《操作系统实验》课程设计教学大纲201112

《操作系统实验》课程设计教学大纲

课程编码：3142

名称：操作系统实验

周数：1周

适用专业：信息与计算科学

一、课程设计教学的性质和任务

《操作系统》是计算机科学与技术专业中的一门重要基础课，目的是让学生了解操作系统的基本概念，理解计算机系统的资源如何组织，操作系统如何有效地管理这些系统资源，用户如何通过操作系统与计算机系统打交道。通过课程设计，学生可以进一步理解在计算机系统上运行的其它各类操作系统，并懂得在操作系统的支持下建立自己的应用系统。操作系统课程设计，对于训练学生掌握程序设计、熟悉上机操作和程序调试技术都有重要作用。重点培养学生的思维能力、创新能力和排错能力。

二、课程设计教学的主要内容和基本要求

1、课程设计教学的主要内容及知识、能力、素质的基本要求；

（一）主要内容：（任选其一）

课题一、处理机调度模拟程序：选择一个调度算法，实现处理机调度。

设计目的：在多道程序和多任务系统中，系统内同时处于就绪状态的进程可能有若干个。也就是说能运行的进程数大于处理机个数。为了使系统中的进程能有条不紊地工作，必须选用某种调度策略，选择一进程占用处理机。要求学生设计一个模拟处理机调度算法，以巩固和加深处理机调度的概念。

设计要求：

1）进程调度算法包括：时间片轮转法，短作业优先算法，先来先服务算法。

2）可选择进程数量

3）本程序包括三种算法，用C语言实现，执行时在主界面选择算法（可用函数实现），进入子页面后输入进程数，（运行时间，优先数由随机函数产生），执行，显示结果。

课题二、用多进程同步方法解决生产者-消费者问题

设计目的：通过研究Linux 的进程机制和信号量实现生产者消费者问题的并发控制.

说明:有界缓冲区内设有20个存储单元,放入/取出的数据项设定为1-20这20个整型数.

设计要求：(1)每个生产者和消费者对有界缓冲区进行操作后,即时显示有界缓冲区的全部内容,当前指针位

置和生产者/消费者线程的标识符.(2)生产者和消费者各有两个以上.(3)多个生产者或多个消费者之间须有共享对缓冲区进行操作的函数代码.

提示:(1) 有界缓冲区可用数组实现.

课题三、设计一个虚拟存储区和内存工作区,编程序演示下述算法的具体实现过程,并计算访问命中率： 要求设计主界面以灵活选择某算法，且以下算法都要实现

1）先进先出算法（FIFO）

2）最近最久未使用算法（LRU）

3）最佳置换算法（OPT）

课题四、编程模拟多进程共享临界资源：

要求产生3个进程：

1）两个进程模拟需要进入临界区的用户进程，当需要进入临界区时，显示：“进程x请求进入临界区…”，同时向管理进程提出申请；申请返回，表示进入了临界区。在临界区中等待一段随机时间，并显示：“进程x正在临界区…”；当时间结束，显示：“进程x退出临界区…”,同时向管理进程提出退出申请；当申请返回，

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