进程基本原理.docx

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进程基本原理

1.1进程基本原理

1.绘制描述事件先后顺序的前驱图。

（1-2人）中级

●建立前驱图的数据结构描述；

●建立绘制前驱图的例程，包括结点和有向边；

●可以删除、添加结点或有向边；

●可用鼠标在窗口的任意位置指点，确定结点或有向边位置；

●可以拖动现有结点的位置，与该结点相连的有向边也随之移动；

●可以将前驱图存入文件，从文件中取出；

2.绘制简单程序片段的前驱图。

（1-2人）高级

●建立前驱图的数据结构描述；

●可以从键盘或对话框接收程序片段；

●可将程序片段存入磁盘文件或从文件中取出；

●对程序片段进行词法分析，得出各语句之间的依赖关系；

●画出各语句间的前驱图；

3.Intel80x68系列CPU的环保护机制：

分析CIH病毒代码。

（1人）中级

●查找CIH病毒代码资料；

●分析代码；

●找到CIH病毒绕过CPU环保护机制的方法；

●分析代码的工作流程，画出相应的流程图。

●写出分析报告；

1.2多线程技术和进程的同步与互斥

4.多线程编程：

程序运行结果的不可再现性。

（1人）低级

●设置两个线程，一个执行计算N:

=N+1，另一个将N的值输出到窗口；

●为减慢线程的执行速度，可以在程序中插入Sleep（1000）语句，1000表示程序停顿1000ms，；

●设法调整两个线程的执行顺序，使之出现教材上所列出的

（1）、

（2）、（3）三种情况；

5.多线程编程：

临界区控制。

（1人）低级

●设置两个线程，一个执行计算N:

