os課程設(shè)計(jì)題目

操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)題目與要求一、課程設(shè)計(jì)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?jī)擅瑢W(xué)之間課程設(shè)計(jì)內(nèi)容應(yīng)該不同。如果有選擇相同題目的小組，則設(shè)計(jì)方案不同，否則視為抄襲。題目選定后上報(bào)給金鵬，要求每個(gè)題目不超過(guò)5個(gè)人做。2．分析設(shè)計(jì)要求，給出解決方案，建立必要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，然后設(shè)計(jì)總體流程(包括界面)、詳細(xì)設(shè)計(jì)必要的算法，并最終顯示結(jié)果?；赪INDOWS或LINUX操作系統(tǒng)都可以，用何種編程語(yǔ)言都有可以。3．嚴(yán)禁抄襲，復(fù)制設(shè)計(jì)內(nèi)容，查出后相關(guān)同學(xué)設(shè)計(jì)成績(jī)以零分處理?；赪indows或Linux操作系統(tǒng)都可以,用何種編程語(yǔ)言都可以。二、提交的資料1．文檔提交設(shè)計(jì)報(bào)告，包括設(shè)計(jì)要求、設(shè)計(jì)思想流程、設(shè)計(jì)所涉及的主要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序清單、運(yùn)行結(jié)果、設(shè)計(jì)心得、參考資料等要求使用計(jì)算機(jī)打印在A4紙上，同時(shí)提交電子文檔。2．軟件軟件需提供加注釋的源程序。注：對(duì)于分析設(shè)計(jì)中未能實(shí)現(xiàn)的部分需要加以說(shuō)明。對(duì)于軟件中所參考的部分模塊或代碼需要加以聲明。三、設(shè)計(jì)題目銀行家算法的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)目的：了解多道程序系統(tǒng)中，多個(gè)進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行的資源分配。具體用銀行家算法實(shí)現(xiàn)資源分配。要求如下：設(shè)計(jì)一個(gè)3個(gè)并發(fā)進(jìn)程共享3類不同資源的系統(tǒng)，進(jìn)程可動(dòng)態(tài)地申請(qǐng)資源和釋放資源，系統(tǒng)按各進(jìn)程的申請(qǐng)動(dòng)態(tài)地分配資源。設(shè)計(jì)用銀行家算法和隨機(jī)分配算法，實(shí)現(xiàn)資源分配的兩個(gè)資源分配程序，應(yīng)具有顯示或打印各進(jìn)程依次要求申請(qǐng)的資源數(shù)以及依次分配資源的情況。確定一組各進(jìn)程依次申請(qǐng)資源數(shù)的序列，在相同的情況下分別運(yùn)行上述兩種資源分配程序，觀察運(yùn)行結(jié)果。用多線程同步方法解決睡眠理發(fā)師問(wèn)題目的：了解信號(hào)量機(jī)制，了解并掌握進(jìn)行同步和機(jī)制，熟悉信號(hào)量的操作函數(shù)，利用信號(hào)量實(shí)現(xiàn)對(duì)共享資源的控制。設(shè)計(jì)要求：編寫(xiě)程序?qū)崿F(xiàn)理發(fā)師與顧客進(jìn)程的同步。問(wèn)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(lái)等候理發(fā)的椅子。如果沒(méi)有顧客，則理發(fā)師便在理發(fā)椅上睡覺(jué)，顧客到來(lái)時(shí)，如理發(fā)師閑則理發(fā)，否則如有空等候椅則坐等，沒(méi)有空椅則離開(kāi)，編寫(xiě)程序?qū)崿F(xiàn)理發(fā)師和顧客程序，實(shí)現(xiàn)進(jìn)程控制，要求不能出現(xiàn)競(jìng)爭(zhēng)。進(jìn)程調(diào)度模擬程序目的：深入掌握進(jìn)行調(diào)度的概念原理和實(shí)同方法。設(shè)計(jì)要求：編寫(xiě)一個(gè)進(jìn)程調(diào)度程序，允許多個(gè)進(jìn)程并行執(zhí)行。