3.什么是操作系统？操作系统在计算机中的主要作用是什么？
操作系统：管理系统资源、控制程序执行、改善人机界面、提供各种服务，并合理组织计算机工作流程和为用户方便有效地使用计算机提供良好运行环境的一种系统软件。
a＞服务用户观点一一操作系统作为用户接口和公共服务程序
b＞进程交互观点一一操作系统作为进程执行的控制者和协调者
c＞系统实现观点一一操作系统作为扩展机和虚拟机d＞资源管理观点一一操作系统作为资源的管理者和控制者
10.试述系统调用与函数（过程）调用之间的主要区别。
a＞调用形式和实现方式不同。函数调用所转向的地址是固定不变的，但系统调用中不包括内核服务例程入口地址，仅提供功能号，按功能号调用；函数调用是在用户态执行，只能访问用户栈；系统调用要通过陷阱设置，从用户态转换到内核态，服务例程在内核态执行并访问核心栈。
b＞被调用代码的位置不同。函数调用是静态调用，调用程序和被调用代码处于同一程序内，经链接后
可作为目标代码的一部分，这是用户级程序当函数升级或者修改时，必须重新编译和链接；系统调用是动态调用，系统调用的服务例程位于操作系统中，这是系统级程序，这样当系统调用的服务例程升级或修改时与调用程序无关，而且调用程序的长度大为缩减，能减少其所占用的内存空间。
c＞提供方式不同。函数调用通常有编程需要提供，不同语言所提供的函数功能、类型和数量可以不同; 系统调用由操作系统提供，一旦操作系统设计好，系统调用的功能、类型和数量便固定不变。
15.什么是多道程序设计？多道程序设计技术有什么特点？
多道程序设计是指允许多个作业（程序）同时进入计算机系统的内存并启动交替计算的方法。特点：多道性、宏观并行、微观串行。
19.在分时系统中，什么是响应时间？它与哪些因素有关？
响应时间：从交互式进程提交一个请求（命令）直到获得响应之间的时间间隔。
影响因素：cpu的处理速度、联机终端的数目、所用时间片的长短、系统调度开销和对换信息量的多少等。
23.操作系统具有哪些基本功能？请简单叙述之。
a＞处理器管理。处理器是计算机系统中最为稀有和宝贵的资源，应该最大限度地提高其利用率。常常采用
多道程序设计技术组织多个作业同时执行，解决处理器调度、分配和回收问题。
b＞存储管理。存储管理的主要任务是管理内存资源，为多道程序设计提供有力支持，提高存储空间利用率,
具体来说有内存分配和回收、地址转换与存储保护、内存共享与存储扩充等。
c＞设备管理。设备管理的主要任务是管理各种外部设备，完成用户提出的I/O请求；加快数据传输速度，
发挥设备的并行性，提高设备的利用率；提供设备驱动程序和中断处理程序，为用户隐蔽硬件操作细节，提供简单的设备使用方法。
4＞文件管理。主要任务是对用户和系统文件进行有效管理，实现按名存取；实现文件共享、保护和保密；保证文件的安全性；向用户提供一整套能够方便地使用文件的操作和命令。
e＞联网和通信管理。1网络资源管理；2数据通信管理；3应用服务；4网络管理
27.什么是操作系统内核？
内核是一组程序模块，作为可信软件来提供支持进程并发的基本功能和基本操作，通常驻留在内核空间，运行于内核态，具有直接访问硬件设备和所有内存空间的权限，是仅有的能够执行特权指令的程序。35.简述操作系统资源管理的主要技术：资源复用、资源虚拟和资源抽象。
资源复用：系统中相应地有多个进程竞争使用物理资源，由于计算机系统的物理资源是宝贵和稀有的,
操作系统让众多进程共享物理资源，这种共享称为资源复用。
资源虚拟：虚拟的本质是对资源进行转换、模拟和整合，把一个物理资源转变成多个逻辑上的对应物, 也可以把多个物理资源变成单个逻辑上的对应物。即创建无须共享的多个独占资源的假象，或创建易用且多个实际物理资源数量的虚拟资源假象，以达到多用户共享一套计算机物理资源的目的。
第二章
9?什么是系统调用？试述API、库函数及系统调用间的关系。
系统调用是一种中介角色把用户和硬件隔离开来， 用系统
资源。
P OSIX 标准规定了符合此标准的操作系统必须提供 函数还
是其他形式。系统调用只是一种 API 。 调用fprintfO TC 函数库中的fprintfO
封装函数宀系统调用处理程序宀sys_writ e()内核函数。
18?什么是进程？计算机操作系统为什么要引入进程？ 进程：可并发执行的程序在某个数据集合上的一次计算活动，也是操作系统作为资源分配和保护的基 本单位。
目的：
a ＞刻画程序的并发性。进程是并发程序设计的一种有力工具，操作系统中引入进程概念能较好地刻画系统 内部程序的并发执
行，从而提高资源利用率。
b ＞解决资源的共享性。
20. 进程最基本的状态有哪些？哪些事件可能引起不同状态间的转换？ 运行态：进程占有处理器正在运行的状态。
就绪态：进程具备运行条件，等待系统分配处理器以便运行的状态。
等待态：又称阻塞态或睡眠态，指进程不具备运行条件，正在等待某个事件完成的状态。
26. 何谓进程控制快(P CB) ?它包含哪些基本信息？
每个进程有切仅有一个进程控制块，或称进程描述符，它是进程存在的唯一标识，是操作系统用来记 录和刻画进程状态
及环境信息的数据结构，是进程动态特征的集合，也是操作系统掌握进程的唯一资料结 构和所处的状态的主要依据。
日＞标识信息。标识信息用于唯一地标识一个进程，分为用户使用的外部标识符和系统使用的内部标识符。 匕＞现场信息。现
场信息用于保留进程在运行时存放在处理器现场中的各种信息。
c ＞控制信息。控制信息用于管理和进程调度。
48.处理器调度分为哪几种类型？简述各类调度任务的主要任务。
高级调度：又称作业调度、长度调度，在多道批处理操作系统中，从输入系统的一批作业按照预定的调度 策略挑选若干作业进
去内存，为其分配所需资源并创建对应作业的用户进程后，便完成启动阶段的高级调 度任务，已经为进程做好运行前的准备工
作，等待进程被调度运行，在作业完成后还要做结束阶段的善后 工作。
中级调度：又称平衡调度、中度调度，根据内存资源情况决定没错中所能容纳的进程数目，并完成外存和 内存中的进程对换工
作。
低级调度：又称进程调度或线程调度、 短程调度，根据某种原则决定就绪队列中的哪个进程
/线程获得处理
器，并将处理器让出给它使用。
第三章
9.什么是临界区和临界资源？临界区管理的基本原则是什么?
