《操作系统》课程设计指导书
操作系统课程设计任务书
操作系统课程设计任务书操作系统课程设计任务书一、设计目的：本课程设计是学生学习完《计算机操作系统》课程后，进行的一次全面的综合训练，通过课程设计，让学生更好地掌握操作系统的原理及实现方法,加深对操作系统基础理论和重要算法的理解，加强学生的动手能力。
二、设计要求：从课程设计的目的出发，通过设计工作的各个环节，达到以下教学要求：1、鼓励并优先个人独立选题设计，可从下面设计题目中选择，也可以自拟相关题目；如要合作，每组最多两名同学，且设计文档不能相同；2、题目选定后报给班长，班长要注意班级内题目的平衡，根据所选题目进行协调，不要都选一样的题。
3、设计完成后由老师进行统一答辩，答辩时不能对自己提供的设计进行讲解的同学，视为抄袭；4、要求每位同学写出一份详细的课程设计报告（A4纸），同组者程序相同，但报告要自己独立完成。
5、最后每位同学要将自己的设计报告和电子文档（包括报告和源程序）交给学习委员，并由学习委员统一刻盘后上交。
三、设计内容：课题一、编制银行家算法通用程序，在实现资源分配时，能够有效地避免死锁的产生。
课题二、处理机调度算法设计目的：在多道程序和多任务系统中，系统内同时处于就绪状态的进程可能有若干个。
也就是说能运行的进程数大于处理机个数。
为了使系统中的进程能有条不紊地工作，必须选用某种调度策略，选择一进程占用处理机。
要求学生设计一个模拟处理机调度算法，以巩固和加深处理机调度的概念。
设计要求：1.进程调度算法包括：先来先服务算法、时间片轮转法，短作业优先算法，动态优先级算法2.可选择进程数量，每个进程由一个进程控制块PCB来标识。
3.根据个人能力可实现其中的两种以上调度算法。
课题三、用多进程同步方法解决生产者-消费者问题设计要求:(1)每个生产者和消费者对有界缓冲区进行操作后,即时显示有界缓冲区的全部内容,当前指针位置和生产者/消费者线程的标识符.(2)生产者和消费者各有两个以上.(3)多个生产者或多个消费者之间须有共享对缓冲区进行操作的函数代码.提示:(1) 有界缓冲区可用数组实现.课题四、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：要求设计主界面以灵活选择某算法，且以下算法都要实现1、先进先出算法（FIFO）2、最近最久未使用算法（LRU）3、最佳置换算法（OPT）课题五、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：要求设计主界面以灵活选择某算法，且以下算法都要实现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）课题六、编程模拟多进程共享临界资源：要求产生3个进程：1、两个进程模拟需要进入临界区的用户进程，当需要进入临界区时，显示：“进程x请求进入临界区…”，同时向管理进程提出申请；申请返回，表示进入了临界区。
《操作系统》课程设计指导书
《操作系统》课程设计指导书（第二版）华南农业大学信息学院及软件学院孙微微主编，张丽霞参编目录第一部分《操作系统》实验要求 (1)一、《操作系统》实验教学概述 (1)1、实验教学的基本情况 (1)2、实验教学的指导思想和教学目的 (1)3、实验项目表 (1)二、《操作系统》实验教学规范 (2)1、实验课的意义 (2)2、实验步骤 (2)3、实验报告(文档)规范 (3)4、实验考核 (5)第二部分《操作系统》课程设计 (6)题目一UNIX成组链接策略的模拟实现 (6)题目二DOS的文件分配表策略的模拟实现 (7)题目三页面置换算法的模拟实现及命中率对比 (8)题目四磁盘调度算法的模拟实现及对比 (9)题目五模拟磁盘文件系统实现 (10)题目六模拟操作系统实现 (16)第一部分《操作系统》实验要求一、《操作系统》实验教学概述1、实验教学的基本情况课程总学时数：64学时；课程总学分：3.5学分实验总学时：8适用专业：信息学院计算机科学与技术、软件工程、网络工程专业，软件学院软件工程专业考核方式及方法：实际操作＋程序运行＋实验报告。
实验成绩、考勤及书面作业成绩组成平时成绩。
平时成绩占课程总成绩30％，考试成绩占课程总成绩70％。
成绩评定：在参考“难度系数”的基础上>=90——选做内容/必做内容功能完善，编程风格好，人机接口界面好；80~90——必做内容功能完善，完成部分选做内容，编程风格好，人机接口界面良好；70~80——完成必做内容，编程风格良好；60~70——能完成必做内容；<60——未按时完成必做内容，或者抄袭（含雷同者）。
2、实验教学的指导思想和教学目的1）指导思想：通过由浅入深、循序渐进、精讲多练，培养学生对计算机操作系统的熟练使用，使学生全面了解操作系统的特点，熟练掌握操作系统的基本设计方法和系统工作原理。
