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1、题目一 模拟操作系统设计设计一个模拟操作系统管理程序，实现下列管理功能：1内存管理功能2文件管理功能3磁盘管理功能题目二 虚拟存储器各页面置换算法的实现与比较内容：设计一个虚拟存储区和内存工作区，通过产生一个随机数的方法得到一个页面序列，假设内存给定的页面数由键盘输入，分别计算使用下述各方法时的内存命中率：先进先出算法（FIFO）、最近最少使用算法（LRU）、最佳淘汰算法（OPT）、最少访问页面算法（LFU）等。题目三 文件系统设计 通过一个简单多用户文件系统的设计，加深理解文件系统的内部功能及内部实现。内容：为Linux系统设计一个简单的二级文件系统，以实现下列功能：1可以实现下列几条命令（
2、1） login 用户登录（2） dir 文件目录列表（3） creat 创建文件（4） delete 删除文件（5） open 打开文件（6） close 关闭文件 （7） read 读文件（8） write 写文件2实验提示 （1）首先确定文件系统的数据结构：主目录、子目录及活动文件等。主目录和子目录都以文件的形式存放在磁盘，这样便于查找和修改。 （2）用户创建的文件，可以编号存储于磁盘上。如file0、file1、file2等，并以编号作为物理地址，在目录中进行登记。清华大学操作系统教程 张丽芬编著题目四 设计一个按时间片轮转法进程CPU调度的程序。 提示：（1）假设系统有5个进程，每个
3、进程用一个进程控制块PCB来代表，PCB中包含进程名、链接指针、到达时间、估计运行时间、进程状态表。其中，进程名即为进程进标识。（2）为每一个进程设计一个要示运行时间和到达时间。（3）按照进程到达的先后顺序排成一个循环队列，再设一个队首指针指向第一个到达的进程首址。（4）执行处理机调度时，开始选择队首的第一个进程运行。另外再设一个当前运行进程指针，指向当前正运行的进程。（5）由于本实验是模拟实验，所以对被选中进程并不实际启运运行，只是执行：a.估计驼行时间减1b.输出当前运行进程的名字。用这两个操作来模拟进程的一次运行。（6）进程运行一次后，以后的调度则将当前指针依次下移一个位置，指向下一个进
4、程，即调整当前运行指针指向该进程的链接指针所指进程，以指示应运行进程。同时还尖判断该进程的剩八运行时间是否为零。若不为零，则等待下一轮的运行；若该进程的剩余运行时间为零，则将该进程的状态置为完成态C，并退出循环队列。（7）若就绪 队列不空，则重复上述的（%）和（6）步，直到所有进程都运行完为止。（9） 在所设计的调度程序中，应包含显示或打印语句，以便显示或打印每次选中进程的名称及运行一次后队列的变化情况。题目5 设计一个按先来先服务调度的算法题目5 设计一个按优先级调度的算法题目6 设计一个用银行家算法进程资源分配的程序题目7 模拟内存管理，实现内存块的分配与回收。内存管理方法可以取以下之一：
5、 （1）可变分区 （2）页式存储管理内存分配算法可以取以下之一： （1）首次适应算法 （2）最佳适应算法题目8 设计一个SPOOLING假脱机输出的模拟程序题目9 模拟设计MS-DOS操作系统中磁盘文件的存储结构题目10 模拟设计Linux操作系统中磁盘文件的存储结构参考资料题目二 资料虚拟存储器各页面置换算法的实现与比较1实验目的 存储管理的主要功能之一是合理的分配空间。请求页式管理是一种常用的虚拟存储管理技术。 本实验的目的是通过请求页式存储管理中页面置换算法模拟设计，了解虚拟存储技术的特点，掌握请求页式存储管理的页面置换算法。2实验内容（1）通过随机数产生一个指令序列，共320条指令。指
6、令的地址按下述原则生成：1）50%的指令是顺序执行的；2）25%的指令是均匀分布在前地址部分；3）25%的指令是均匀分布在后地址部分；具体的实施方法是：1）在0，319的指令地址之间随机选取一起点m；2）顺序执行一条指令，即执行地址为m+1的指令； 3）在前地址0，m+1中随机选取一条指令并执行，该指令的地址为m；4）顺序执行一条指令，其地址为m+1；5）在后地址m+2,319中随机选取一条指令并执行；6）重复上述步骤1）-5），直到执行320次指令。（2）将指令序列变换成为页地址流设：1）页面大小为1k；2）用户内存容量为4页到32页；3）用户虚存容量为32k；在用户虚存中，按每k存放10条
7、指令排列虚存地址，即320条指令在虚存中的存放方式为：第0条-第9条指令为第0页（对应虚存地址为0，9）；第10条-第19条指令为第1页（对应虚存地址为10，19）； . . . 第310条-第319条指令为第31页（对应虚存地址为310，319）； 按以上方式，用户指令可组成为32页。（3）计算并输出下列各种算法在不同内存容量下的命中率。1）先进先出的算法（FIFO）；2）最近最少使用算法（LRR）;3）最佳淘汰算法(OPT)：先淘汰最不常用的页地址；4）最少访问页面算法（LFR）；5）最近最不经常使用算法（NUR）。其中）和）为选择内容。命中率页面失效次数页地址流长度在本实验中，页地址流长