進(jìn)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(jī)分配給優(yōu)先數(shù)最高的進(jìn)程）、先來(lái)先服務(wù)算法、按時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法，最終總結(jié)該算法的優(yōu)缺點(diǎn)，寫(xiě)出設(shè)計(jì)體會(huì)。每個(gè)進(jìn)程有一個(gè)進(jìn)程控制塊（PCB）表示。進(jìn)程控制塊可以包含如下信息：進(jìn)程名、優(yōu)先數(shù)、到達(dá)時(shí)間、需要運(yùn)行時(shí)間、已用CPU時(shí)間、進(jìn)程狀態(tài)等等。進(jìn)程的優(yōu)先數(shù)及需要的運(yùn)行時(shí)間可以事先人為地指定（也可以由隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生）。進(jìn)程的到達(dá)時(shí)間為輸入進(jìn)程的時(shí)間。讀者與寫(xiě)者問(wèn)題（進(jìn)程同步問(wèn)題）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私膺M(jìn)程同步的概念，理解信號(hào)量機(jī)制的原理，掌握運(yùn)用信號(hào)量解決進(jìn)程同步問(wèn)題的方法，進(jìn)而學(xué)會(huì)運(yùn)用進(jìn)程的同步與互斥。設(shè)計(jì)要求：編程模擬教材中討論的讀者與寫(xiě)者問(wèn)題，要求能顯示結(jié)果。處理機(jī)調(diào)度實(shí)驗(yàn)?zāi)康模杭由钭鳂I(yè)概念的理解，深入了解多道程序設(shè)計(jì)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(duì)作業(yè)調(diào)度算法的理解。實(shí)驗(yàn)要求：采用短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法、先來(lái)先服務(wù)調(diào)度算法和最高響應(yīng)比調(diào)度算法實(shí)現(xiàn)處理機(jī)對(duì)作業(yè)的調(diào)度。作業(yè)調(diào)度算法的關(guān)鍵是在已有的作業(yè)后備隊(duì)列上按照一定的規(guī)則選擇一個(gè)作業(yè)，如何在已有的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上進(jìn)行操作的問(wèn)題。生產(chǎn)者—消費(fèi)者問(wèn)題設(shè)計(jì)要求：設(shè)計(jì)一個(gè)程序，由一個(gè)父進(jìn)程創(chuàng)建三個(gè)子進(jìn)程，三個(gè)子進(jìn)程一個(gè)是生產(chǎn)者進(jìn)程，兩個(gè)是消費(fèi)者進(jìn)行，父子進(jìn)程都使用父進(jìn)程創(chuàng)建的共享存儲(chǔ)區(qū)進(jìn)行通信，由生產(chǎn)者進(jìn)程將一個(gè)數(shù)組中的十個(gè)數(shù)值發(fā)送到由5個(gè)緩沖區(qū)組成的共享內(nèi)存中，兩個(gè)消費(fèi)者進(jìn)程輪流接收并輸出這十個(gè)數(shù)值，同時(shí)將兩個(gè)消費(fèi)者進(jìn)程讀出的數(shù)值進(jìn)行累加求和。問(wèn)題描述：一組生產(chǎn)者向一組消費(fèi)者提供消息，它們共享一個(gè)有界緩沖區(qū)n,生產(chǎn)者向其中投放消息，消費(fèi)者從中取得消息。規(guī)則：對(duì)于生產(chǎn)者進(jìn)程：產(chǎn)生一個(gè)數(shù)據(jù)，當(dāng)要送入緩沖區(qū)時(shí)，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(fèi)者進(jìn)程；否則，等待；對(duì)于消費(fèi)者進(jìn)程：當(dāng)它去取數(shù)據(jù)時(shí)，要看緩沖區(qū)中是否有數(shù)據(jù)可取，若有則取走一個(gè)數(shù)據(jù)，并通知生產(chǎn)者進(jìn)程，否則，等待。緩沖區(qū)是個(gè)臨界資源，因此，諸進(jìn)程對(duì)緩沖區(qū)的操作程序是一個(gè)共享臨界區(qū)，所以，還有個(gè)互斥的問(wèn)題。交通信號(hào)燈模擬一個(gè)十字路口,共有四組紅綠燈,每個(gè)路口的車輛都遵循"紅燈停,綠燈行"的原則,假設(shè)將每一臺(tái)汽車都作為一個(gè)進(jìn)程,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)良好的機(jī)制,展示出合理的"十字路口交通管理"情況.