2）教学目的：使学生通过实验来验证课堂教学的理论，并学会设计一些简单的综合应用程序或小型的模拟操作系统。
《操作系统》课程教案
《操作系统》课程教案第一章：操作系统概述1.1 学习目标理解操作系统的概念、作用和重要性掌握操作系统的基本功能和分类了解操作系统的历史和发展趋势1.2 教学内容操作系统的定义和作用操作系统的功能：进程管理、存储管理、文件管理、作业管理和设备管理操作系统的分类：批处理系统、分时系统、实时系统和分布式系统操作系统的发展趋势：个人操作系统、服务器操作系统、嵌入式操作系统和云计算操作系统1.3 教学方法讲授：讲解操作系统的概念、功能和发展趋势案例分析：分析不同类型的操作系统实例讨论：引导学生思考操作系统的未来发展方向1.4 教学资源教材：操作系统相关书籍课件：操作系统的图片、图表和动画网络资源：操作系统相关的文章和视频1.5 教学评估课堂问答：检查学生对操作系统概念的理解小组项目：培养学生合作分析和解决问题的能力第二章：进程管理2.1 学习目标理解进程的概念和作用掌握进程管理的基本方法和策略了解进程调度和死锁的解决方法2.2 教学内容进程的定义和作用：进程的属性、进程的状态和进程的控制块进程管理的基本方法：进程的创建、进程的终止和进程的同步进程调度：短作业优先调度、优先级调度和轮转调度死锁的解决方法：资源分配图、银行家算法和死锁避免2.3 教学方法讲授：讲解进程的概念、进程管理的方法和策略模拟实验：模拟进程调度和死锁的解决过程讨论：引导学生思考进程管理的优化方法2.4 教学资源教材：操作系统相关书籍课件：进程的概念、进程管理的图表和动画网络资源：进程调度和死锁解决相关的文章和视频2.5 教学评估课堂问答：检查学生对进程概念的理解小组项目：培养学生合作分析和解决问题的能力第三章：存储管理3.1 学习目标理解存储管理的作用和重要性掌握存储管理的策略和方法了解虚拟存储器和页面置换的算法3.2 教学内容存储管理的作用和重要性：存储器的层次结构、存储管理的任务和目标存储管理的策略：分页存储管理、分段存储管理和段页式存储管理页面置换的算法：先进先出置换、最近最久未使用置换和最少使用置换虚拟存储器的实现：虚拟地址空间、页面表和缺页中断3.3 教学方法讲授：讲解存储管理的作用、策略和页面置换算法模拟实验：模拟虚拟存储器和页面置换的过程讨论：引导学生思考存储管理的优化方法3.4 教学资源教材：操作系统相关书籍课件：存储管理的图表和动画网络资源：虚拟存储器和页面置换相关的文章和视频3.5 教学评估课堂问答：检查学生对存储管理作用的理解课后作业：巩固学生对存储管理策略和方法的掌握小组项目：培养学生合作分析和解决问题的能力第四章：文件管理4.1 学习目标理解文件的概念和作用掌握文件管理的基本方法和策略了解目录结构和文件系统的实现4.2 教学内容文件的概念和作用：文件的基本属性、文件的类型和文件的操作文件管理的基本方法：文件的创建、文件的删除和文件的权限管理目录结构：树状目录结构、层次目录结构和虚拟目录结构文件系统的实现：文件系统的层次结构、文件系统的存储方式和文件系统的访问控制4.3 教学方法讲授：讲解文件的概念、文件管理的方法和策略模拟实验：模拟文件操作和目录结构的过程讨论：引导学生思考文件管理的优化方法4.4 教学资源教材：操作系统相关书籍课件：文件的概念、文件管理的图表和动画网络资源：目录结构和文件系统实现相关的文章和视频4.5 教学评估课堂问答：检查学生对文件概念的理解课后作业：巩固学生对文件管理方法的掌握小组项目：第六章：作业管理6.1 学习目标理解作业管理的作用和重要性掌握作业调度和作业控制的方法了解作业优先级和作业队列的实现6.2 教学内容作业管理的作用和重要性：作业的概念、作业的类型和作业管理的任务作业调度：作业优先级调度、作业期限调度和多级反馈调度作业控制：作业的创建、作业的执行和作业的终止作业队列的实现：作业队列的维护和作业队列的优化6.3 教学方法讲授：讲解作业管理的作用、方法和策略模拟实验：模拟作业调度和作业控制的过程讨论：引导学生思考作业管理的优化方法6.4 教学资源教材：操作系统相关书籍课件：作业管理的图表和动画网络资源：作业优先级和作业队列实现相关的文章和视频6.5 教学评估课堂问答：检查学生对作业管理作用的理解课后作业：巩固学生对作业控制方法的掌握小组项目：培养学生合作分析和解决问题的能力第七章：设备管理7.1 学习目标理解设备管理的作用和重要性掌握设备管理的基本方法和策略了解设备驱动程序和I/O调度7.2 教学内容设备管理的作用和重要性：设备的分类、设备管理的目标和设备管理的任务设备管理的基本方法：设备分配、设备驱动程序和设备控制设备驱动程序：设备驱动程序的原理、设备驱动程序的编写和设备驱动程序的调试I/O调度：轮转调度、优先级调度和反馈调度7.3 