并发进程中与共享变量有关的程序段称为临界区。共享变量所代表的资源称为临界资源，即一次仅能
供一个进程使用的资源。
原则一：一次至多只有一个进程进入临界区内执行。
原则二：如果已有进程在临界区中，试图进入此临界区的其他进程应等待。
原则三：进入临界区内的进程应在有限的时间内退出，以便让等待队列中的一个进程进入。
13?什么是信号量？如何对其进行分类？
在操作系统中用信号量表示物理资源的实体，它是一个与队列有关的整型变量。 具体实现时，信号 量是一种产量类型，用一个记录型数据结构表示，有两个分量，一个是信号量的值，另一个是信号量队列
应用程序只有通过系统调用才能请求系统服务并使 API ,但并未规定接口的实现是采用系统调用、库
指针。
信号量按其用途可分为两种：
值置为一，用于实现进程互斥； 操
作，而其相关进程可在其上施行
信号量按其取值可分为两种： b
＞—般信号量，又称计数信号量，允许
取大于
15. 何谓管程？它有哪些属性？
管程是由局部于自己的若干公共变量及其申明和所有访问这些公共变量的过程所组成的软件模块， 是一种互斥机制，进
程可互斥的调用管程中的过程。
a ＞共享性。管程中的移出过程可被所有要调用管程的过程的进程所共享。
b ＞安全性。管程的局部变量只能由此管程的过程访问，不允许进程或其他管程来直接访问，一个管程的过 程也不应访问任何
非局部于它的变量。
c ＞互斥性。在任一时刻，共享资源的进程可以访问管程中的管理此资源的过程，但最多只有一个调用者能 够正真地进入管
程，其他调用者必须等待直至管程可用。
20.什么是管道？如何通过管道机制实现进程间的通信？
管道：是连接读写进程的一个特殊文件，允许按照 FIFO 方式传送数据，也能是使进程同步执行。 写进程在管道的尾端写入数据，读进程在管道的首端读出数据。数据读出后将从管道中移走，其他进 程都不能再读到这
些数据。进程试图读管道时，再有数据写入管道前，进程将一直阻塞。同样，管道已经 满时，进程再试图写入管道，在其他进
程从管道中移走数据之前，写进程将一直阻塞。
25. 试述产生死锁的必要条件。
1＞互斥条件：临界资源是独占资源，进程应互斥且排他地使用这些资源。
2＞占有和等待条件：进程在请求资源得不到满足而等待时，不释放已占有资源。
3＞不剥夺条件：又称不可抢占，已获资源只能由进程自愿释放，不允许被其他进程剥夺。
4＞循环等待条件：又称环路条件，存在循环等待链，其中每个进程都在等待链中等待下一进程所持有的资 源，造成这组进程
处于永远等待状态。
27. 何谓银行家算法？试述其基本思想 。
系统中的所有进程放入进程集合，在安全状态下系统收到进程的资源请求后，先把资源试探性的分给 它；然后系统将剩
下的可用资源和进程集合中其他进程还需要的资源数作比较，找出剩余资源能满足最大 需求量的进程，从而保证进程运行完毕
并归还全部资源；这时把这个进程从进程集合中删除，归还其所占 有的所有资源，系统的剩余资源则越多；反复执行上述步
骤，最后检查进程集合，若为空则表明本次申请 可行，系统处于安全状态，可以真正实施本次分配，否则只要等待集合非空，
系统便处于不安全状态，本 次资源分配不实施，让申请资源的进程等待。
第四章
1. 试述存储管理的基本功能。
i 存储分配i 地址映射iii 存储保护iv 存储共享 v 存储扩充
4. 何谓地址转换（重定位）？哪些方法可以实现地址转换。
可执行的程序逻辑地址转换（绑定）为物理地址的过程称为地址转换。 实现方法：静态地址重定位，动态地州重定位。
5. 分区存储管理中采用那些分配策略？比较其优、缺点。
固定分区：
优点：固定分区能解决单道程序运行在并发环境下不能与 行是内存
空间利用低的问题。
缺点：i .由于预先已经规定分区大小，是的大作业无法装入，用户不能采用覆盖能技术加以补救，这样不
但加重用户负担，而且极其不方便； ii .内存空间利用率不高，作业很少会恰好填满分区； iii.如果一个作 a ＞公用信号量，联系一组并发进程均可在此信号量上执行 pv 操作，初 b ＞私有信号量，联系一组并发进程，仅允许此信号量所拥有的进程执行 P V 操作，初值往往为0或正整数，多用于并发进程同步。 a ＞二值信号量，仅允许取值为0或1，主要作用用于解决进程互斥问题； 1的整型值，主要用于解决进程同步问题。
cpu 速度匹配的问题，同时也解决了单道程序运
业要求在运行过程中动态扩充存储空间， 采用固定分区是相当困难的；iv .分区数目是在系统初启是确定的
这就会限制多道运行程序的道数，特别不适应分时系统交互型用户及内存需求变化很大的情况。
可变分区：
优点：i.能克服固定分区内存资源的浪费问题；
ii.有利于多道程序设计；iii.实现了多个程序作业对内存
的共享。
缺点：i .回收算法复杂；i .它的各种分配算法有一定缺陷，难以避免内存碎片的产生； 重定位需要硬
件寄存器的支持。
9.什么是虚拟存储器？列举采用虚拟存储技术的必要性和可能性。
虚拟存储技术：在具有层次结构存储器的计算机系统中，自动实现部分装入和部分替换功能，能存逻辑上 为用户提供一个比物理内存容量大得多的、可寻址的“内存储器” 。 必要性：可用较小的内存空间执行较大的程序，能容纳更多的并发执行程序。 可能性：基于程序的局部性原理。
11. 试述请求分段虚存管理的实现原理。
请求分段虚存管理是将进程信息副本存放在外存中，当它被调度投入运行时，程序和数据没有全部装 入内存，仅装入当前使用段，进程执行过程中访问到不在内存的段时候，再有系统自动调入。
18.试述实现虚拟存储器的基本原理。
作业运行之前仅将当前要运行的那部分页面和段先装入内存便可开始运行，在程序的运行中，发现所
要访问的段不在内存中时，再有操作系统将其调入内存，程序便可继续执行下去。
第五章
1. 试述设备管理的基本功能。
设备中断处理、缓冲区处理、设备分配和去配、设备驱动调度、实现虚拟设备。
2. 试述各种I/O 控制方式及其主要优、缺点。
轮询方式：又称程序直接控制方式，使用查询指令测试设备控制器的忙闲状态位，确定内存和设备是否能 交换数据。
优点：原理简单，成本低廉。
缺点：a>. 一旦cup 启动了 I/O 设备，便不断的查询I/O 设备的准备情况，终止了原程序的执行； b>.cpu 在反复查询过程中，浪费了宝贵的cpu 时间，c>. I/O 设备准备就绪后，cpu 参与数据的传输工作， 此时cpu 也不能执行原程序。总之，轮询方式的主要缺点是运行效率不足。
中断控制方式：cpu 启动I/O 设备后不必查询I/O 设备是否准备就绪，而是继续执行现行程序，对设备是 否准备就绪不加过问。
优点：不必忙于查询I/O 准备情况，cup 和I/O 设备可实现部分并行，大大提升了 cup 的利用率。
缺点：输入输出操作直接由中央处理器控制，每传送一个字符或一个字，都要发生一次中断，仍耗费大量 中央处理器时间。 iii .采用动态地址 DMA 方式：内存和设备之间有一条数据通路成块的传说数据，在主机和 中，无需CPU 干预，实际操作有 DMA 直接执行完成。 优点：实现线路简单，价格低廉。