8、度为，页面失效次数为每次访问相应指令时，该指令所对应的页不在内存的次数。随机数产生办法关于随机数产生办法，Linux或Unix系统提供函数srand( )和rand( )，分别进行初始化和产生随机数。例如：srand( )；语句可初始化一个随机数；a0=10*rand( )/32767*319+1;a1=10*rand( )/32767*a0；. .语句可用来产生a0与a1中的随机数。提示： 首先用Srand( )和rand( ) 函数定义和产生指令序列，然后将指令序列变换成相应的页地址流，并针对不同的算法计算出相应的命中率。 命中率=1-页面失效次数/页地址流长度1、数据结构（1）页面类型t
9、ypedef struct int pn,pfn,counter,time;pl-type; 其中pn为页号，pfn为页面号，count为一个周期内访问该页面的次数，time为访问时间。（2）页面控制结构pfc_struct int pn,pfn; struct pfc_struct *next; ;typedef struct pfc_struct pfc_type;pfc_type pfctotal_vp,*freepf_head,*busypf_head;pfc_type *busypf_tail;其中，pfctotal_vp定义用户进程虚页控制结构，*freepf_head为空页面头的
10、指针，*busypf_head为忙页面头的指针，*busyf_tail为忙页面尾的指针。2、函数定义（1）Void initialize( )：初始化函数，给每个相关的页面赋值。（2）Void FIFO( )：计算使用FIFO算法时的命中率。（2）Void LRU（ ）：计算使用FIFO算法时的命中率。（4）VoidOPT（ ）：计算使用OPT算法时的命中率。（5）Void LFU （ ）：计算使用LFU算法时的命中率。（6）Void NUR（ ）：计算使用NUR算法时的命中率。3、变量定义(1)int atatal_instruction ：指令流数据组。(2) int pagetotal_
11、instruction：每条指令所属页号。(3)int offsettotal_instruction：每页装入不敷出0条指令后取模运算页号偏移量。(4)int total_pf：用户进程的内存页面数。(5)int diseffect：页面失效次数。程序清单程序:程序:#include stdio.h#include process.h#include stdlib.h#define TRUE 1#define FALSE 0#define INVALID -1#define null 0#define total_instruction 320 /*指令流长*/#define total_v
12、p 32 /*虚页长*/#define clear_period 50 /*清0周期*/typedef struct int pn,pfn,counter,time; pl_type; pl_type pltotal_vp; /*页面数据结构*/ struct pfc_struct /*页面控制结构*/int pn,pfn; struct pfc_struct *next; ; typedef struct pfc_struct pfc_type; pfc_type pfctotal_vp,*freepf_head,*busypf_head,*busypf_tail; int diseffec
13、t,atotal_instruction; int pagetotal_instruction,offsettotal_instruction; void initialize(); void FIFO(); void LRU(); void OPT(); void LFU(); void NUR(); main() int S,i,j; srand(getpid()*10); /*由于每次运行时进程号不同，故可用来作为初始化随机数队 列的种子*/ S=(float)319*rand()/32767+1; for(i=0;itotal_instruction;i+=4) /*产生指令队列*/ ai=S; /*任选一指令访问点*/ ai+1=ai+1; /*顺序执行一条指令*/ ai+2=(float)ai*rand()/32767； /*执行前地址指令*/ ai+3=ai+2+1; /*执行后地址指令*/ for(i=0;itotal_instruction;i+) /*将指令序列变换为页地址流*/ pagei=ai/10; offseti=ai%10; for(i=4;i=32;i+) /*用户内存工作区从4个
