目录又可删除非空目录，对于非空目录，首先要删既可删除空目录又可删除非空目录，对于非空目录，首先要删除其下文件和目录然后才能删除其本身。除其下文件和目录然后才能删除其本身。除其下文件和目录然后才能删除其本身。除其下文件和目录然

19、后才能删除其本身。l l运行可执行文件：可执行文件的文件名（可创建创建运行可执行文件：可执行文件的文件名（可创建创建运行可执行文件：可执行文件的文件名（可创建创建运行可执行文件：可执行文件的文件名（可创建创建进程）。进程）。进程）。进程）。l l上述命令在实际系统中都是需要建立进程才可以实现上述命令在实际系统中都是需要建立进程才可以实现上述命令在实际系统中都是需要建立进程才可以实现上述命令在实际系统中都是需要建立进程才可以实现的，这里由于模拟系统的能力达不到，所以除运行可的，这里由于模拟系统的能力达不到，所以除运行可的，这里由于模拟系统的能力达不到，所以除运行可的，这里由于模拟系统的能力达不到

20、，所以除运行可执行文件需要建立进程外，其他指令执行不必在模拟执行文件需要建立进程外，其他指令执行不必在模拟执行文件需要建立进程外，其他指令执行不必在模拟执行文件需要建立进程外，其他指令执行不必在模拟系统中建立进程。系统中建立进程。系统中建立进程。系统中建立进程。l l注意打开文件表。注意打开文件表。注意打开文件表。注意打开文件表。文件管理和用户接口文件管理和用户接口l l屏幕显示屏幕显示 屏幕显示要求包括：屏幕显示要求包括：屏幕显示要求包括：屏幕显示要求包括：l l用户命令接口，用于系统运行时用户输入命令；用户命令接口，用于系统运行时用户输入命令；用户命令接口，用于系统运行时用户输入命令；用户

21、命令接口，用于系统运行时用户输入命令；l l磁盘目录显示，要求显示磁盘的树型目录结构；磁盘目录显示，要求显示磁盘的树型目录结构；磁盘目录显示，要求显示磁盘的树型目录结构；磁盘目录显示，要求显示磁盘的树型目录结构；l l磁盘使用情况，显示磁盘每一个磁盘块的空间磁盘使用情况，显示磁盘每一个磁盘块的空间磁盘使用情况，显示磁盘每一个磁盘块的空间磁盘使用情况，显示磁盘每一个磁盘块的空间是否空闲。是否空闲。是否空闲。是否空闲。存储管理存储管理 l l存储管理部分主要实现主存空间的分配和回收、存储管理部分主要实现主存空间的分配和回收、存储管理部分主要实现主存空间的分配和回收、存储管理部分主要实现主存空间的分

22、配和回收、存储保护。存储保护。存储保护。存储保护。l l模拟系统中，采用虚拟页式存储管理方案模拟系统中，采用虚拟页式存储管理方案模拟系统中，采用虚拟页式存储管理方案模拟系统中，采用虚拟页式存储管理方案（PCBPCB区域单独存放）区域单独存放）区域单独存放）区域单独存放）l l系统区包括系统区包括系统区包括系统区包括pcbpcb区域、位示图区域、位示图区域、位示图区域、位示图l l用数组模拟其他内存区域，大小为用数组模拟其他内存区域，大小为用数组模拟其他内存区域，大小为用数组模拟其他内存区域，大小为512512字节。字节。字节。字节。存储管理存储管理l l主存的模拟主存的模拟主存的模拟主存的模拟

23、 l l采用数组来模拟主存的用户区，每个数组元素占用一采用数组来模拟主存的用户区，每个数组元素占用一采用数组来模拟主存的用户区，每个数组元素占用一采用数组来模拟主存的用户区，每个数组元素占用一个字节个字节个字节个字节l l实验中主存大小为实验中主存大小为实验中主存大小为实验中主存大小为512512个字节，每个主存块个字节，每个主存块个字节，每个主存块个字节，每个主存块1616个字节个字节个字节个字节 l l数据结构数据结构数据结构数据结构 本次实验采用页式管理策略对主存进行分配和回收策略本次实验采用页式管理策略对主存进行分配和回收策略本次实验采用页式管理策略对主存进行分配和回收策略本次实验采用