缺点：增加主存地址寄存器，数据移位寄存器等硬件，不仅有中断结构，还增加了 加了成本，但功能较差，不能满足复杂的 I/O 操作要求。 通道方式：又称I/O 处理器，能完成内存和设备之间的信息传送，与 CPU 并行的执行操作。
优点：a>.自成独立体系，大大减少了外围设备和中央处理器的逻辑关系，
把中央处理器从琐碎的输入输出 操作中解放出来；b>.外围和中央处理器能实现并行操作；
c>.通道和通道之间能实现并行操作； 上的外围设备也能实现并行操作。 缺点：a>.具有通道装置的计算机的主机、通道、控制器和设备之间用四级连接，实施三级控制； 较高，一般在大型机中使用。
I/O 设备之间成块的传送数据过程 DMA 专输控制结构，增
d>.各通道 b>.价格
4. 大型机常常采用通道实现信息传输，试问为什么是通道？为什么引入通道？
通道又称I/O 处理器，能完成内存和设备之间的信息传送，与
CPU 并行的执行操作。采用通道技术主 要解决I/O 操作的独立性和硬件部分的并行性，由通道来管理和控制 I/O 操作，大大减少了设备和中央处
理器的逻辑关系，把中央处理器从琐碎的输入输出操作中解放出来，实现设备和中央处理器能实现并行操 作，通道之间实现并行操作，设备之间并行操作，达到提高整个系统效率的目的。
12. 为什么要引入缓冲技术？其基本思想是什么？
①为了解决cpu 与设备之间速度不匹配的矛盾； ②协调逻辑记录大小与物理记录大小不一致的问题; 高cpu 和设备的并行性； ④减少I/O 操作对cpu 的中断次数，放宽对 cpu 中断响应时间的要求。 基本思想：当进程执
行写操作输出数据时，先向系统申请一个输出缓冲区，然后将输入送入缓冲区，若是 顺序写请求，则不断的将数据填入缓冲区，直至装满为止，此后进程可以继续计算，同时系统将缓冲区的 内容写到设备上；当进程执行读操作输入数据时，先向系统申请一个输入缓冲区，系统将设备上的一条物 理记录读至缓冲区，根据要求把当前所需要的逻辑记录从缓冲区中选出并传送给进程。
21. 什么事虚拟设备？实现虚拟设备的主要条件是什么？
虚拟技术是为了提高独立设备的利用率，采用
sp ooling 技术科共享设备模拟独占设备。是独立设备
成为共享设备。
依赖的关键技术是sp ooling 技术。
26. Spooling 是如何把独立型设备改造成共享型设备的？
实现相应功能的守护进程（线程）都在用户空间上运行，但所完成的是操作系统任务，即把本该有内 核实现的功能外
移。
28. 为什么要引入设备独立性？如何实现设备独立性？
应用程序与具体的物理设备无关，系统要增减或变更设备时对源程序不必加如何修改，易于应对 设备故障，增加设
备分配的灵活性，能更有效的理由设备资源，实现多道程序设计。
用户通常不指定物理设备，而是指定逻辑设备，是的用户作业和物理设备分离开来，在通过其他途径 建立逻辑设备和物理设备的映射。
30.目前常用的磁盘驱动调度算法有哪几种？分别适用于何种数据应用场合？
先来先服务、最短查找时间优先算法、扫描算法、分步扫描算法、电梯调度算法、循环扫描算法。 第六章
1.试述下列术语的的定义并说明它们之间的关系 ：卷、块、记录、文件。 卷：硬盘上的存储区域。一个硬盘包括好多卷，一卷也可以跨越许多磁盘。 块：存储介质上连续信息所组成的一个区域。 记录：是一组相关数据的集合，用于描述一个对象在某方面的属性。
文件：是由信息按一定结构组成，可持久性保存的抽象机制，由于它必定存储在某中存储设备上，故也可 以认为文件是设备的一种抽象。
4. 什么是文件的逻辑结构？它有哪几种组织方式？
从用户的观点出发，研究用户概念中抽象的信息组织方式，这是用户所能观察到的、可加以处理的数 据集合。由于数据可独立于物理环境构造，故称为逻辑结构，相关数据的集合构成逻辑文件。
组织方式：流式文件、记录文件。
5. 什么是文件的物理结构？它有哪几种组织方式？
文件的物理结构和组织是指逻辑文件在物理存储空间中的存放方法和组织关系。 组织方式：组织文件、连接文件、直接文件、索引文件
9?文件系统所提供的主要文件操作有哪些？试述各自的主要功能。
创建文件：当文件尚未存在时，需要对其创建，或者文件原来已经存在，有时需要重新创建。 删除文件：把指定文件从其所在目录文件中删除。
打开文件：指系统将指明文件的属性从外存拷贝到内存打开文件表的一个目录表中，并将该表的编号返回
③提 I/O
给用户。
关闭文件：文件使用完毕，执行关闭系统调用切断应用进程与文件之间的联系。 读文件：把文件的内容读入用户数据区中。 写文件：把数据用户区中的信息写入文件中。
15.什么事设备文件？如何实现设备文件？
设备文件：为设备起的一个名字，可以像使用文件一样方便的管理设备。 实现：设备文件依赖于inode 的内容是不同的，磁盘文件的 程序的指针，用来控制设
备的
16. 什么事文件的共享？
文件的共享是指不同进程使
用同一个文件，文件共享不仅为不同进程完成共同任务所必需，而且还节 省大量的外存空间，减少因文件复制而增加的 I/O 操作次数。
但 inode 实现，文件目录并不能区分文件名是代表一个磁盘文件还是设备文件， inode 包含指向数据的指针，而设备文件的 inode 则包含指向内核设备驱动 I/O 操作。
课程设计报告 2015～2016学年第一学期 操作系统综合实践课程设计 实习类别课程设计 学生姓名李旋 专业软件工程 学号130521105 指导教师崔广才、祝勇 学院计算机科学技术学院 二〇一六年一月
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一、概述 一个目录文件是由目录项组成的。每个目录项包含16B，一个辅存磁盘块(512B)包含32个目录项。在目录项中，第1、2字节为相应文件的外存i节点号，是该文件的内部标识；后14B为文件名，是该文件的外部标识。所以，文件目录项记录了文件内、外部标识的对照关系。根据文件名可以找到辅存i节点号，由此便得到该文件的所有者、存取权、文件数据的地址健在等信息。UNIX 的存储介质以512B为单位划分为块，从0开始直到最大容量并顺序加以编号就成了一个文件卷，也叫文件系统。UNIX中的文件系统磁盘存储区分配图如下： 本次课程设计是要实现一个简单的模拟Linux文件系统。我们在内存中开辟一个虚拟磁盘空间(20MB)作为文件存储器，并将该虚拟文件系统保存到磁盘上(以一个文件的形式)，以便下次可以再将它恢复到内存的虚拟磁盘空间中。文件存储空间的管理可采用位示图方法。 二、设计的基本概念和原理 2.1 设计任务 多用户、多级目录结构文件系统的设计与实现。可以实现下列几条命令login 用户登录 logout 退出当前用户 dir 列文件目录 creat 创建文件 delete 删除文件 open 打开文件 close 关闭文件 - 3 -