=N+1，另一个将N的值输出到窗口；

●为减慢线程的执行速度，可以在程序中插入Sleep（1000）语句，1000表示程序停顿1000ms，；

●设置互斥信号量，保证两线程互斥使用共享变量N；

6.多线程编程：

生产者-消费者问题。

（1人）中级

●设置两类线程，一类为生产者，一类为消费者；

●建立缓冲区的数据结构；

●使用菜单随机启动生产者或消费者；

●在窗口上显示缓冲区；

●随着线程每次操作缓冲区，更新窗口的显示；

7.多线程编程：

读者-写者问题。

（1人）中级

●设置两类线程，一类为读者，一类为写者；

●使用菜单随机启动读者或写者；

●在窗口上显示读者或写者执行状态；

●随着线程的执行，更新窗口的显示；

8.多线程编程：

哲学家问题。

（1人）中级

●设置线程，描述哲学家；

●使用菜单随机启动哲学家；

●在窗口上显示线程执行状态；

●随着线程的执行，更新窗口的显示；

●设法延迟哲学家线程的执行，使之出现死锁；

9.多线程编程：

死锁避免，哲学家问题。

（1人）中级

●设置线程，描述哲学家，注意精心设置哲学家线程的程序；

●使用菜单随机启动哲学家；

●在窗口上显示线程执行状态；

●随着线程的执行，更新窗口的显示；

●设法延迟哲学家线程的执行，应该不会出现死锁；

1.3多任务间通信

10.进程通信-----管道通信：

编程实现两进程之间通过Windows的有名和无名管道传递字符串。

（1人）低级

●编写两个进程，一进程负责发送字符串，另一进程负责接收字符串；

●注意管道的创建和释放；

●发送进程应可以从窗口或键盘上接收字符串；

●接收进程应可将字符串显示在窗口上；

●使用标准的Windows管道通信技术实现

11.进程通信-----管道通信：

编程实现两进程之间通过自行设计的管道机制传递字符串。

（2人）高级

●编写三个线程，一线程负责发送字符串，另一线程负责接收字符串，第3个线程负责管理管道；

●在磁盘上建立临时文件作为管道文件；

●发送进程应可以从窗口或键盘上接收字符串；

●接收进程应可将字符串显示在窗口上；

●不能使用标准的Windows管道通信技术；

●不可使用全局变量传递数据；

12.进程通信-----Socket通信：

编程实现两进程之间通过WinSock的通信。

（1人）低级

●编写两个进程，一进程负责发送字符串，另一进程负责接收字符串；

●注意管道的创建和释放；

●发送进程应可以从窗口或键盘上接收字符串；

●接收进程应可将字符串显示在窗口上；

13.进程通信-----共享存储区通信：

编程实现两进程之间通过共享存储区的通信。

（1人）中级

●编写两个进程，一进程负责发送数据，另一进程负责接收数据；

●注意共享存储区的创建和释放；

●发送进程应可以从窗口或键盘上接收字符串；

●接收进程应可将数据显示在窗口上；

●要求使用基本的WindowsAPI实现。

1.4处理机调度

14.进程/作业调度：

先来先服务。

（1人）中级

●建立作业的数据结构描述；

●使用两种方式产生作业：

（a）自动产生，（b）手工输入；

●在屏幕上显示每个作业的执行情况；

●时间的流逝可用下面几种方法模拟：

（a）按键盘，每按一次可认为过一个时间单位；（b）响应WM_TIMER；

●计算并显示一批作业的周转时间、平均周转时间、带权周转时间、平均带权周转时间。

●将一批作业的执行情况存入磁盘文件，以后可以读出并重放；

15.进程/作业调度：

短作业/进程优先。

（1人）中级

●建立作业的数据结构描述；

●使用两种方式产生作业：

（a）自动产生，（b）手工输入；

●在屏幕上显示每个作业的执行情况；

●时间的流逝可用下面几种方法模拟：

（a）按键盘，每按一次可认为过一个时间单位；（b）响应WM_TIMER；

●计算并显示一批作业的周转时间、平均周转时间、带权周转时间、平均带权周转时间。

●将一批作业的执行情况存入磁盘文件，以后可以读出并重放；

16.进程/作业调度：

时间片轮转调度算法。

（1人）中级

●建立作业的数据结构描述；

●使用两种方式产生作业：

（a）自动产生，（b）手工输入；

●在屏幕上显示每个作业的执行情况；

●时间的流逝可用下面几种方法模拟：

（a）按键盘，每按一次可认为过一个时间单位；（b）响应WM_TIMER；

●计算并显示一批作业的周转时间、平均周转时间、带权周转时间、平均带权周转时间。

●将一批作业的执行情况存入磁盘文件，以后可以读出并重放；

17.进程/作业调度：

优先权调度算法。

（1人）中级

●建立作业的数据结构描述；

●使用两种方式产生作业：

（a）自动产生，（b）手工输入；

●在屏幕上显示每个作业的执行情况；

●时间的流逝可用下面几种方法模拟：

（a）按键盘，每按一次可认为过一个时间单位；（b）响应WM_TIMER；

●计算并显示一批作业的周转时间、平均周转时间、带权周转时间、平均带权周转时间。

●将一批作业的执行情况存入磁盘文件，以后可以读出并重放；