24、页式管理策略对主存进行分配和回收策略,采用位示图记录主存使用情况采用位示图记录主存使用情况采用位示图记录主存使用情况采用位示图记录主存使用情况存储管理存储管理l l主存分配策略主存分配策略主存分配策略主存分配策略 当有程序要存放入主存时，查看空闲块总数是否够用，当有程序要存放入主存时，查看空闲块总数是否够用，当有程序要存放入主存时，查看空闲块总数是否够用，当有程序要存放入主存时，查看空闲块总数是否够用，如果够用，先分配一块用来存放页表，然后查位示图如果够用，先分配一块用来存放页表，然后查位示图如果够用，先分配一块用来存放页表，然后查位示图如果够用，先分配一块用来存放页表，然后查位示图中为中为中

25、为中为“0”0”的位，根据查到的位所在的字号和位号可计的位，根据查到的位所在的字号和位号可计的位，根据查到的位所在的字号和位号可计的位，根据查到的位所在的字号和位号可计算出对应的块号，同时在该位填上占用标志算出对应的块号，同时在该位填上占用标志算出对应的块号，同时在该位填上占用标志算出对应的块号，同时在该位填上占用标志“1”1”，并，并，并，并填写页表；不够用，分配失败。填写页表；不够用，分配失败。填写页表；不够用，分配失败。填写页表；不够用，分配失败。块号块号块号块号=字号字号字号字号*字长字长字长字长+位号位号位号位号l l主存回收策略主存回收策略主存回收策略主存回收策略根据页表归还存储空

26、间时，可以根据归还块的块号推算出根据页表归还存储空间时，可以根据归还块的块号推算出根据页表归还存储空间时，可以根据归还块的块号推算出根据页表归还存储空间时，可以根据归还块的块号推算出在位示图中的位置：在位示图中的位置：在位示图中的位置：在位示图中的位置：字号字号字号字号=块号块号块号块号/位示图中字长位示图中字长位示图中字长位示图中字长 位号位号位号位号=块号块号块号块号modmod位示图中字长位示图中字长位示图中字长位示图中字长 然后把这一位的然后把这一位的然后把这一位的然后把这一位的“1”1”清成清成清成清成“0”0”，表示该块成为空闲块，表示该块成为空闲块，表示该块成为空闲块，表示该块成

27、为空闲块了了了了 最后回收页表所占用空间最后回收页表所占用空间最后回收页表所占用空间最后回收页表所占用空间 存储管理存储管理l l屏幕显示屏幕显示l l主存使用情况示意图，哪些主存已经分配，哪主存使用情况示意图，哪些主存已经分配，哪主存使用情况示意图，哪些主存已经分配，哪主存使用情况示意图，哪些主存已经分配，哪些主存未分配，以不同的颜色表示（例如，红些主存未分配，以不同的颜色表示（例如，红些主存未分配，以不同的颜色表示（例如，红些主存未分配，以不同的颜色表示（例如，红色表示已分配，蓝色表示未分配）。色表示已分配，蓝色表示未分配）。色表示已分配，蓝色表示未分配）。色表示已分配，蓝色表示未分配）。

28、l l正在运行的进程对应指令存放的位置以特殊颜正在运行的进程对应指令存放的位置以特殊颜正在运行的进程对应指令存放的位置以特殊颜正在运行的进程对应指令存放的位置以特殊颜色显示。色显示。色显示。色显示。设备管理设备管理 设备管理主要包括设备的分配和回收。设备管理主要包括设备的分配和回收。设备管理主要包括设备的分配和回收。设备管理主要包括设备的分配和回收。l l设备的模拟设备的模拟设备的模拟设备的模拟 模拟系统中有模拟系统中有模拟系统中有模拟系统中有A A、B B、C C三种独占型设备，三种独占型设备，三种独占型设备，三种独占型设备，A A设备设备设备设备2 2个，个，个，个，B B设设设设备备备备