read 读文件 write 写文件 mkdir 创建目录 ch 改变文件目录 rd 删除目录树 format 格式化文件系统 Exit 退出文件系统 2.2设计要求 1) 多用户：usr1,usr2,usr3,……,usr8 (1-8个用户) 2) 多级目录：可有多级子目录； 3) 具有login (用户登录)4) 系统初始化（建文件卷、提供登录模块） 5) 文件的创建：create (用命令行来实现)6) 文件的打开：open 7) 文件的读：read8) 文件的写：write 9) 文件关闭：close10) 删除文件：delete 11) 创建目录（建立子目录）：mkdir12) 改变当前目录：cd 13) 列出文件目录：dir14) 退出：logout 新增加的功能： 15) 删除目录树：rd 16) 格式化文件系统：format 2.3算法的总体思想 - 4 -
题目1 连续动态内存管理模拟实现 1.1 题目的主要研究内容及预期达到的目标 （1）针对操作系统中内存管理相关理论进行设计，编写程序并进行测试，该程序管理一块虚拟内存。重点分析三种连续动态内存分配算法，即首次适应算法、循环首次适应算法和最佳适应算法。 （2）实现内存分配和回收功能。 1.2 题目研究的工作基础或实验条件 （1）硬件环境：PC机 （2）软件环境：Windows XP，Visual C++ 6.0 1.3 设计思想 首次适应算法的实现：从空闲分区表的第一个表目起查找该表，把最先能够满足要求的空闲区分配给作业，这种方法的目的在于减少查找时间。为适应这种算法，空闲分区表中的空闲分区要按地址由低到高进行排序。该算法优先使用低址部分空闲区，在低址空间造成许多小的空闲区，在高址空间保留大的空闲区。 循环首次适应算法的实现：在分配内存空间时，不再每次从表头开始查找，而是从上次找到空闲区的下一个空闲开始查找，直到找到第一个能满足要求的的空闲区为止，并从中划出一块与请求大小相等的内存空间分配给作业。该算法能使内存中的空闲区分布得较均匀。 最佳适应算法的实现：从全部空闲区中找到能满足作业要求的、且最小的空闲分区，这种方法能使碎片尽量小。为适应此算法，空闲分区表中的空闲分区要按从小到大进行排序，从表头开始查找第一个满足要求的自由分配。 1.4 流程图 内存分配流程图，如图1-1所示。
图1-1 内存分配流程图内存回收流程图，如1-2所示。
图1-2 内存回收流程图 1.5 主要程序代码 （1）分配内存 void allocate(char z,float l) { int i,k; float ad; k=-1; for(i=0;i 《计算机操作系统》课程教学大纲 一. 课程名称 操作系统原理 二. 学时与学分 学时共64学时（52+12+8） 其中，52为理论课学时，12为实验学时，8为课外实验学时 学分 4 三. 先修课程 《计算机组成原理》、《C语言程序设计》、 《IBM—PC宏汇编程序设计语言》、《数据结构》 四. 课程教学目标 通过本课程的学习，要达到如下目标： 1．掌握操作系统的基本原理与实现技术，包括现代操作系统对计算机系统资源的管理策略与方法、操作系统进程管理机制、现代操作系统的用户界面。 2．了解操作系统的结构与设计。 3．具备系统软件开发技能，为以后从事各种研究、开发工作(如：设计、分析或改进各种系统软件和应用软件) 提供必要的软件基础和基本技能。 4．为进一步学习数据库系统、计算机网络、分布式系统等课程打下基础。 五. 适用学科专业 信息大类各专业 六. 基本教学内容与学时安排 主要内容： 本课程全面系统地阐述计算机操作系统的基本原理、主要功能及实现技术，重点论述多用户、多任务操作系统的运行机制；系统资源管理的策略和方法；操作系统提供的用户界面。讨论现代操作系统采用的并行处理技术和虚拟技术。本书以Linux系统为实例，剖析了其特点和具体的实现技术。 理论课学时：52学时 （48学时，课堂讨论2学时，考试2学时） ?绪论4学时 ?操作系统的结构和硬件支持4学时 ?操作系统的用户界面4学时 ?进程及进程管理8学时 ?资源分配与调度4学时 ?存储管理6学时 ?设备管理4学时 ?文件系统6学时 ?Linux系统8学时 七、教材 《计算机操作系统》(第2版)，庞丽萍阳富民人民邮电出版社，2014年2月 八、考核方式 闭卷考试 《Ubuntu Linux操作系统》课程教学大纲 学分： 4 学时：48 适用专业: 高职高专类计算机专业 一、课程的性质与任务 课程的性质： 本课程是为计算机专业学生开设的课程。课程安排在第学期。 课程的任务： 通过本课程的学习，使学生熟悉Linux操作系统的基本操作，掌握Linux操作系统的配置管理、软件使用和编程环境部署。本课程将紧密结合实际，以首选的Linux桌面系统Ubuntu 为例讲解操作系统的使用和配置，为学生今后进行系统管理运维、软件开发和部署奠定基础。整个课程按照从基础到应用，从基本功能到高级功能的逻辑进行讲授，要求学生通过动手实践来掌握相关的技术操作技能。 前导课程： 《计算机原理》、《Windows操作系统》。 后续课程： 《Linux应用开发》 二、教学基本要求 理论上，要求学生掌握Ubuntu Linux操作系统的基础知识，包括配置管理、桌面应用、编程和软件开发环境。 技能上，要求学生能掌握Ubuntu Linux操作系统的配置方法和使用技能，涵盖系统安装和基本使用、图形界面与命令行、用户与组管理、文件与目录管理、磁盘存储管理、软件包管理、系统高级管理、桌面应用、Shell编程、C/C++编程、Java与Android应用开发、LAMP 平台与PHP、Python、Node.js开发环境部署，以及Ubuntu服务器安装与管理。 培养的IEET核心能力： ?具备系统管理方向的系统工程师的工程能力：掌握Linux配置管理和运维，包括用 户与组管理、文件与目录管理、磁盘存储管理、软件包管理、系统高级管理、服务器安装与管理。 ?具备应用开发工程师的开发环境部署能力，包括Shell编程、C/C++编程、Java与 Android应用开发、LAMP平台与PHP、Python、Node.js开发环境的部署和流程。 ?基本职业素养：具有良好的文化修养、职业道德、服务意识和敬业精神；接受企业 的文化；具有较强的语言文字表达、团结协作和社会活动等基本能力；具有基本的英语文档阅读能力，能较熟练地阅读理解Ubuntu Linux的相关英文资料。 操作系统课程设计报告 东莞理工学院 操作系统课程设计报告 学院：计算机学院 专业班级： 13软件工程1班 提交时间： 2015/9/14 指导教师评阅意见： . 项目名称：进程与线程管理功能 一、设计目的 用语言来模拟进程和线程管理系统，加深对进程和线程的理解，掌握对进程和线程各种状态和管理的算法原理。 二、环境条件 系统： WindowsXP、VMWare、Ubuntu Linux 语言：C/C++ 开发工具：gcc/g++、Visual C++ 6.0 三、设计内容 1. 