18.进程/作业调度：

高响应比优先调度算法。

（1人）中级

●建立作业的数据结构描述；

●使用两种方式产生作业：

（a）自动产生，（b）手工输入；

●在屏幕上显示每个作业的执行情况；

●时间的流逝可用下面几种方法模拟：

（a）按键盘，每按一次可认为过一个时间单位；（b）响应WM_TIMER；

●计算并显示一批作业的周转时间、平均周转时间、带权周转时间、平均带权周转时间。

●将一批作业的执行情况存入磁盘文件，以后可以读出并重放；

19.进程/作业调度：

多级队列调度算法。

（1人）中级

●建立作业的数据结构描述；

●使用两种方式产生作业：

（a）自动产生，（b）手工输入；

●在屏幕上显示每个作业的执行情况；

●时间的流逝可用下面几种方法模拟：

（a）按键盘，每按一次可认为过一个时间单位；（b）响应WM_TIMER；

●计算并显示一批作业的周转时间、平均周转时间、带权周转时间、平均带权周转时间。

●将一批作业的执行情况存入磁盘文件，以后可以读出并重放；

20.进程/作业调度：

多级反馈队列调度算法。

（1人）高级

●建立作业的数据结构描述；

●使用两种方式产生作业：

（a）自动产生，（b）手工输入；

●在屏幕上显示每个作业的执行情况；

●时间的流逝可用下面几种方法模拟：

（a）按键盘，每按一次可认为过一个时间单位；（b）响应WM_TIMER；

●计算并显示一批作业的周转时间、平均周转时间、带权周转时间、平均带权周转时间。

●将一批作业的执行情况存入磁盘文件，以后可以读出并重放；

1.5死锁的理论与算法

21.进程死锁的检测：

绘制资源分配图。

（2人）中级

●建立资源分配图的数据结构描述；

●建立绘制资源分配图的例程，包括结点和有向边；

●可以删除、添加结点或有向边；

●可用鼠标在窗口的任意位置指点，确定结点或有向边位置；

●可以拖动现有结点的位置，与该结点相连的有向边也随之移动；

●可以将资源分配图存入文件，从文件中取出；

22.进程死锁的避免：

银行家算法，教材P127-129页。

（1人）中级

●建立银行家算法的数据结构描述；

●将初始数据放在文件中，算法运行时读出；

●对给定的资源请求，使用算法判断是否允许；

●输出每次判断产生的执行序列；

23.进程死锁的检测：

资源分配图化简判断是否有死锁发生。

（2人）中级

●建立所需数据结构；

●使用题目21存成的资源分配图的文件作为输入；

●编写资源分配图化简算法；

●每化简一步，在屏幕上显示化简的当前结果；

●最后给出结论，是否死锁，如思索给出死锁的进程及资源；

1.6基本存储管理技术

24.动态分区分配算法：

首次适应算法。

（1人）中级

●建立描述内存分配状况的数据结构；

●建立描述进程的数据结构；

●使用两种方式产生进程：

（a）自动产生，（b）手工输入；

●在屏幕上显示内存的分配状况、每个进程的执行情况；

●时间的流逝可用下面几种方法模拟：

（a）按键盘，每按一次可认为过一个时间单位；（b）响应WM_TIMER；

●将一批进程的执行情况存入磁盘文件，以后可以读出并重放；

25.动态分区分配算法：

循环首次适应算法。

（1人）中级

●建立描述内存分配状况的数据结构；

●建立描述进程的数据结构；

●使用两种方式产生进程：

（a）自动产生，（b）手工输入；

●在屏幕上显示内存的分配状况、每个进程的执行情况；

●时间的流逝可用下面几种方法模拟：

（a）按键盘，每按一次可认为过一个时间单位；（b）响应WM_TIMER；

●将一批进程的执行情况存入磁盘文件，以后可以读出并重放；

26.动态分区分配算法：

最佳适应算法。

（1人）中级

●建立描述内存分配状况的数据结构；

●建立描述进程的数据结构；

●使用两种方式产生进程：

（a）自动产生，（b）手工输入；

●在屏幕上显示内存的分配状况、每个进程的执行情况；

●时间的流逝可用下面几种方法模拟：

（a）按键盘，每按一次可认为过一个时间单位；（b）响应WM_TIMER；

●将一批进程的执行情况存入磁盘文件，以后可以读出并重放；

27.动态分区的回收算法。

（1人）中级

●建立描述内存分配状况的数据结构；

●建立描述进程的数据结构；

●在屏幕上显示内存的分配状况、每个进程的执行情况；

●时间的流逝可用下面几种方法模拟：

（a）按键盘，每按一次可认为过一个时间单位；（b）响应WM_TIMER；

●将一批进程的执行情况存入磁盘文件，以后可以读出并重放；

28.动态重定位分区的紧凑算法，教材P144页。

（1人）中级

●建立描述内存分配状况的数据结构；

●将内存的分配情况存入磁盘文件，以后可以读出并重放；

●用不同的算法来进行紧凑；

●可否设计一种最佳的内存紧凑办法；

29.分段存储管理系统：

建立一个基本分段存储管理系统的模型。

（1-2人）高级

●首先分配一片较大的内存空间，作为程序运行的可用存储空间；

●建立应用程序的模型，应该包括相应的分段描述与存储结构；

●建立进程的基本数据结构及相应算法