29、2 2个，个，个，个，C C设备设备设备设备1 1个。个。个。个。l l数据结构数据结构数据结构数据结构 因为模拟系统比较小，因此只要设备表设计合理既可。因为模拟系统比较小，因此只要设备表设计合理既可。因为模拟系统比较小，因此只要设备表设计合理既可。因为模拟系统比较小，因此只要设备表设计合理既可。l l设备分配设备分配设备分配设备分配 采用先来先服务策略，安全分配方式。采用先来先服务策略，安全分配方式。采用先来先服务策略，安全分配方式。采用先来先服务策略，安全分配方式。l l设备回收设备回收设备回收设备回收 回收设备后，要注意唤醒等待设备的进程。回收设备后，要注意唤醒等待设备的进程。回收设备后

30、，要注意唤醒等待设备的进程。回收设备后，要注意唤醒等待设备的进程。l l屏幕显示屏幕显示屏幕显示屏幕显示 屏幕显示要求包括：每个设备是否被使用，哪个进程在使屏幕显示要求包括：每个设备是否被使用，哪个进程在使屏幕显示要求包括：每个设备是否被使用，哪个进程在使屏幕显示要求包括：每个设备是否被使用，哪个进程在使用该设备，哪些进程在等待使用该设备。用该设备，哪些进程在等待使用该设备。用该设备，哪些进程在等待使用该设备。用该设备，哪些进程在等待使用该设备。进程管理进程管理 进程管理主要包括进程调度，进程的创建和进程管理主要包括进程调度，进程的创建和进程管理主要包括进程调度，进程的创建和进程管理主要包括进

31、程调度，进程的创建和撤销、进程的阻塞和唤醒，中断的实现。撤销、进程的阻塞和唤醒，中断的实现。撤销、进程的阻塞和唤醒，中断的实现。撤销、进程的阻塞和唤醒，中断的实现。l l硬件工作的模拟：硬件工作的模拟：硬件工作的模拟：硬件工作的模拟：l l中央处理器的模拟中央处理器的模拟中央处理器的模拟中央处理器的模拟l l用函数用函数用函数用函数CPU()CPU()（该函数不能有参数）模拟中央处理器。（该函数不能有参数）模拟中央处理器。（该函数不能有参数）模拟中央处理器。（该函数不能有参数）模拟中央处理器。l l该函数主要负责解释该函数主要负责解释该函数主要负责解释该函数主要负责解释“可执行文件可执行文件可

32、执行文件可执行文件”中的命令。中的命令。中的命令。中的命令。x=?;x=?;x+;x+;x-;x-;!?!?；end.end.l l注意：注意：注意：注意：CPUCPU只能解释指令寄存器只能解释指令寄存器只能解释指令寄存器只能解释指令寄存器IRIR中的指令。一个进程的运行中的指令。一个进程的运行中的指令。一个进程的运行中的指令。一个进程的运行时要根据进程执行的位置，将对应的指令存放到指令寄存器中。时要根据进程执行的位置，将对应的指令存放到指令寄存器中。时要根据进程执行的位置，将对应的指令存放到指令寄存器中。时要根据进程执行的位置，将对应的指令存放到指令寄存器中。进程管理进程管理l l主要寄存器

33、的模拟主要寄存器的模拟主要寄存器的模拟主要寄存器的模拟 用全局变量模拟重要寄存器，如用全局变量模拟重要寄存器，如用全局变量模拟重要寄存器，如用全局变量模拟重要寄存器，如cpucpu重要寄存重要寄存重要寄存重要寄存器，程序状态寄存器器，程序状态寄存器器，程序状态寄存器器，程序状态寄存器PSWPSW、指令寄存器、指令寄存器、指令寄存器、指令寄存器IRIR，程，程，程，程序计数器序计数器序计数器序计数器PCPC，数据缓冲寄存器，数据缓冲寄存器，数据缓冲寄存器，数据缓冲寄存器DRDR等。等。等。等。l l中断的模拟中断的模拟中断的模拟中断的模拟l l中断的发现应该是硬件的工作，这里在函数中断的发现应该