教学方法讲授：讲解设备管理的作用、方法和策略模拟实验：模拟设备驱动程序和I/O调度过程讨论：引导学生思考设备管理的优化方法7.4 教学资源教材：操作系统相关书籍课件：设备管理的图表和动画网络资源：设备驱动程序和I/O调度实现相关的文章和视频7.5 教学评估课堂问答：检查学生对设备管理作用的理解课后作业：巩固学生对设备管理方法的掌握小组项目：培养学生合作分析和解决问题的能力第八章：用户接口8.1 学习目标理解用户接口的作用和重要性掌握命令接口和图形用户接口的设计了解用户接口的实现和用户界面设计的原则8.2 教学内容用户接口的作用和重要性：用户接口的概念、用户接口的任务和用户接口的设计目标命令接口的设计：命令的语法、命令的语义和命令的帮助图形用户接口的设计：图形用户接口的元素、图形用户接口的布局和图形用户接口的交互用户接口的实现：用户接口的框架、用户接口的库和用户接口的编程接口8.3 教学方法讲授：讲解用户接口的作用、设计和实现案例分析：分析常见的命令接口和图形用户接口实例讨论：引导学生思考用户界面设计的优化方法8.4 教学资源教材：操作系统相关书籍课件：用户接口的图表和动画网络资源：用户接口设计和用户界面设计相关的文章和视频8.5 教学评估课堂问答：检查学生对用户接口作用的理解课后作业：巩固学生对命令接口和图形用户接口设计的掌握小组项目：培养学生合作分析和解决问题的能力第九章：操作系统安全9.1 学习目标理解操作系统安全的作用和重要性掌握操作系统安全的基本策略和方法了解操作系统安全漏洞和攻击手段9.2 教学内容操作系统安全的作用和重要性：操作系统的安全级别、操作系统的安全目标和操作系统的安全威胁操作系统安全的基本策略：访问控制、身份验证、加密和审计操作系统安全的方法：安全内核、安全操作系统和操作系统安全增强操作系统安全漏洞和攻击手段：缓冲区溢出、恶意软件和网络攻击9.3 教学方法讲授：讲解操作系统安全的作用、策略和方法案例分析：分析操作系统安全漏洞和攻击手段的实例讨论：引导学生思考操作系统安全的优化方法9.4 教学资源教材：操作系统相关书籍课件：操作系统安全的图表和动画网络资源：操作系统安全策略和操作系统安全漏洞相关的文章和视频9.5重点解析本《操作系统》课程教案涵盖了操作系统的概述、进程管理、存储管理、文件管理、作业管理、设备管理、用户接口和操作系统安全等十个章节。
操作系统课程设计指导书_终结版
操作系统课程设计指导书潘万彬赵伟华梁红兵2011年9月计算机学院目录第一章操作系统课程设计的内容与实施方法.............................................................. - 3 -1.1 操作系统课程设计总体要求............................................................................. - 3 -1.2 操作系统课程设计的内容................................................................................. - 3 -1.3 操作系统课程设计实施方案............................................................................. - 4 -第二章基于DOS的多任务系统的实现........................................................................ - 5 -2.1 设计目的和内容要求......................................................................................... - 5 -2.2线程描述 ........................................................................................................ - 6 -2.3线程的创建和撤消 ........................................................................................ - 8 -2.4线程调度设计 .............................................................................................. - 11 -2.5基本实例程序的实现 .................................................................................. - 25 -2.6线程的阻塞和唤醒 ...................................................................................... - 28 -2.7 线程的同步与互斥........................................................................................... - 29 -2.8 利用消息缓冲队列通信机制实现线程间通信............................................... - 30 -第三章简单文件系统的实现.................................................................................... - 35 -3.1 设计目的和内容要求....................................................................................... - 35 -3.2 预备知识........................................................................................................... - 36 -3.3 实例系统的设计与实现................................................................................... - 39 -第四章操作系统课程设计平台使用说明................................................................ - 51 -4.1 系统软硬件配置要求....................................................................................... - 51 -4.2 课程设计平台安装........................................................................................... - 52 -4.3 课程设计平台操作说明................................................................................... - 62 -操作系统课程设计第一章操作系统课程设计的内容与实施方法1.1 操作系统课程设计总体要求１．遵守机房纪律，服从机房调度。
操作系统课程设计任务指导书
计算机学院2010-2011级操作系统课程设计任务指导书湖南科技大学计算机学院陈燕晖编2013年1月课程设计说明一：实验操作系统平台为Linux，不熟悉该系统的同学请先看附录──Linux环境快速上手指南。
此外，同学们最好手头能有Unix/Linux系统编程类书籍便于查阅。
二：本指导书共六个任务，指导老师可根据实际情况要求同学完成其中的几个。
三：要求每人独立完成，不允许抄袭。
请同学们遵循机房管理条例，在机房只能做与课程设计相关的事情，禁止玩游戏、浏览无关网页等情况。
四：及时提交课程设计报告。
目录任务一I/O系统调用开销比较 (1)任务要求 (1)性能测试工具介绍 (1)mmap介绍 (3)任务二实现一个简单的shell (5)任务要求 (5)相关知识介绍 (6)任务三进程/线程同步 (8)任务要求 (8)SYS V信号量API介绍 (9)Posix线程编程介绍 (10)任务四文件内容的并行搜索 (13)任务要求 (13)测试要求 (13)任务五实现一个malloc/free (14)任务要求 (14)相关材料 (14)任务六利用元数据操作ext2文件系统 (30)任务要求： (30)技术进攻路线 (30)EXT2 文件系统资料 (31)附录一：Linux环境快速上手指南 (35)命令行和图形界面 (35)使用帮助 (35)编程步骤简介 (36)Linux shell下的基本命令 (36)附录二：调试器GDB基本使用方法 (38)任务一 I/O系统调用开销比较本任务主要目的在于了解I/O系统调用的特点并通过性能测试对此有直观的认识。
任务要求在LINUX平台用C编程逆序一个文本文件，注意显示逆转结果的必须是原文件名。
如文件原内容为“abcd”，处理后内容应为“dcba”。
