os課程設計題目

操作系統(tǒng)課程設計題目與要求一、課程設計要求：1．可以依據(jù)教材中的算法自行選題，也可以從下面給出的題目中選題。要求每兩名同學之間課程設計內(nèi)容應該不同。如果有選擇相同題目的小組，則設計方案不同，否則視為抄襲。題目選定后上報給金鵬，要求每個題目不超過5個人做。2．分析設計要求，給出解決方案，建立必要的數(shù)據(jù)結構，然后設計總體流程(包括界面)、詳細設計必要的算法，并最終顯示結果。基于WINDOWS或LINUX操作系統(tǒng)都可以，用何種編程語言都有可以。3．嚴禁抄襲，復制設計內(nèi)容，查出后相關同學設計成績以零分處理?；赪indows或Linux操作系統(tǒng)都可以,用何種編程語言都可以。二、提交的資料1．文檔提交設計報告，包括設計要求、設計思想流程、設計所涉及的主要數(shù)據(jù)結構、程序清單、運行結果、設計心得、參考資料等要求使用計算機打印在A4紙上，同時提交電子文檔。2．軟件軟件需提供加注釋的源程序。注：對于分析設計中未能實現(xiàn)的部分需要加以說明。對于軟件中所參考的部分模塊或代碼需要加以聲明。三、設計題目銀行家算法的設計與實現(xiàn)目的：了解多道程序系統(tǒng)中，多個進程并發(fā)執(zhí)行的資源分配。具體用銀行家算法實現(xiàn)資源分配。要求如下：設計一個3個并發(fā)進程共享3類不同資源的系統(tǒng)，進程可動態(tài)地申請資源和釋放資源，系統(tǒng)按各進程的申請動態(tài)地分配資源。設計用銀行家算法和隨機分配算法，實現(xiàn)資源分配的兩個資源分配程序，應具有顯示或打印各進程依次要求申請的資源數(shù)以及依次分配資源的情況。確定一組各進程依次申請資源數(shù)的序列，在相同的情況下分別運行上述兩種資源分配程序，觀察運行結果。用多線程同步方法解決睡眠理發(fā)師問題目的：了解信號量機制，了解并掌握進行同步和機制，熟悉信號量的操作函數(shù)，利用信號量實現(xiàn)對共享資源的控制。設計要求：編寫程序實現(xiàn)理發(fā)師與顧客進程的同步。問題描述：理發(fā)店有一位理發(fā)師，一把理發(fā)椅和n把用來等候理發(fā)的椅子。如果沒有顧客，則理發(fā)師便在理發(fā)椅上睡覺，顧客到來時，如理發(fā)師閑則理發(fā)，否則如有空等候椅則坐等，沒有空椅則離開，編寫程序實現(xiàn)理發(fā)師和顧客程序，實現(xiàn)進程控制，要求不能出現(xiàn)競爭。進程調(diào)度模擬程序目的：深入掌握進行調(diào)度的概念原理和實同方法。設計要求：編寫一個進程調(diào)度程序，允許多個進程并行執(zhí)行。進程調(diào)度算法：采用最高優(yōu)先數(shù)優(yōu)先的調(diào)度算法（即把處理機分配給優(yōu)先數(shù)最高的進程）、先來先服務算法、按時間片輪轉調(diào)度算法，最終總結該算法的優(yōu)缺點，寫出設計體會。每個進程有一個進程控制塊（PCB）表示。進程控制塊可以包含如下信息：進程名、優(yōu)先數(shù)、到達時間、需要運行時間、已用CPU時間、進程狀態(tài)等等。進程的優(yōu)先數(shù)及需要的運行時間可以事先人為地指定（也可以由隨機數(shù)產(chǎn)生）。進程的到達時間為輸入進程的時間。讀者與寫者問題（進程同步問題）實驗目的：了解進程同步的概念，理解信號量機制的原理，掌握運用信號量解決進程同步問題的方法，進而學會運用進程的同步與互斥。設計要求：編程模擬教材中討論的讀者與寫者問題，要求能顯示結果。處理機調(diào)度實驗目的：加深作業(yè)概念的理解，深入了解多道程序設計系統(tǒng)中如何組織作業(yè)、管理作業(yè)和調(diào)度作業(yè)，加深對作業(yè)調(diào)度算法的理解。實驗要求：采用短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法、先來先服務調(diào)度算法和最高響應比調(diào)度算法實現(xiàn)處理機對作業(yè)的調(diào)度。作業(yè)調(diào)度算法的關鍵是在已有的作業(yè)后備隊列上按照一定的規(guī)則選擇一個作業(yè)，如何在已有的數(shù)據(jù)結構上進行操作的問題。