项目背景 计算机的硬件资源有限，为了提高内存的利用率和系统的吞吐量，就要根据某种算法来管理进程和线程的状态从而达到目的。 进程与线程管理功能完成基于优先级的抢占式线程调度功能，完成进程虚拟内存管理功能。 进程与线程管理功能 基本要求：完成基于优先级的抢占式线程调度功能，完成进程虚拟内存管理功能。 提高要求：（增加1项就予以加分） (1) 实现多种线程调度算法； (2)通过“公共信箱”进行通信的机制，规定每一封信的大小为128字节，实现两个用户进程之间通过这个“公共信箱”进行通信。 (3) 实现多用户进程并发的虚拟内存管理功能。 (4) 实现用户进程间通信功能，并用生产者/消费者问题测试进程间通信功能的正确性。 (5) 实现改进型Clock页面置换算法。 (6) 实现Cache功能，采用FIFO替换算法。 2. 扩展内容 实现多种线程调度算法:时间片轮转调度算法 四、人员分工 优先级调度算法：钟德新，莫友芝 时间片轮转调度算法：张德华，袁马龙 设计报告由小组队员共同完成。小组成员设计的代码分工如下：钟德新编写的代码：void Prinft(){ PCB *p; system("cls");//清屏 p=run; //运行队列 if(p!=NULL) { p->next=NULL; } cout<<"当前正在运行的进程："< 《计算机系统结构》教学大纲 （参考学时：约48学时） 1.课程的性质、目的和意义 计算机系统结构是计算机科学与技术专业（本科）必修的一门专业技术课。计算机系统结构是计算学科的重要分支之一。计算机的发展历史说明，计算机性能的不断提高主要依靠器件的变革和系统结构的改进。今天，在器件潜力几乎达到极限的情况下，计算机系统结构的改进尤为重要。 本课程是从外部来研究计算机系统, 即使用者所看到的物理计算机的抽象;编写出能够在机器上正确运行的程序所必须了解到的计算机的属性;软硬件功能分配及分界面的确定。 通过本课程的学习，使学生建立计算机系统的完整概念;掌握计算机系统结构的基本概念、基本原理、基本结构和基本分析方法，为学生熟悉现代计算机系统特别是微型计算机系统的开发、应用和发展打下良好的基础。本课程应该注重培养学生对系统结构的分析能力，掌握系统结构设计的基本原则。即如何最合理地利用新器件，最大限度地发挥其潜力，设计并构成综合性能指标最佳的计算机系统。 本课程为计算机专业（本科）高年级课程，需要综合几乎所有计算机专业基础和相关的前继专业课程知识。主要有：计算机组成原理、汇编语言程序设计、高级语言程序设计、数据结构、操作系统、编译原理等课程。本课程的新内容为超标量处理机、超流水线处理机、向量处理机、并行处理机、线程级并行、多核处理器、多处理器系统及其并行计算等。 1.教学内容 本课程知识结构图如图1所示。 第一部分计算机系统结构的基础 1.教学内容 2.计算机的发展及其分类； 3.计算机系统多级层次结构和计算机系统结构的基本概念； 4.计算机系统设计的评价标准和定量原理； 5.软件、器件、应用对计算机系统结构的影响； 6.计算机系统的分类。 2．教学基本要求 1.熟练掌握内容: 计算机系统层次结构，计算机系统结构定义，计算机组成定义，计算 机实现定义，系统结构、组成与实现的三者关系，透明性，计算机系统设计的定量分析原理（Amdahl定律，CPU性能公式，并行性原理，局部性原理），MIPS定义，MFLOPS 定义。 2.掌握内容: 弗林分类法，冯·诺依曼计算机特征，计算机系统结构的演变，软件、器 件、应用对计算机系统结构的影响，模拟与仿真。 3.了解内容: 计算机系统结构的发展，计算机的分类，计算机系统设计的主要方法。 3．重点和难点 重点： 1.计算机系统结构，计算机组成和计算机实现是三个不同的概念； 2.计算机系统设计的定量分析原理（Amdahl定律，CPU性能公式，并行性原理，局部性 原理）； 3.系统结构的评价标准； 4.计算机系统结构的分类。 难点： 1.计算机系统设计的定量分析原理。 第二部分计算机指令系统 1. 教学内容 1.数据类型； 2.寻址技术； 3.指令系统的设计； 4.指令系统的改进。 2．教学基本要求 1.熟练掌握内容：数据表示和数据结构，自定义数据表示，大端存储和小端存储，寻址 方式，指令格式的优化（Huffman编码法、扩展编码法），RISC的定义与特点,减少指令平均执行周期数方法。 上海电力学院 计算机操作系统原理 课程设计报告 题目名称：编写程序模拟虚拟存储器管理 姓名：杜志豪.学号： 班级： 2012053班 . 同组姓名：孙嘉轶 课程设计时间：—— 评语： 成绩： 目录 一、设计内容及要求 (4) 1. 1 设计题目 (4) 1．2 使用算法分析： (4) 1． FIFO算法（先进先出淘汰算法） (4) 1． LRU算法（最久未使用淘汰算法） (5) 1. OPT算法（最佳淘汰算法） (5) 分工情况 (5) 二、详细设计 (6) 原理概述 (6) 主要数据结构(主要代码) (6) 算法流程图 (9) 主流程图 (9) Optimal算法流程图 (10) FIFO算法流程图 (10) LRU算法流程图 (11) ．1源程序文件名 (11) . 2执行文件名 (11) 三、实验结果与分析 (11) Optimal页面置换算法结果与分析 (11) FIFO页面置换算法结果与分析 (16) LRU页面置换算法结果与分析 (20) 四、设计创新点 (24) 五、设计与总结 (27) 六、代码附录 (27) 课程设计题目 一、设计内容及要求 编写程序模拟虚拟存储器管理。假设以M页的进程分配了N 块内存（N 《计算机操作系统》教学大纲 课程名称：计算机操作系统 总学时：68 理论学时：56 实验学时：12 一、课程性质及培养目标 《操作系统》是计算机科学与技术等专业的专业课之一。本课程将全面系统地介绍操作系统的基本理论与基本工作原理，包括操作系统内部工作过程与结构及相关概念、技术和理论，并作为实例介绍目前主流操作系统Windows的工作原理。在各章节中会介绍当前主流操作系统Windows的各部分功能及实现作为实例，以求学生对操作系统的基本理论和原理能够融会贯通。通过本课程的学习，要求学生理解操作系统在计算机系统中的作用、地位和特点，熟练掌握和运用操作系统在进行计算机软硬件资源管理和调度时常用的概念、方法、算法、策略等。 二、课程的教学原则与方法 在总结操作系统课程教学实践经验的基础上，结合课程自身的特点，制定本课程的教学原则为：理论讲解和实践相结合的教学原则。在教学过程中采用的教学方法主要有：以语言形式获得间接经验的方法（例如讲授法、讨论法、读书指导法等），以直观形式获得直接经验的方法（例如演示法），以实际训练形式形成技能、技巧的教学方法（例如讲练结合法、实验法等）。 三、教学内容与教学基本要求 第一单元操作系统引论 1、教学内容 任务1 操作系统概述 任务2 操作系统的发展历史 任务3 操作系统的分类 2、教学基本要求 让学生对操作系统形成初步的认识，对操作系统中的概念有整体的了解。