車輛通行設(shè)定:路口寬度不限,對(duì)一個(gè)路口而言,只有當(dāng)一輛車通過(guò)路口（越過(guò)對(duì)面路口的交通燈后）后,其后續(xù)車輛才能繼續(xù)通過(guò)交通燈,車輛通過(guò)路口的時(shí)間可以固定,可以自行計(jì)算。進(jìn)程的互斥:交通燈進(jìn)程實(shí)際上是互斥的,即不能同時(shí)為紅或者同時(shí)為綠.進(jìn)程的消息通信或其他通信方式:對(duì)車輛進(jìn)程而言,每一個(gè)車輛在通過(guò)路口前,必須確認(rèn)前面的車輛已經(jīng)通過(guò)了路口.進(jìn)程的調(diào)度:停留在一個(gè)路口的車輛,決定其前進(jìn)或等候的因素是交通燈和前面車輛的狀態(tài),需要設(shè)計(jì)一個(gè)良好的進(jìn)程調(diào)度機(jī)制來(lái)控制所有車輛的通行。收銀員與顧客問(wèn)題（信號(hào)量操作）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私庑盘?hào)量機(jī)制，了解并掌握進(jìn)行同步和機(jī)制，熟悉信號(hào)量的操作函數(shù)，利用信號(hào)量實(shí)現(xiàn)對(duì)共享資源的控制。實(shí)驗(yàn)要求：編程模擬下面同步問(wèn)題：在某超市里有一個(gè)收銀員，且同時(shí)最多允許有n個(gè)顧客購(gòu)物，我們可以將顧客和收銀員看成是兩類不同的進(jìn)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(jìn)程之間的工作，設(shè)置了三個(gè)信號(hào)量SI、S2和Sn，且初值分別為0、0和n。蘋(píng)果問(wèn)題目的：了解信號(hào)量機(jī)制，了解并掌握進(jìn)程同步和互斥機(jī)制，熟悉信號(hào)量的操作函數(shù)，利用信號(hào)量實(shí)現(xiàn)對(duì)共享資源的控制。設(shè)計(jì)要求：編程模擬實(shí)現(xiàn)這一問(wèn)題的程序控制，分析處理過(guò)程，問(wèn)題描述：桌子上有一只盤(pán)子，最多可容納兩個(gè)水果，每次只能放入或取出一個(gè)水果。爸爸專向盤(pán)子放蘋(píng)果（apple），媽媽專向盤(pán)子中放桔子（orange）；兩個(gè)兒子專等吃盤(pán)子中的桔子，兩個(gè)女兒專等吃盤(pán)子中的蘋(píng)果。請(qǐng)用P、V操作來(lái)實(shí)現(xiàn)爸爸、媽媽、兒子、女兒之間的同步與互斥關(guān)系。饑餓小魚(yú)游戲設(shè)計(jì)饑餓小魚(yú)游戲程序，選擇多種圖形表示大大小小各種魚(yú)或動(dòng)物，利用線程技術(shù)使各種魚(yú)在界面上移動(dòng)。制定游戲和計(jì)分規(guī)則，如各種魚(yú)按照什么路線行進(jìn)，當(dāng)不同種類的魚(yú)相遇時(shí)誰(shuí)會(huì)吃掉誰(shuí)。隨機(jī)運(yùn)動(dòng)的彩色彈彈球畫(huà)出若干彩色彈彈球，每個(gè)球獲得大小不等的初始動(dòng)力和速度，運(yùn)動(dòng)方向也各不相同，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度逐漸減小，雙擊它使它再獲得動(dòng)力。斯諾克臺(tái)球比賽模擬若干彩球按規(guī)則排列，擊白球撞開(kāi)它們，則多球同時(shí)運(yùn)動(dòng)，各球之間進(jìn)行彈性碰撞，碰撞或撞邊均要改變運(yùn)動(dòng)軌跡。畫(huà)出各彩球，顯示其運(yùn)動(dòng)軌跡，演示比賽過(guò)程。Windows多線程控制臺(tái)程序目的：學(xué)習(xí)和掌握如何編寫(xiě)Windows多線程控制臺(tái)程序。通過(guò)編寫(xiě)程序，加深對(duì)進(jìn)程和線程關(guān)系的理解，掌握多線程程序的執(zhí)行和編寫(xiě)技巧。設(shè)計(jì)要求：寫(xiě)一個(gè)單進(jìn)程多線程的Windows控制臺(tái)程序，該程序在一個(gè)進(jìn)程內(nèi)建立N個(gè)線程來(lái)執(zhí)行指定的任務(wù)。N由命令行傳遞給系統(tǒng)。男女生洗澡問(wèn)題（信號(hào)量操作）目的：了解信號(hào)量機(jī)制，了解并掌握進(jìn)程同步和