生產(chǎn)者—消費者問題設計要求：設計一個程序，由一個父進程創(chuàng)建三個子進程，三個子進程一個是生產(chǎn)者進程，兩個是消費者進行，父子進程都使用父進程創(chuàng)建的共享存儲區(qū)進行通信，由生產(chǎn)者進程將一個數(shù)組中的十個數(shù)值發(fā)送到由5個緩沖區(qū)組成的共享內(nèi)存中，兩個消費者進程輪流接收并輸出這十個數(shù)值，同時將兩個消費者進程讀出的數(shù)值進行累加求和。問題描述：一組生產(chǎn)者向一組消費者提供消息，它們共享一個有界緩沖區(qū)n,生產(chǎn)者向其中投放消息，消費者從中取得消息。規(guī)則：對于生產(chǎn)者進程：產(chǎn)生一個數(shù)據(jù)，當要送入緩沖區(qū)時，要檢查緩沖區(qū)是否已滿，若未滿，則可將數(shù)據(jù)送入緩沖區(qū)，并通知消費者進程；否則，等待；對于消費者進程：當它去取數(shù)據(jù)時，要看緩沖區(qū)中是否有數(shù)據(jù)可取，若有則取走一個數(shù)據(jù)，并通知生產(chǎn)者進程，否則，等待。緩沖區(qū)是個臨界資源，因此，諸進程對緩沖區(qū)的操作程序是一個共享臨界區(qū)，所以，還有個互斥的問題。交通信號燈模擬一個十字路口,共有四組紅綠燈,每個路口的車輛都遵循"紅燈停,綠燈行"的原則,假設將每一臺汽車都作為一個進程,請設計良好的機制,展示出合理的"十字路口交通管理"情況.車輛通行設定:路口寬度不限,對一個路口而言,只有當一輛車通過路口（越過對面路口的交通燈后）后,其后續(xù)車輛才能繼續(xù)通過交通燈,車輛通過路口的時間可以固定,可以自行計算。進程的互斥:交通燈進程實際上是互斥的,即不能同時為紅或者同時為綠.進程的消息通信或其他通信方式:對車輛進程而言,每一個車輛在通過路口前,必須確認前面的車輛已經(jīng)通過了路口.進程的調(diào)度:停留在一個路口的車輛,決定其前進或等候的因素是交通燈和前面車輛的狀態(tài),需要設計一個良好的進程調(diào)度機制來控制所有車輛的通行。收銀員與顧客問題（信號量操作）實驗目的：了解信號量機制，了解并掌握進行同步和機制，熟悉信號量的操作函數(shù)，利用信號量實現(xiàn)對共享資源的控制。實驗要求：編程模擬下面同步問題：在某超市里有一個收銀員，且同時最多允許有n個顧客購物，我們可以將顧客和收銀員看成是兩類不同的進程，且工作流程如下圖所示。為了利用PV操作正確地協(xié)調(diào)這兩類進程之間的工作，設置了三個信號量SI、S2和Sn，且初值分別為0、0和n。蘋果問題目的：了解信號量機制，了解并掌握進程同步和互斥機制，熟悉信號量的操作函數(shù)，利用信號量實現(xiàn)對共享資源的控制。設計要求：編程模擬實現(xiàn)這一問題的程序控制，分析處理過程，問題描述：桌子上有一只盤子，最多可容納兩個水果，每次只能放入或取出一個水果。爸爸專向盤子放蘋果（apple），媽媽專向盤子中放桔子（orange）；兩個兒子專等吃盤子中的桔子，兩個女兒專等吃盤子中的蘋果。請用P、V操作來實現(xiàn)爸爸、媽媽、兒子、女兒之間的同步與互斥關系。饑餓小魚游戲設計饑餓小魚游戲程序，選擇多種圖形表示大大小小各種魚或動物，利用線程技術使各種魚在界面上移動。制定游戲和計分規(guī)則，如各種魚按照什么路線行進，當不同種類的魚相遇時誰會吃掉誰。隨機運動的彩色彈彈球畫出若干彩色彈彈球，每個球獲得大小不等的初始動力和速度，運動方向也各不相同，運動過程中速度逐漸減小，雙擊它使它再獲得動力。斯諾克臺球比賽模擬若干彩球按規(guī)則排列，擊白球撞開它們，則多球同時運動，各球之間進行彈性碰撞，碰撞或撞邊均要改變運動軌跡。畫出各彩球，顯示其運動軌跡，演示比賽過程。Windows多線程控制臺程序目的：學習和掌握如何編寫Windows多線程控制臺程序。通過編寫程序，加深對進程和線程關系的理解，掌握多線程程序的執(zhí)行和編寫技巧。設計要求：寫一個單進程多線程的Windows控制臺程序，該程序在一個進程內(nèi)建立N個線程來執(zhí)行指定的任務。N由命令行傳遞給系統(tǒng)。男女生洗澡問題（信號量操作）目的：了解信號量機制，了解并掌握進程同步和