操作系统课程设计题目和要求

操作系统课程设计
一、课程设计目的
通过课程设计，加深学生对教材中的重要算法的理解,同时通过用C语言编程实现这些算法，并在LINUX或Windows平台上实现,让学生更好地掌握操作系统的原理及实现方法，提高学生综合运用各专业课知识的能力。

二、课程设计内容
课题1 进程调度算法的模拟
1．用语言来实现对n个进程采用不同调度算法的进程调度。

2．每个用来标识进程的进程控制块PCB用结构来描述，包括以下字段：（1）进程优先数ID，其中0为闲逛进程，用户进程的标识数为1，2，3…。

（2）进程优先级Priority，闲逛进程（idle）的优先级为0，用户进程的优先级大于0，且随机产生，优先数越大，优先级越高。

（3）进程占用的CPU时间CPUtime，进程每运行一次，累计值等于4。

（4）进程总共需要运行时间Alltime，利用随机函数产生。

（5）进程状态，0：就绪态；1：运行态；2：阻塞态。

（6）队列指针next，用来将多个进程控制块PCB链接为队列。

3．优先数改变的原则
（1）进程在就绪队列中每呆一个时间片，优先数增加1。

（2）进程每运行一个时间片，优先数减3。

4．在调度前，系统中拥有的进程数PCB_number由键盘输入，经初始化后，所有的进程控制块PCB链接成就绪队列。

以下两题任选一题
课题2.1 系统动态分配资源的模拟
编程序模拟银行家算法,要求能体现算法的全过程
课题2.2 进程同步模拟
编写程序模拟实现五哲学家就餐问题。

以下两题任选一题
课题3.1 设计一个虚拟存储区和内存工作区，编程序演示下述算法的具体
实现过程,并计算访问命中率：
1、先进先出的算法（FIFO）
2、最近最少使用算法（LRU）
3、最佳淘汰算法（OPT）
4、最不经常使用算法（LFU）
课题3.2 内存管理模拟
使用Windows 2000／XP 的API 函数，编写一个包含两个线程的进程，一个线程用于模拟内存分配活动，一个线程用于跟踪第一个线程的内存行为，而且要求两个线程之间通过信号量实现同步。

模拟内存活动的线程可以从一个文件中读出要进行的内存操作，每个内存操作包括如下内容：
时间：操作等待时间。

块数：分配内存的粒度。

操作：包括保留(reserve)一个区域、提交(commit)一个区域、释放(release)一个区域、回收(decommit)一个区域和加锁(lock)与解锁(unlock)一个区域，可以将这些操作编号存放于文件。

保留是指保留进程的虚拟地址空间，而不分配物理存储空间。

提交在内存中分配物理存储空间。

回收是指释放物理内存空间，但在虚拟地址空间仍然保留，它与提交相对应，即可以回收已经提交的内存块。

释放是指将物理存储和虚拟地址空间全部释放，它与保留(reserve)相对应，即可以释放已经保留的内存块。

大小：块的大小。

访问权限，共五种，分别为：
PAGE_READONLY,PAGE_READWRITE ，
PAGE_EXECUTE，
PAGE_EXECUTE_READ
PAGE EXETUTE_READWRITE。

可以将这些权限编号存放于文件中跟踪线程将页面大小、已使用的地址范围、物理内存总量，以及虚拟内存总量等信息显示出来。

以下两题任选一题
课题4.1 文件管理系统模拟
为LINUX或Windows 设计一个简单的二级文件系统。

要求做到以下几点：
1、可以实现下列几条命令（至少4条）。

Dir 列文件目录
Create 创建文件
Delete 删除文件
Open 打开文件
Close 关闭文件
Read 读文件
Write 写文件
2、列目录时要列出文件名、物理地址、保护码和文件长度。

3、源文件可以进行读写保护。

课题4.2 编程序实现下述磁盘调度算法,并求出每种算法的平均寻道长度：
1、先来先服务算法（FCFS）
2、最短寻道时间优先算法（SSTF）
3、扫描算法（SCAN）
4、循环扫描算法（CSCAN）
三、课程设计考核方式
课程设计成绩评定的依据有设计文档资料、具体实现设计方案的程序。

注意：不及格：没有完整的符合标准的文档，软件没有基本实现设计方案，设计方案不正确。

没有独立完成，抄袭或雷同。

四、提交的资料
1、软件
软件需提供加注释的源程序，并能正常运行。

注：对于分析设计中未能实现的部分需要加以说明。

对于软件中所参考的部分模块或代码需要加以声明，并说明出处。

2、文档
有关的分析设计文档要求使用计算机打印在B5纸上，同时提交电子文档。

附：文档格式
(题目) 1．设计目的
2. 任务及要求
2.1 设计任务
2.2 设计要求
3. 算法及数据结构
3.1算法的总体思想（流程）
3.2 XXX模块
3.2.1 功能
3.2.2 数据结构
3.2.3 算法
3.3 YYY模块
3.3.1功能
3.3.2 数据结构
3.3.3算法
4. 实验结果及分析
4.1 实验结果
4.2 结果分析。