操作系统(一个小型操作系统的设计与实现)课程设计.doc

南通大学计算机科学与技术学院
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操作系统课程设计报告
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:
处理机管理;
存储器管理;
虚拟存储器的缺页调度。
设计流程图
主流程图
开始的图形界面

存储器管理
缺页调度
处理机管理
LRU算法
先进先出
最佳适应法
首次适应法
先来先服务

时间片轮转

1)先来先服务FCFS
开始
初始化进程控制块,让进程控制块按进程到达先后顺序让进程排队
调度数组中首个进程,并让数组中的下一位移到首位
计算并打印进程的完成时刻、周转时间、带权周转时间
其中:周转时间= 完成时间- 到达时间
带权周转时间=周转时间/服务时间
更改计时器的当前时间,即下一刻进程的开始时间
当前时间=前一进程的完成时间+其服务时间
数组为空
N
Y
结束

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
(可变式分区管理)
1)首次适应法
分配流程图
开始
申请xkb内存
由链头找到第一个空闲区
分区大小≥xkb?
大于
分区大小=分区大小-xkb,修改下一个空闲区的后向指针内容为(后向指针)+xkb;修改上一个空闲区的前向指针为(前向指针)+xkb
将该空闲区从链中摘除:修改下一个空闲区的后向地址=该空闲区后向地址,修改上一个空闲区的前向指针为该空闲区的前向指针
等于
小于
延链查找下一个空闲区
到链尾了?
作业等待
返回
是
否
登记已分配表
返回分配给进程的内存首地址
首次适应算法回收流程图
开始
输入完成进程的标号
在分配区表中查找
释放区p下邻分区空闲区
前一个空闲区的后向指针指向p的后一个分区,p的后一个分区的前向指针指向p的前一个分区,且p的前一个分区大小更改为加上p的大小,释放p
释放区p上邻分区空
前一个分区的后向指针指向p的后一个空闲分区,p的后一个空闲分区的前向指针指向p的前一个分区,且p的后一个分区大小更改为加上p的大小
释放区p上下均邻空闲区
前一个空闲区的后向指针指向p的后一个空闲分区,p的后一个空闲分区的前向指针指向p的前一个空闲分区,且p的前一个空闲分区大小更改为加上p的大小再加上p的后一个空闲分区的大小,合并后的这个空闲区的后向指针指向p的下下个分区,如果p的下下个分区不为空,则其前向指针指向合并后的这个空闲区,释放p和p的下一个分区
释放区p上下均不邻空闲区
将p放在链首,
并修改其状态位为空闲
最佳适应法
开始
释放分区与上空闲分区相邻
释放分区与下空闲分区相邻
结束
释放分区与下空闲分区相邻
T
F
T
F
T
F
摘除链表中上分区。合并释放分区与上分区,将上空闲区长度修改为这二分区的长度。
摘除链表中上下分区。合并这三个分区,将上空闲区长度修改为三个分区的长度。
摘除链表中下分区。合并释放分区与下分区,将释放分区中长度修改为这二分区的长度。
将合并的或释放的分区按长度升序重新插入到自由链表中。
回收内存流程

1)先进先出FIFO
开始FIFO的缺页中断处理
查主存分块表
有空闲块可用?
Y
分配一块
N
J=p[HEAD]
J的修改标志=1?
N
Y
输出“将J页复写入交换区”
输出“装入L页”
调整FIFO队列,将L插入队尾(HEAD=(HEAD+1)modM)
修改主存分块表和页表
终止
FIFO淘汰算法流程


2)LRU
开始LRU的缺页中断处理
查主存分块表
有空闲块可用?
Y
分配一块
N
找到栈底元素:J=p[M-1]
J的修改标志=1?
N
Y
输出“将J页送到入交换区”
输出“装入L页”
调整堆栈,使HEAD所指元素及以下的元素下移P[HEAD]=L
修改主存分块表和页表
终止
LRU淘汰算法流程
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。

1)先来先服务FCFS
任务
先来先服务的调度算法实现处理机调度。
要求
实现对FCFS算法的模拟实现
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。
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。
数据结构
struct task_struct
{
char name; /*进程名称*/
int number; /*进程编号*/
e_time; /*到达时间*/
floa