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56800字硕士毕业论文数据结构在操作系统进程调度中的应用分析

论文类型:硕士毕业论文
论文字数:56800字
论点:数据结构,操作系统,算法
论文概述:

本论文将以操作系统的基本原理作为指导思想,以分析内核主要数据结构为核心,以理清数据结构间的关系为线索,以分析实现机制为前期基础i作的目的。深透理解Linux作为多用户任务操作系统

论文正文:

第一章绪论

“数据结构”是一门自收自支的课程,于1968年才在国外开设。1968年,美国的唐·奥克努特教授创建了最初的数据结构系统。他编写的《计算机编程技能》第一卷《基本算法》是系统阐述数据的逻辑结构、存储结构和操作的第一本书。“数据结构”是计算机科学中一门综合性的专业基础课。它是数学、计算机硬件和计算机软件之间的核心课程。数据结构课程的内容不仅是一般编程(特别是非数值编程)的基础,也是设计和实现编译器、操作系统、数据库系统等系统程序的重要基础。
数据结构是计算机存储和组织数据的方式。在正常情况下,精心选择的数据结构可以实现更高的操作效率或存储效率算法。数据结构通常与高效的检索算法和索引技术相关。数据结构是计算机科学的一门综合性专业基础课。它研究计算机的运算对象、它们之间的关系以及在非数值计算编程问题中的运算。它与计算机硬件,尤其是计算机软件的研究密切相关。它是数学、计算机硬件和软件之间的核心课程。无论是汇编程序还是操作系统,它都涉及研究数据元素在内存中的分布。
数据结构不仅涉及图论、表和树的理论,还延伸到网络、集合代数、格、关系等。它在操作系统的开发中起着重要的作用,是操作系统的重要基础。操作系统是在计算机硬件上配置的第一层软件。这是一套程序。所有其他软件,如汇编程序,将依赖操作系统的支持来获得其服务。同时,操作系统离不开相关软件的支持。如何分配其数据以及软件采用的数据结构和算法将极大地影响系统的性能。由于许多学科都与内存中数据元素的分配有关,数据结构和操作系统不能被视为两个独立且不相关的学科,而应该结合起来研究。
当计算机解决一个实际问题时,一般需要经过以下步骤:首先,从具体问题中抽象出一个合适而正确的数学模型,然后设计一个求解该数学模型的算法,最后编译、测试和调试程序,直到得到最终解。建立数学模型的实质是分析具体问题,从中提取要操作的对象,找出这些操作对象之间的关系,然后用数学语言来描述它们。计算机算法与数据结构之间的关系非常密切。该算法必须依赖于十种特定的数据结构。数据结构直接关系到算法的选择和运行效率。由于计算是由计算机完成的,因此有必要设计相应的插入、删除和修改算法。也就是说,数据结构还需要给出由每种结构类型定义的各种操作的算法。
本文以十大操作系统为基础,围绕十大数据结构,分析和研究其在大规模软件系统中的重要地位。系统中各种资源的表示和组织不仅能够最大限度地利用系统资源,而且能够公平合理地利用资源。在许多类型的编程中,数据结构的选择是最基本的设计考虑。许多大型系统的建设经验表明,系统实施的难度和系统建设的质量在很大程度上取决于是否选择最佳的数据结构。在解决实际问题的过程中,一旦确定了数据结构,算法就易于设计。但是,有些情况会发生逆转,需要根据特定的算法选择最合适的数据结构。无论是哪种情况,选择合适的数据结构都非常重要,因为数据结构直接影响算法的设计和执行效率。本文选择
Linux作为研究对象。Linux是一个可以在各种平台上运行的操作系统,具有开放源代码,免费,功能强大,符合POSiX标准,与UNiX兼容。
Linux的原始版本是由林纳斯·本纳第克特·托瓦兹编写的。为了让Linux更加完善,托瓦尔兹在互联网上公开了Linux的源代码,并邀请来自世界各地的志愿者参与到Linux的完善和发展中来。在全世界爱好者的帮助下,Linux在短时间内得到了不断的改进和快速的发展。目前,Linux内核仍在以相当快的速度发展。事实证明,linux是一个很有前途的操作系统,也是少数几个能与微软操作系统竞争的系统之一。
中国的it产业起步较晚,在技术上落后于十个西方发达国家。在我国,受知识产权的限制,无论是在个人电脑平台上使用的视窗桌面系统,还是在十台大中型电脑上使用的UNiX,都无法窥视其内部结构。目前,信息社会的环境迫切需要一个自己开发的安全操作系统。计算机系统安全包括:操作系统安全、数据库安全、网络安全和应用软件安全。操作系统是所有上层应用程序的接口和平台,所以如果没有安全的操作系统作为基础,那么所有上层应用程序的安全问题都无法真正得到解决。因为我们想要设计我们自己的安全操作系统,所以对现有操作系统内核的彻底研究是必不可少的。Linux的开源代码为这一项提供了条件,
本文将以操作系统的基本原理为指导思想,以内核主要数据结构的分析为核心,以数据结构之间关系的澄清为线索,以实现机制的分析为前一项基础工作的目的。深刻理解Linux作为多用户任务操作系统的本质及其操作原理,并思考优化和改进的方法,以提高现有操作系统的效率。

第一章导言.........8-10
第二章linux内核总体.........10-13
2.1五.........10-12
2.2 Linux内核概述.........12-13
第三章LINUX中的数据结构.........13-20
3.1链接列表.........13-17
3.2树.........17-19
3.2.1二进制排序树.........18-19
3.2.2红黑树.........19
3.3概述.........19-20
第4章Linux的过程结构.........20-43
4.1相关概念的简要说明.........20-34
4.1.1 Linux进程.........20
4.1.2任务_结构.........20-34
4.2过程组织中的数据.........34-42
4.2.1等候队列.........34-39
4.2.2等待事件.........39-42
4.3概述.........42-43

结论
我花了两个月的时间详细阅读和评论了Linux内核源代码,特别是对进程调度和进程控制部分的源代码做了更深入的分析。近年来,由于其出色的稳定性、灵活的架构、丰富的设备驱动程序、开放的源代码和良好的可扩展性,Linux在桌面系统、低端服务器、高端服务器和嵌入式系统方面显示出越来越强的竞争力,这对于仍处于10个“公平”开放开发模式的11个操作系统来说是一个奇迹。这也是我选择linux作为研究对象的原因。
但是,从调度系统的实现来看,通过分析,我认为Linux的长期还在桌面系统上。它仍然保持早期开发的“利己主义”特征,即自由软件开发人员的开发动机在很大程度上来自于对现有系统本身“不容易使用”的现状的十大改变,在很大程度上是为了满足其自身的一些需求。尽管有十几个动机和动机,但Linux已经显示出与视窗系统等商业操作系统的激烈竞争。然而,从开发者的角度来看,这种愿望和自由软件的开发特点都有其缺点。对于10个Linux的市场来说,最迫切和最活跃的需求是10个嵌入式系统。然而,至少从调度系统Linux2的角度来看。6在这方面没有做出很大努力。研究证明,它不能满足某些嵌入式系统的特殊要求,如嵌入式系统的实时反馈和控制要求。从市场的角度来看,从10个linux开发真正的产品是相当困难的,这使得Linux应用在市场中所占的比例相对较小。