34、是硬件的工作，这里在函数中断的发现应该是硬件的工作，这里在函数中断的发现应该是硬件的工作，这里在函数CPUCPU中中中中加检测加检测加检测加检测PSWPSW的方式来模拟的方式来模拟的方式来模拟的方式来模拟l l在在在在CPUCPU（）函数中，每执行一条指令之前，先检（）函数中，每执行一条指令之前，先检（）函数中，每执行一条指令之前，先检（）函数中，每执行一条指令之前，先检查查查查PSWPSW，判断有无中断，若有进行中断处理，判断有无中断，若有进行中断处理，判断有无中断，若有进行中断处理，判断有无中断，若有进行中断处理，然后再运行解释指令。然后再运行解释指令。然后再运行解释指令。然后再运行解释指

35、令。l lCPUCPU函数应该不断循环执行的。函数应该不断循环执行的。函数应该不断循环执行的。函数应该不断循环执行的。进程管理进程管理l l模拟中断的种类和中断处理方式：模拟中断的种类和中断处理方式：模拟中断的种类和中断处理方式：模拟中断的种类和中断处理方式：l l程序结束（执行指令程序结束（执行指令程序结束（执行指令程序结束（执行指令endend形成的中断，软中断）：将结果形成的中断，软中断）：将结果形成的中断，软中断）：将结果形成的中断，软中断）：将结果写入文件写入文件写入文件写入文件outout，其中包括文件路径名和，其中包括文件路径名和，其中包括文件路径名和，其中包括文件路径名和x x

36、的值，调用进程撤的值，调用进程撤的值，调用进程撤的值，调用进程撤销原语撤销进程，然后进行进程调度；销原语撤销进程，然后进行进程调度；销原语撤销进程，然后进行进程调度；销原语撤销进程，然后进行进程调度；l lI/OI/O中断（设备完成输入输出）：将输入输出完成的进程唤中断（设备完成输入输出）：将输入输出完成的进程唤中断（设备完成输入输出）：将输入输出完成的进程唤中断（设备完成输入输出）：将输入输出完成的进程唤醒，将等待该设备的一个进程同时唤醒。醒，将等待该设备的一个进程同时唤醒。醒，将等待该设备的一个进程同时唤醒。醒，将等待该设备的一个进程同时唤醒。l l时钟中断：进程时间片用完，转为就绪，重新

37、进程调度时钟中断：进程时间片用完，转为就绪，重新进程调度时钟中断：进程时间片用完，转为就绪，重新进程调度时钟中断：进程时间片用完，转为就绪，重新进程调度l l缺页中断：进程所需指令不在内存中，采用局部置换算法。缺页中断：进程所需指令不在内存中，采用局部置换算法。缺页中断：进程所需指令不在内存中，采用局部置换算法。缺页中断：进程所需指令不在内存中，采用局部置换算法。l l时钟的模拟。时钟的模拟。时钟的模拟。时钟的模拟。系统中的绝对时钟和相对时钟用全局变量模拟。系统中的绝对时钟和相对时钟用全局变量模拟。系统中的绝对时钟和相对时钟用全局变量模拟。系统中的绝对时钟和相对时钟用全局变量模拟。系统时钟用来

38、记录开机以后的时间。系统时钟用来记录开机以后的时间。系统时钟用来记录开机以后的时间。系统时钟用来记录开机以后的时间。这里的系统时钟并不是计算机的真正的时钟，这这里的系统时钟并不是计算机的真正的时钟，这这里的系统时钟并不是计算机的真正的时钟，这这里的系统时钟并不是计算机的真正的时钟，这里所说的时间只是一个单位，例如使用里所说的时间只是一个单位，例如使用里所说的时间只是一个单位，例如使用里所说的时间只是一个单位，例如使用vbvb中的时钟中的时钟中的时钟中的时钟控件实现，每触发一次控件实现，每触发一次控件实现，每触发一次控件实现，每触发一次timertimer事件，绝对时钟增事件，绝对时钟增事件，绝