了解操作系统的发展过程；掌握操作系统类型和功能、操作系统的基本特征；熟练掌握操作系统定义。 3、教学重点与难点 教学重点：操作系统的发展过程，操作系统的分类、基本特征和功能 教学难点：操作系统的基本特征，操作系统的结构设计 4、复习参考题 ⑴OS的作用可表现在哪几个方面？ ⑵OS有哪几大特征？最基本得特征是什么？ 第二单元操作系统原理基础 1、教学内容 GDOU-B-11-213 《操作系统》课程教学大纲 课程简介 课程简介: 本课程主要讲述操作系统的原理，使学生不仅能够从系统内部了解操作系统的工作原理，而且可以学到软件设计的思想方法和技术方法。主要内容 包括：操作系统的概论；操作系统的作业管理；操作系统的文件管理原理； 操作系统的进程概念、进程调度和控制、进程互斥和同步等；操作系统的各 种存储管理方式以及存储保护和共享；操作系统的设备管理一般原理。其次 在实验环节介绍实例操作系统的若干实现技术，如：Windows操作系统、Linux 操作系统等。 课程大纲 一、课程的性质与任务： 本课程计算机学科的软件工程专业中是一门专业方向课，也可以面向计算机类的其它专业。其任务是讲授操作系统的原理，从系统内部了解操作系统的工作原理以级软件设计的思想方法和技术方法；同时介绍实例操作系统的若干实现技术。 二、课程的目的与基本要求： 通过本课程的教学使学生能够从操作系统内部获知操作系统的工作原理，理解操作系统几大管理模块的分工和管理思想，学习设计系统软件的思想方法，通过实验环节掌握操作系统实例的若干实现技术，如：Windows操作系统、Linux操作系统等。 三、面向专业： 软件工程、计算机类 四、先修课程: 计算系统基础，C/C++语言程序设计，计算机组成结构，数据结构。 五、本课程与其它课程的联系： 本课程以计算系统基础，C/C++语言程序设计，计算机组成结构，数据结构等为先修课程，在学习本课程之前要求学生掌握先修课程的知识，在学习本课程的过程中能将数据结构、计算机组成结构等课程的知识融入到本课程之中。 六、教学内容安排、要求、学时分配及作业： 第一章：操作系统概论（2学时） 第一节：操作系统的地位及作用 操作系统的地位（A）；操作系统的作用（A）。 第二节：操作系统的功能 单道系统与多道系统（B）；操作系统的功能（A）。 第三节：操作系统的分类 批处理操作系统（B）；分时操作系统（B）；实时操作系统（B）。 第二章：作业管理（2学时） 第一节：作业的组织 作业与作业步（B）；作业的分类（B）；作业的状态（B）；作业控制块（B）。 第二节：操作系统的用户接口 程序级接口（A）；作业控制级接口（A）。 第三节：作业调度 作业调度程序的功能（B）；作业调度策略（B）；作业调度算法（B）。 第四节：作业控制 脱机控制方式（A）；联机控制方式（A）。 第三章：文件管理（8学时） 第一节：文件与文件系统（1学时） 文件（B）；文件的种类（B）；文件系统及其功能（A）。 第二节：文件的组织结构（1学时） 文件的逻辑结构（A）；文件的物理结构（A）。 第三节：文件目录结构（1学时） 文件说明（B）；文件目录的结构（A）；当前目录和目录文件（B）。 第四节：文件存取与操作（1学时） 文件的存取方法（A）；文件存储设备（C）；活动文件（B）；文件操作（A）。 第五节：文件存储空间的管理（2学时） 空闲块表（A）；空闲区表（A）；空闲块链（A）；位示图（A）。 第六节：文件的共享和保护（2学时） 东莞理工学院 操作系统课程设计报告学院：计算机学院 专业班级：13软件工程1班 提交时间：2015/9/14 指导教师评阅意见： . 项目名称：进程与线程管理功能 一、设计目的 用语言来模拟进程和线程管理系统，加深对进程和线程的理解，掌握对进程和线程各种状态和管理的算法原理。 二、环境条件 系统：WindowsXP、VMWare、Ubuntu Linux 语言：C/C++ 开发工具：gcc/g++、Visual C++ 6.0 三、设计内容 1. 项目背景 计算机的硬件资源有限，为了提高内存的利用率和系统的吞吐量，就要根据某种算法来管理进程和线程的状态从而达到目的。 进程与线程管理功能完成基于优先级的抢占式线程调度功能，完成进程虚拟内存管理功能。 进程与线程管理功能 基本要求：完成基于优先级的抢占式线程调度功能，完成进程虚拟内存管理功能。 提高要求：（增加1项就予以加分） (1) 实现多种线程调度算法； (2)通过“公共信箱”进行通信的机制，规定每一封信的大小为128字节，实现两个用户进程之间通过这个“公共信箱”进行通信。 (3) 实现多用户进程并发的虚拟内存管理功能。 (4) 实现用户进程间通信功能，并用生产者/消费者问题测试进程间通信功能的正确性。 (5) 实现改进型Clock页面置换算法。 (6) 实现Cache功能，采用FIFO替换算法。 2. 扩展内容 实现多种线程调度算法:时间片轮转调度算法 四、人员分工 优先级调度算法：钟德新，莫友芝 时间片轮转调度算法：张德华，袁马龙 设计报告由小组队员共同完成。小组成员设计的代码分工如下： 钟德新编写的代码：void Prinft(){ PCB *p; system("cls");//清屏 p=run; //运行队列 if(p!=NULL) { p->next=NULL; } cout<<"当前正在运行的进程："< 《操作系统》课程教学大纲 一、课程基本信息课程名称：《操作系统》总学时与学分：72学时 4学分 课程性质：专业必修课授课对象：计算机科学与技术专业 二、课程教学目标与任务 操作系统原理是一门专业基础课程，是涉及考研等进一步进修的重要课程，是计算机 体系中必不可少的组成部分。本课程的目的和任务是使学生通过本课程的学习，理解操作 系统的基本概念和主要功能，掌握操作系统的使用和一般的管理方法，从而为学生以后的 学习和工作打下基础。 三、学时安排 课程内容与学时分配表 章 节 内 容学 时 第一章 操作系统引论5第二章 进程管理12第三章 处理机调度与死锁12第四章 存储管理12第五章 设备管理10第六章 文件管理8第七章 操作系统接口4第八章 网络操作系统3第九章 系统安全性3第十章 UNIX 操作系统3四、课程教学内容与基本要求 第一章 操作系统引论 教学目标：通过本章的学习，使学生掌握操作系统的概念，操作系统的作用和发展过 程，知道操作系统是配置在计算机硬件上的第一层软件，是对计算机系统的首次扩充，是 现代计算机系统必须配置的软件。 基本要求：掌握操作系统的目标和作用、发展过程、基本特征及主要功能；了解操作 系统的结构设计 本章重点：操作系统的概念、作用，操作系统的基本特征以及操作系统的主要功能。 本章难点：操作系统基本特征的理解，操作系统主要功能的体现。 教学方法：讲授与演示相结合、管路敷设技术通过管线不仅可以解决吊顶层配置不规范高中资料试卷问题，而且可保障各类管路习题到位。在管路敷设过程中，要加强看护关于管路高中资料试卷连接管口处理高中资料试卷弯扁度固定盒位置保护层防腐跨接地线弯曲半径标高等，要求技术交底。