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操作系统课程设计题目与要求

一、课程设计要求：

1．根据每道题的人数选定题目。

2．分析设计要求，给出解决方案，建立必要的数据结构，然后设计总体流程（包括界面）、

详细设计必要的算法，并最终显示结果。基于WINDOWS或LINUX操作系统都可以，用何种

编程语言都有可以。

3．提交设计报告，包括设计要求、设计思想流程、设计所涉及的主要数据结构、程序清单、

运行结果、设计心得、参考资料等。

4．严禁抄袭，复制设计内容，查出后相关同学设计成绩以零分处理。

5．所提交源程序应是能够运行通过的完整程序。

6．课程设计参考评分标准：

设计思想说明（10分）。

数据结构的说明（6分）。

各模块的算法流程图（10分）。

程序清单：注意加注释（包含关键字、方法、变量等），在每个模块前加注释；（共70分，

其中书面源程序占35分，实验的检查结果、程序的运行情况占35分）。

体会，总结（4分）。

二、设计题目

1．Windows多线程控制台程序（2人）

目的：学习和掌握如何编写Windows多线程控制台程序。通过编写程序，加深对进程和线

程关系的理解，掌握多线程程序的执行和编写技巧。

设计要求：写一个单进程多线程的Windows控制台程序，该程序在一个进程内建立N个线

程来执行指定的任务。N由命令行传递给系统。

Win32控制台程序中，主函数的格式如：

Voidmain(intargc,char*argv[])，可以获取命令行参数。

通过VC++“工程/设置”的C/C++属性页设置应用程序为“MTD”多线程。

利用win32APICreateThread()来生成线程。

2．睡眠理发师问题（2人）

目的：了解信号量机制，了解并掌握进程同步和互斥机制，熟悉信号量的操作函数，利用信

号量实现对共享资源的控制。

设计要求：

（1）编写程序实现理发师与顾客进程的同步。

问题描述：这是一种经典的IPC问题，理发店有一位理发师，一把理发椅和n把用来等候理

发的椅子。如果没有顾客，则理发师在理发椅上睡觉，顾客理来时，如理发师闲则理发，否

则如有空椅则坐等，没有空椅则离开，编写程序实现理发师和顾客程序，实现进程控制，要

求不能出现竞争。

（2）将（1）题中问题修改为有两位理发师，设计程序实现同步控制。

问题提示：可以用一个变量waitting来记录等候理发的顾客数，另使用三个信号量：用来记

录等候理发的顾客数customers；用来记录理发师是否空闲的信号量barbers，一个用于互斥

访问waitting变量的mutex.。

3．进程调度模拟程序1（2人）

目的：深入掌握进程调度的概念原理和实现方法。

设计要求：编写一个进程调度程序，允许多个进程并行执行。

进程调度算法：采用最高优先数优先的调度算法（即把处理机分配给优先数最高的进程）、

先来先服务算法、按时间片轮转调度算法，最终总结该算法的优缺点，写出设计体会。

每个进程有一个进程控制块（PCB）表示，进程控制块可以包含如下信息：

进程名、优先数、到达时间、需要运行时间、已用CPU时间、进程状态等等。

进程的优先数及需要的运行时间可以事先人为指定（也可以由随机数产生）。进程的到达时

间为输入进程的时间。进程的运行时间以时间片为单位进行计算。每个进程的状态可以是就

绪W（wait）、运行R（run）或完成F（finish）三种状态之一。

4．进程调度模拟程序2（1人）

目的：深入掌握进程调度的概念原理和实现方法。

设计要求：编写一个进程调度程序，允许多个进程并行执行。

进程调度算法：采用最高优先数优先与按时间片轮转调度结合算法，最终总结该算法的优缺

点，写出设计体会。

如果运行下个时间片后，进程的已占用CPU时间已达到所需要的运行时间，则撤消该进程，

如果运行一个时间片后进行已占用CPU时间还未达到所需要的运行时间，也就是进程还需

要继续运行，此时应将进程的优先数减1(即降低一级)，然后把它插入就绪队列等待CPU。

每进行一次调度程序都打印一次运行进程、就绪队列、以及各个进程的PCB，以便进行检查。

重复以上过程，直到所有进程都完成为止。

5．读者与写者问题（进程同步问题）（2人）

目的：了解进程同步的概念，理解信号量机制的原理，掌握运用信号量解决进程同步问题的

方法，进而学会运用进程的同步与互斥。

设计要求：编程模拟读者与写者问题，要求显示结果。

问题描述：

（1）多个进程共享一个