●建立管理存储空间的基本存储结构。

●建立管理分段的基本数据结构与算法。

●设计存储空间的分配与回收算法；

●提供信息转储功能，可将存储信息存入磁盘，也可从磁盘读入；

30.分页存储管理系统：

建立一个基本分页存储管理系统的模型。

（1-2人）高级

●首先分配一片较大的内存空间，作为程序运行的可用存储空间；

●建立应用程序的模型；

●建立进程的基本数据结构及相应算法

●建立管理存储空间的基本存储结构。

●建立管理分页的基本数据结构与算法。

●设计存储空间的分配与回收算法；

●提供信息转储功能，可将存储信息存入磁盘，也可从磁盘读入；

31.段页式存储管理系统：

建立一个基本段页存储管理系统的模型。

（1-2人）高级

●首先分配一片较大的内存空间，作为程序运行的可用存储空间；

●建立应用程序的模型，包括分段结构在内；

●建立进程的基本数据结构及相应算法

●建立管理存储空间的基本存储结构。

●建立管理段页的基本数据结构与算法。

●设计存储空间的分配与回收算法；

●提供信息转储功能，可将存储信息存入磁盘，也可从磁盘读入；

1.7虚拟存储管理技术

32.页面置换算法：

最佳置换算法。

（1人）低级

●建立相应的数据结构；

●在屏幕上显示页面的状况；

●时间的流逝可用下面几种方法模拟：

（a）按键盘，每按一次可认为过一个时间单位；（b）响应WM_TIMER；

●将一批页的置换情况存入磁盘文件，以后可以读出并重放；

●计算页面的缺页次数、缺页后的页面置换次数；

33.页面置换算法：

FIFO算法。

（1人）低级

●建立相应的数据结构；

●在屏幕上显示页面的状况；

●时间的流逝可用下面几种方法模拟：

（a）按键盘，每按一次可认为过一个时间单位；（b）响应WM_TIMER；

●将一批页的置换情况存入磁盘文件，以后可以读出并重放；

●计算页面的缺页次数、缺页后的页面置换次数；

34.页面置换算法：

LRU算法。

（1人）低级

●建立相应的数据结构；

●在屏幕上显示页面的状况；

●时间的流逝可用下面几种方法模拟：

（a）按键盘，每按一次可认为过一个时间单位；（b）响应WM_TIMER；

●将一批页的置换情况存入磁盘文件，以后可以读出并重放；

●计算页面的缺页次数、缺页后的页面置换次数；

35.工作集理论：

计算工作集。

（1人）低级

●建立相应的数据结构；

●在屏幕上显示页面的状况；

●将一批页面的引用情况存入磁盘文件，以后可以读出并重放；

●计算进程的工作集；

1.8磁盘存储管理技术

36.磁盘调度算法：

先来先服务算法。

（1人）低级

●建立相应的数据结构；

●在屏幕上显示磁盘请求的服务状况；

●时间的流逝可用下面几种方法模拟：

（a）按键盘，每按一次可认为过一个时间单位；（b）响应WM_TIMER；

●将一批磁盘请求的情况存磁盘文件，以后可以读出并重放；

●计算磁头移动的总距离及平均移动距离；

37.磁盘调度算法：

SSTF算法。

（1人）低级

●建立相应的数据结构；

●在屏幕上显示磁盘请求的服务状况；

●时间的流逝可用下面几种方法模拟：

（a）按键盘，每按一次可认为过一个时间单位；（b）响应WM_TIMER；

●将一批磁盘请求的情况存磁盘文件，以后可以读出并重放；

●计算磁头移动的总距离及平均移动距离；

38.磁盘调度算法：

SCAN算法。

（1人）低级

●建立相应的数据结构；

●在屏幕上显示磁盘请求的服务状况；

●时间的流逝可用下面几种方法模拟：

（a）按键盘，每按一次可认为过一个时间单位；（b）响应WM_TIMER；

●将一批磁盘请求的情况存磁盘文件，以后可以读出并重放；

●计算磁头移动的总距离及平均移动距离；

39.磁盘调度算法：

CSCAN算法。

（1人）低级

●建立相应的数据结构；

●在屏幕上显示磁盘请求的服务状况；

●时间的流逝可用下面几种方法模拟：

（a）按键盘，每按一次可认为过一个时间单位；（b）响应WM_TIMER；

●将一批磁盘请求的情况存磁盘文件，以后可以读出并重放；

●计算磁头移动的总距离及平均移动距离；

40.磁盘调度算法：

FSCAN算法。

（1人）低级

●建立相应的数据结构；

●在屏幕上显示磁盘请求的服务状况；

●时间的流逝可用下面几种方法模拟：

（a）按键盘，每按一次可认为过一个时间单位；（b）响应WM_TIMER；

●将一批磁盘请求的情况存磁盘文件，以后可以读出并重放；

●计算磁头移动的总距离及平均移动距离；

41.磁盘调度算法：

N-Step-SCAN算法。

（1人）低级

●建立相应的数据结构；

●在屏幕上显示磁盘请求的服务状况；

●时间的流逝可用下面几种方法模拟：

（a）按键盘，每按一次可认为过一个时间单位；（b）响应WM_TIMER；

●将一批磁盘请求的情况存磁盘文件，以后可以读出并重放；

●计算磁头移动的总距离及平均移动距离；

1.9文件系统技术

42.目录查询：

查找WindowsFAT文件系统下指定目录的特定文件。

（1人）低级

●对形如“C:

\\Windows\\System\\Telnet.hlp”的文件进行查找；算法为：

●首先找到根目录C:

\\；

●从根目录找到子目录Windows；

●再找到子目录System；

●再找到文件Telnet.hlp；

43.空闲磁盘存储空间的管理：

位示图法。

（1人）高级

●建立相应的数据结构；

●磁盘上建立一个文件，文件长度设为10MB，用该文件来模拟一个磁盘，磁盘的物理块大小为512字节。

●建立进程的数据结构；

●时间的流逝可用下面几种方法模拟：

（a）按键盘，每按一次可认为过一个时间单位；（b）响应WM_TIMER；

●将一批进程对磁盘的请求的情况存磁盘文件，以后可以读出并重放；

●使用两种方式产生进程对磁盘的请求：

（a）自动产生，（b）手工输入；

●显示每次磁盘的请求和空间释放后的位示图状态；

●显示每次磁盘的请求和空间释放后状态；

44.空闲磁盘存储空间的管理：

UNIX成组链接法。

（1人）高级

●建立相应的数据结构；

●磁盘上建立一个文件，文件长度设为10MB，用该文件来模拟一个磁盘，磁盘的物理块大小为512字节。

●建立进程的数据结构；

●时间的流逝可用下面几种方法模拟：

（a）按键盘，每按一次可认为过一个时间单位；（b）响应WM_TIMER；

●将一批进程对磁盘的请求的情况存磁盘文件，以后可以读出并重放；

●使用两种方式产生进程对磁盘的请求：

（a）自动产生，（b）手工输入；

●显示每次磁盘的请求和空间释放后的空闲物理块链的状态；

●显示每次磁盘的请求和空间释放后状态；

45.内存文件系统：

建立基于内存的存储设备。

（2-3人）高级

●首先分配一定容量的内存，建立虚拟磁盘；

●在该磁盘上建立相应的文件系统；

●为该文件系统设计相应的数据结构来管理目录、虚拟磁盘的空闲空间、已分配空间等。

●提供文件的创建、删除、移位、改名等功能。

●提供良好的界面，可以显示磁盘文件的状态和空间的使用情况；

●提供虚拟磁盘转储功能，可将信息存入磁盘，还可从磁盘读入内存；

46.磁盘文件系统：

建立基于磁盘文件的存储设备。

（2-3人）高级

●首先创建一个文件，为其分配一定容量的磁盘空间；

●在该文件中建立相应的文件系统；

●为该文件系统设计相应的数据结构来管理目录、虚拟磁盘的空闲空间、已分配空间等。

●提供文件的创建、删除、移位、改名等功能。

●提供良好的界面，可以显示磁盘文件的状态和空间的使用情况；

●提供虚拟磁盘转储功能，可将信息存入磁盘，还可从磁盘读入内存；

1.10系统安全性

47.事务模型设计：

建立事务的系统安全管理模型。

（1-2人）中级

●建立事务的基本数据结构；

●建立事务日志的结构；

●设计基于事务日志的Redo和Undo功能。

●建立一个多线程的测试程序，分别对磁盘上的多个文件进行处理，并利用事务来管理。

●执行过程中人为安排一些意外的发生，包括断电、异常等，导致文件修改任务无法完成；

●利用事务日志进行数据的恢复；

48.域模型设计：

建立基于保护域的系统安全管理。

（1-2人）中级

●建立进程的基本数据结构；

●建立待保护对象的模型；

●建立保护域的模型与基本数据结构。

●建立进程的运行模式并模拟进程运行过程中对对象的访问。

●利用保护域机制控制进程的非法访问；

●提供信息转储功能，可将信息存入磁盘，也可从磁盘读入；

1.11操作系统接口

49.Windows命令接口：

建立基于WindowsAPI的命令接口。

（2-3人）中级

●模仿DOS的命令接口，提供基本的程序运行、目录浏览、文件查找、创建文件、删除文件、文件的改名、退出命令接口程序等功能；

●建立规范的命令语法格式；

●提供基于命令行的输入功能；

●利用命令语法格式检验命令行语法的正确性

●执行对应的功能，需要使用WindowsAPI接口来实现；

●命令的执行结果要以文本的形式反馈给用户。