管线敷设技术包含线槽、管架等多项方式，为解决高中语文电气课件中管壁薄、接口不严等问题，合理利用管线敷设技术。线缆敷设原则：在分线盒处，当不同电压回路交、电气课件中调试试卷相互作用与相互关系，根据生产工艺高中资料试卷要求，对电气设备进行空载与带负荷下高中资料试卷调控试验；对设备进行调整使其在正常工况下与过度工作下都可以正常工作；对于继电保护进行整核对定值，审核与校对图纸，编写复杂设备与装置高中资料试卷调试方案，编写重要设备高中资料试卷试验方案以及系统启动方案；对整套启动过程中高中资料试卷电气设备进行调试工作并且进行过关运行高中资料试卷技术指导。对于调试过程中高中资料试卷、电气设备调试高中资料试卷技术电力保护装置调试技术，电力保护高中资料试卷配置技术是指机组在进行继电保护高中资料试卷总体配置时，需要在最大限度内来确保机组高中资料试卷安全，并且尽可能地缩小故障高中资料试卷破坏范围，或者对某些异常高中资料试卷工况进行自动处理，尤其要避免错误高中资料试卷保护装置动作，并且拒绝动作，来避免不必要高中资料试卷突然停机。因此，电力高中资料试卷保护装置调试技术，要求电力保护装置做到准确灵活。对于差动保护装置高中资料试 东莞理工学院 操作系统课程设计报告 学院：计算机学院 专业班级：13软件工程1班 提交时间：2015/9/14 指导教师评阅意见： . 项目名称：进程与线程管理功能 一、设计目的 用语言来模拟进程和线程管理系统，加深对进程和线程的理解，掌握对进程和线程各种状态和管理的算法原理。 二、环境条件 系统：WindowsXP、VMWare、Ubuntu Linux 语言：C/C++ 开发工具：gcc/g++、Visual C++ 6.0 三、设计内容 1. 项目背景 计算机的硬件资源有限，为了提高内存的利用率和系统的吞吐量，就要根据某种算法来管理进程和线程的状态从而达到目的。 进程与线程管理功能完成基于优先级的抢占式线程调度功能，完成进程虚拟内存管理功能。 进程与线程管理功能 基本要求：完成基于优先级的抢占式线程调度功能，完成进程虚拟内存管理功能。 提高要求：（增加1项就予以加分） (1) 实现多种线程调度算法； (2)通过“公共信箱”进行通信的机制，规定每一封信的大小为128字节，实现两个用户进程之间通过这个“公共信箱”进行通信。 (3) 实现多用户进程并发的虚拟内存管理功能。 (4) 实现用户进程间通信功能，并用生产者/消费者问题测试进程间通信功能的正确性。 (5) 实现改进型Clock页面置换算法。 (6) 实现Cache功能，采用FIFO替换算法。 2. 扩展内容 实现多种线程调度算法:时间片轮转调度算法 四、人员分工 优先级调度算法：钟德新，莫友芝 时间片轮转调度算法：张德华，袁马龙 设计报告由小组队员共同完成。小组成员设计的代码分工如下：钟德新编写的代码：void Prinft(){ PCB *p; system("cls");//清屏 p=run; //运行队列 if(p!=NULL) { p->next=NULL; } cout<<"当前正在运行的进程："< 《操作系统课程设计》大纲 一、设计目的和要求 目的：本课程设计是为配合计算机相关专业的重要专业课《操作系统》而开设的，其主要内容是让学生实际进行操作系统功能模块的设计和编程实现。通过本课程设计的实施，使学生能将操作系统的概念具体化，并从整体和动态的角度去理解和把握操作系统，以巩固和补充操作系统的原理教学，提高学生解决操作系统设计及实现过程中的具体问题的能力。 要求：通过本课程设计的实施，要求培养学生以下能力： （1）培养学生在模拟条件下与实际环境中实现功能模块和系统的能力：课程设计要求学生实际进行操作系统功能模块的设计和编程实现，具体包括：基于线程的多任务调度系统的设计与实现；一个简单文件系统的设计与实现。 （2）培养学生设计和实施工程实验的能力，合理分析试验结果的能力：学生在完成项目的过程中，需要进行实验设计、程序调试、错误分析，从而熟悉实验设计方法及实验结果的分析方法。 （3）培养学生综合运用理论和技术手段设计系统和过程的能力：学生需根据设计项目的功能要求及操作系统原理的相关理论提出自己的解决方案，需考虑项目实现的软硬件环境，设计相关数据结构及算法，在实现过程中发现解决方案的问题并进行分析改进。 （4）培养学生分析并清楚阐述设计合理性的能力：要求学生在项目上机验收和实验报告中分析阐述设计思路的合理性和正确性。 （5）培养学生的组织管理能力、人际交往能力、团队协作能力：课程设计分小组进行，每个小组有一个组长，负责组织本组成员的分工及合作。 二、设计学时和学分 学时：32 ；学分：1 三、设计的主要内容 以下三个题目中：1、2中选做一题，第3题必做。 1、基于线程的多任务调度系统的设计与实现 （1）线程的创建、撤消和CPU切换。 掌握线程的定义和特征，线程的基本状态，线程的私有堆栈，线程控制块TCB，理解线程与进程的区别，实现线程的创建、撤消和CPU切换。 （2）时间片轮转调度 理解各种调度算法、调度的原因，完成时钟中断的截取，具体实现调度程序。 （3）最高优先权优先调度 理解优先权的概念，并实现最高优先权优先调度策略。 （4）利用记录型信号量实现线程的同步 南通大学计算机科学与技术学院操作系统课程设计报告 专业： 学生姓名： 学号： 时间： 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： A.处理机管理； B.存储器管理； C.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 处理机管理存储器管理缺页调度 先来先服务时 间 片 轮 转 首 次 适 应 法 最 佳 适 应 法 先 进 先 出 L R U 算 法 A.处理机调度 1)先来先服务FCFS N Y 先来先服务算法流程 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 结束 2)时间片轮转法 开始 输入进程总数 指针所指的进程是 否结束 输入各进程信息 输出为就绪状态的进程的信息 更改正在运行的进程的已运行时间 跳过已结束的程序 结束 N 指向下一个进程 Y 如果存在下一个进程的话 Y N 输出此时为就绪状态的进程的信息 时间片轮转算法流程图 B.存储器管理(可变式分区管理） 1)首次适应法 分配流程图 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 开始 操作系统课程设计实验报告 实验名称：进程控制 姓名/学号： 一、实验目的 学习、理解和掌握Linux与windows的进行控制系统调用的功能，熟悉主要的几个系统调用命令的格式和如何利用系统调用命令进行编程。通过学习，理解如何创建一个进程、改变进程执行的程序、进程和线程终止以及父子进程的同步等，从而提高对进程和线程控制系统调用的编程能力。 