39、对时钟增事件，绝对时钟增1 1，表示增加一个时间单位，绝对时钟减表示增加一个时间单位，绝对时钟减表示增加一个时间单位，绝对时钟减表示增加一个时间单位，绝对时钟减1 1进程管理进程管理l l进程控制块进程控制块进程控制块进程控制块l l进程控制块内容包括进程标识符、主要寄存器内容、进程状态、进程控制块内容包括进程标识符、主要寄存器内容、进程状态、进程控制块内容包括进程标识符、主要寄存器内容、进程状态、进程控制块内容包括进程标识符、主要寄存器内容、进程状态、阻塞原因等等。本模拟系统最多容纳阻塞原因等等。本模拟系统最多容纳阻塞原因等等。本模拟系统最多容纳阻塞原因等等。本模拟系统最多容纳1010个进程

40、块。个进程块。个进程块。个进程块。l lpcbpcb区域用数组模拟。区域用数组模拟。区域用数组模拟。区域用数组模拟。l l进程控制块根据内容的不同组成不同的队列，空白进程控制块链、进程控制块根据内容的不同组成不同的队列，空白进程控制块链、进程控制块根据内容的不同组成不同的队列，空白进程控制块链、进程控制块根据内容的不同组成不同的队列，空白进程控制块链、就绪队列和阻塞队列，正在运行的进程只有一个，系统初始时只就绪队列和阻塞队列，正在运行的进程只有一个，系统初始时只就绪队列和阻塞队列，正在运行的进程只有一个，系统初始时只就绪队列和阻塞队列，正在运行的进程只有一个，系统初始时只有空白进程控制块链。有

41、空白进程控制块链。有空白进程控制块链。有空白进程控制块链。l l进程调度进程调度进程调度进程调度l l采用时间片轮转调度算法，采用时间片轮转调度算法，采用时间片轮转调度算法，采用时间片轮转调度算法，采用时间片轮转调度算法时间采用时间片轮转调度算法时间采用时间片轮转调度算法时间采用时间片轮转调度算法时间片为片为片为片为5 5。l l进程调度函数的主要工作是：进程调度函数的主要工作是：进程调度函数的主要工作是：进程调度函数的主要工作是：l l将正在运行的进程保存在该进程对应进程控制块中；将正在运行的进程保存在该进程对应进程控制块中；将正在运行的进程保存在该进程对应进程控制块中；将正在运行的进程保存

42、在该进程对应进程控制块中；l l从就绪队列中选择一个进程；从就绪队列中选择一个进程；从就绪队列中选择一个进程；从就绪队列中选择一个进程；l l将这个进程中进程控制块中记录的各寄存器内容恢复到将这个进程中进程控制块中记录的各寄存器内容恢复到将这个进程中进程控制块中记录的各寄存器内容恢复到将这个进程中进程控制块中记录的各寄存器内容恢复到CPUCPU各个寄存各个寄存各个寄存各个寄存器内。器内。器内。器内。l l设置相对时钟寄存器，值为设置相对时钟寄存器，值为设置相对时钟寄存器，值为设置相对时钟寄存器，值为5 5进程管理进程管理l l进程控制进程控制进程控制进程控制建立四个函数模拟进程创建、撤销、阻塞

43、和唤醒四个原语。建立四个函数模拟进程创建、撤销、阻塞和唤醒四个原语。建立四个函数模拟进程创建、撤销、阻塞和唤醒四个原语。建立四个函数模拟进程创建、撤销、阻塞和唤醒四个原语。l l进程创建进程创建进程创建进程创建createcreate进程创建的主要工作是：进程创建的主要工作是：进程创建的主要工作是：进程创建的主要工作是：l l第一步，申请空白进程控制块；第一步，申请空白进程控制块；第一步，申请空白进程控制块；第一步，申请空白进程控制块；l l第二步，申请主存空间，申请成功，装入主存；第二步，申请主存空间，申请成功，装入主存；第二步，申请主存空间，申请成功，装入主存；第二步，申请主存空间，申请成