二、实验内容 设计并实现Unix的“time”命令。“mytime”命令通过命令行参数接受要运行的程序，创建一个独立的进程来运行该程序，并记录程序运行的时间。 三、实验环境 CPU: Inter ×2 2.10GHz RAM: 3.00GB Windows 7 旗舰版 Linux Ubuntu 10.04 编译: VS2010 四、程序设计与实现 4.1进程控制系统的调用 4.1.1 windows进程控制调用程序中使用的数据结构及主要符号说明 SYSTEMTIME starttime,endtime; //进程开始时间和结束时间 PROCESS_INFORMATION pi //该结构返回有关新进程及 //其主线程的信息 STARTUPINFO si //该结构用于指定新进程的主窗口特性4.1.2 linux进程控制调用程序中使用的数据结构及主要符号说明 struct timeval starttime,endtime //进程开始时间和结束时间 pid_t pid //进程标志符 4.2 程序流程图 图1 windows进程控制调用图2 linux进程控制调用程序运行流程图程序运行流程图 五、实验结果和分析 5.1 windows实验结果和分析 《操作系统（英）》课程教学大纲 （Operating Systems） 一、基本信息 课程代码： 1201313 学分：3学分 总学时：51学时（其中实验 9 学时） 适用对象：本科计算机科学与技术、信息管理、电子商务、物流等专业 先修课程：数据结构、程序设计语言 二、课程性质、教学目的和要求 （一）课程性质和目的 《操作系统》课程是计算机科学与技术本科生专业主干课程，也是信息类各专业的必修课程。 通过本课程的学习，使学生认识到操作系统在计算机软硬件资源管理中的地位和作用，掌握操作系统的基本概念、原理和基本方法，掌握操作系统的开发模式、开发方法和操作系统的分析、设计能力，了解操作系统的发展方向，培养学生观察问题、分析问题、解决问题和实际动手能力,为学生以后参与系统软件分析和开发奠定基础。 （二）教学方法与手段 本课程使用原版教材，采用双语教学，采用课堂讲授和上机实践相结合的方式，并在多媒体环境下进行教学。 （三）教学安排 本课程的总学时为51学时，其中课堂讲授42学时，上机实践教学9学时。 三、教学内容及学时分配 Chapter 1 Introduction ( 1.5 hours, Lab 0 hour) Main Points: Short history, Operating System Concepts, Objectives, Functions, Multiprogramming, Real-Time System, Batch system, Time-sharing system, Distributed operating system, Network operating system. Chapter 2 Computer-System Structures ( 1.5 hours , Lab 0 hour) 附件1: 《操作系统原理》课程教学大纲 制定(修订)人: 李灿平、郭亚莎制定(修订)时间: 2006年 7 月所在单位: 信息工程学院 一、课程基本信息 三、教学内容及基本要求 第一章绪论 本章简要介绍操作系统的基本概念、功能、分类以及发展历史。同时讨论研究操作系统的几种观点。 §1.1 操作系统的概念 本节介绍操作系统的基本概念，什么是操作系统以及操作系统与硬件软件的关系。 本节重点：操作系统与硬件软件的关系。 本节要求学生理解什么是操作系统，掌握操作系统与硬件软件的关系。 §1.2 操作系统的历史 本节按器件工艺介绍操作系统的发展历史。 本节重点：多道程序系统的概念。 本节要求学生了解操作系统的发展历史，理解多道程序系统概念。 §1.3 操作系统的基本类型 本节介绍常见的操作系统的类型、特点及适用的对象。 本节重点：批处理操作系统、分时系统、实时系统。 本节要求学生掌握上述三大操作系统的特点及适用对象。 §1.4 操作系统功能 本节简单介绍操作系统的五个功能。处理机管理，存储管理，设备管理，信息管理（文件系统管理）和用户接口。 本节要求学生了解上述功能。 §1.5 计算机硬件简介 本节简单介绍计算机硬件系统。 本节要求学生自修。 §1.6 算法的描述 本节介绍操作系统管理计算机系统的有关过程所用的描述算法。 本节要求学生掌握本书所采用的描述算法。 §1.7 研究操作系统的几种观点 本节介绍研究操作系统的几种观点。系统管理的观点，用户界面观点和进程管理观点。 本节要求学生了解上述三种观点。 第二章操作系统用户界面 本章主要讨论操作系统的两个用户接口，并以UNIX系统为例，简单介绍用户接口的使用操作方法。 §2.1 作业的基本概念 本节介绍作业的基本概念，什么是作业及作业组织（结构）。 本节重点：作业的基本概念。 本节要求学生掌握作业的基本概念，了解作业的组织。 §2.2 作业的建立 本节介绍作业的几种输入方式和作业的建立过程。 本节重点：联机输入方式和Spooling系统，作业控制块PCB和作业的四个阶段。 本节要求学生了解作业的几种输入方式，理解Spooling系统，掌握作业建立的过程内容。理解作业的四个基本阶段。提交、后备、执行以及完成阶段。 §2.3 命令控制界面接口 本节介绍操作系统为用户提供的命令接口界面。介绍命令接口的两种使用方式。讨论联机方式下操作命令的分类。 本节重点：命令接口的使用方式。 本节要求学生理解命令接口的作用和使用方式。了解联机方式下操作命令的分类。 §2.4 系统调用 本节介绍操作系统提供给编程人员的唯一接口，系统调用。同时讨论系统调用的分类。 本节重点：编程人员通过系统调用使用操作系统内核所提供的各种功能和系统调用的处理过程。 本节要求学生了解系统调用的分类、理解系统调用的功能、掌握系统调用的处理过程。 §2.5 UNIX用户界面 本节简单介绍UNIX系统的发展历史和特点以及UNIX系统结构。同时讨论UNIX操作命令和系统调用的分类功能和使用方法。 本节重点：UNIX系统的特点。 本节要求学生了解UNIX系统的发展史，掌握UNIX系统的特点，理解UNIX系统操作命令和系统调用的功能。 第三章进程管理 本章详细介绍进程和线程管理的有关概念和技术。 §3.1 进程的概念 本节介绍进程的基本概念。通过程序的并发执行，引出进程具有并发性特征的概念。同时讨论进程的各式各样的定义以及作业和进程的关系。 本节重点：进程的特征。 本节要求学生了解程序的并发执行，掌握进程的特征。 §3.2 进程的描述 本节介绍进程的静态描述以及进程上下文结构。 本节重点，进程的上下文结构。 本节要求学生理解进程的静态描述内容，掌握进程控制块PCB的作用和进程上下文结构。计算机操作系统教学大纲
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