44、功，装入主存；l l第三步，初始化进程控制块；第三步，初始化进程控制块；第三步，初始化进程控制块；第三步，初始化进程控制块；l l第四步，将进程链入就绪队列。第四步，将进程链入就绪队列。第四步，将进程链入就绪队列。第四步，将进程链入就绪队列。进程管理进程管理l l进程撤销进程撤销进程撤销进程撤销destorydestory进程撤销的主要工作是：进程撤销的主要工作是：进程撤销的主要工作是：进程撤销的主要工作是：l l第一步，回收进程所占内存资源；第一步，回收进程所占内存资源；第一步，回收进程所占内存资源；第一步，回收进程所占内存资源；l l第二步，回收进程控制块；第二步，回收进程控制块；第二步，

45、回收进程控制块；第二步，回收进程控制块；l l第三步，在屏幕上显示进程执行结果，进程撤销第三步，在屏幕上显示进程执行结果，进程撤销第三步，在屏幕上显示进程执行结果，进程撤销第三步，在屏幕上显示进程执行结果，进程撤销l l进程阻塞进程阻塞进程阻塞进程阻塞blockblock进程阻塞的主要工作是：进程阻塞的主要工作是：进程阻塞的主要工作是：进程阻塞的主要工作是：l l第一步，保存运行进程的第一步，保存运行进程的第一步，保存运行进程的第一步，保存运行进程的CPUCPU现场；现场；现场；现场；l l第二步，修改进程状态；第二步，修改进程状态；第二步，修改进程状态；第二步，修改进程状态；l l第三步，将

46、进程链入对应的阻塞队列第三步，将进程链入对应的阻塞队列第三步，将进程链入对应的阻塞队列第三步，将进程链入对应的阻塞队列/阻塞之后一定要调用进程调度函数阻塞之后一定要调用进程调度函数阻塞之后一定要调用进程调度函数阻塞之后一定要调用进程调度函数进程管理进程管理l l进程的唤醒进程的唤醒进程的唤醒进程的唤醒 进程唤醒的主要工作是进程唤醒的主要工作是进程唤醒的主要工作是进程唤醒的主要工作是l l第一步，将进程由阻塞队列中摘下；第一步，将进程由阻塞队列中摘下；第一步，将进程由阻塞队列中摘下；第一步，将进程由阻塞队列中摘下；l l第二步，修改进程状态为就绪；第二步，修改进程状态为就绪；第二步，修改进程状态

47、为就绪；第二步，修改进程状态为就绪；l l第三步，链入就绪队列第三步，链入就绪队列第三步，链入就绪队列第三步，链入就绪队列。l l屏幕显示屏幕显示屏幕显示屏幕显示屏幕显示要求包括：屏幕显示要求包括：屏幕显示要求包括：屏幕显示要求包括：l l显示系统时钟；显示系统时钟；显示系统时钟；显示系统时钟；l l显示正在运行的进程的进程名、运行的指令、中间结显示正在运行的进程的进程名、运行的指令、中间结显示正在运行的进程的进程名、运行的指令、中间结显示正在运行的进程的进程名、运行的指令、中间结果、相对时钟寄存器内容；果、相对时钟寄存器内容；果、相对时钟寄存器内容；果、相对时钟寄存器内容；l l显示就绪队列

48、中进程名；显示就绪队列中进程名；显示就绪队列中进程名；显示就绪队列中进程名；l l显示阻塞队列中进程名。显示阻塞队列中进程名。显示阻塞队列中进程名。显示阻塞队列中进程名。屏幕显示屏幕显示正在运行进程正在运行进程CPU时间片时间片就绪队列就绪队列进程名进程名等待队列等待队列进进程程名名，等待时间等待时间正在执行的指令正在执行的指令主存用户区使用情主存用户区使用情况况设备使用情况：是否分设备使用情况：是否分配，占用进程，等待进配，占用进程，等待进程程用户命令接口用户命令接口磁盘目录结构磁盘目录结构磁盘使用情况磁盘使用情况执行进程执行进程中间结果中间结果进程进程执行执行完，完，显示显示结果结果系统时间系统时间./