请分别使用三种方法（1）标准C的I/O库函数：fopen、fread和fwrite（2）Unix的I/O函数：open、read 和write（3）open和mmap要求尽量考虑效率，比较三种方法的性能。
操作系统课程设计任务书
《操作系统》课程实验指导书一、设计题目题目一：模拟实现页式虚拟存储管理页面置换算法题目二：模拟实现虚拟存储管理（请求分页存储管理）题目三：模拟实现可变分区存储管理题目四：模拟实现算法多级反馈队列进程调度算法题目五：模拟银行家算法二、设计目的《操作系统》课程实验是计算机类专业的集中实践性环节之一，是学习完《操作系统》课程后进行的一次全面的综合练习。
其目的在于加深对操作系统课程的理解，使学生更好地掌握操作系统的基本概念、基本原理、及基本功能，理解操作系统在计算机系统中的作用、地位和特点，具有分析实际操作系统，设计、构造和开发现代操作系统的基本能力，为今后从事的各种实际工作，如设计、分析和改进各种系统软件和应用软件提供必要的软件理论基础。
、设计内容设计内容一页式虚拟存储管理页面置换算法1．目的和要求在熟练掌握计算机虚拟存储技术的原理的基础上，利用一种程序设计语言模拟实现几种置换算法，一方面加深对原理的理解，另一方面提高学生通过编程根据已有原理解决实际问题的能力，为学生将来进行系统软件开发和针对实际问题提出高效的软件解决方案打下基础。
2．设计内容阅读教材《计算机操作系统》第四章，掌握存储器管理相关概念和原理。
模拟实现页式虚拟存储管理的三种页面置换算法（OPT、FIFO和LRU），并通过比较性能得出结论。
前提：（1）页面分配采用固定分配局部置换。
（2）作业的页面走向和分得的物理块数预先指定。
可以从键盘输入也可以从文件读入。
（3）置换算法的置换过程输出可以在显示器上也可以存放在文件中，但必须清晰可读，便于检验。
3．设计环境Windows操作系统、VC++6.0C语言4．设计提示（1）基础知识存储管理是操作系统进行资源管理的一个重要功能。
现代操作系统广泛采用虚拟存储的技术对内存进行扩充。
实现虚拟存储的一个主要技术手段就是将辅存和主存统一管理，在二者之间进行对换，从而形成物理上两级而逻辑上一级的存储管理系统。
一个置换算法的好坏对这个逻辑上的单级虚存的性能起着极其重要的作用，而且会影响处理机的调度性能。
操作系统课程设计任务指导书
《操作系统原理》课程设计--进程调度模拟程序一、课程设计目的《操作系统原理》是计算机科学与技术专业的一门专业核心课程，也是研究生入学考试中计算机专业综合中所涉及的内容。
该课程理论性强，纯粹的理论学习相对枯燥乏味，不易理解。
通过课程设计，可加强学生对原理知识的理解。
二、课程设计的任务和要求本次课程设计的题目是，时间片轮转调度算法的模拟实现。
要求在充分理解时间片轮转调度算法原理的基础上，编写一个可视化的算法模拟程序。
具体任务如下：1、根据需要，合理设计PCB（进程控制块）结构，以适用于时间片轮转调度算法；2、设计模拟指令格式，并以文件形式存储，程序能够读取文件并自动生成指令序列。
3、根据文件内容，建立模拟进程队列，并能采用时间片轮转调度算法对模拟进程进行调度。
任务要求：1、进程的个数，进程的内容（即进程的功能序列）来源于一个进程序列描述文件。
2、需将调度过程输出到一个运行日志文件。
3、开发平台及语言不限。
4、要求设计一个Windows可视化应用程序。
三、模拟程序的描述：模拟指令的格式：操作命令+操作时间● C ：表示在CPU上计算●I ：表示输入●O ：表示输出●W ：表示等待●H ：表示进程结束操作时间代表该操作命令要执行多长时间。
这里假设I/O设备的数量没有限制，I和O设备都只有一类。
I，O，W三条指令实际上是不占有CPU的，执行这三条指令就应该将进程放入对应的等待队列（输入等待队列，输出等待队列，其他等待队列）。
例如，有一虚拟程序文件prc.txt描述如下：P1C10 // 在CPU上运算10个时间单位I20 // 输入，占用20个时间单位C40 // 在CPU上运算40个时间单位I30 // 输入，占用30个时间单位C20 // 在CPU上运算20个时间单位O30 // 输出，占用30个时间单位H00 // 进程结束P2I10C50O20H00P3C10I20W20 // 等待20个时间单位C40O10H00................四、实验报告要求除了编程实现设计的要求，在运行调试完成后，要书写出课程设计报告，总结归纳课设的各个方面，锻炼自己实践和总结报告的能力。
101《操作系统课程设计》指导书
《操作系统原理》课程设计参考2010年12月课设的目的操作系统是计算机专业的一门专业课，也是计算机专业考研课程，但操作系统比较抽象，有的同学一学期完了都还很难理解进程、内存管理等一些概念和原理，操作系统课程设计的目的就是通过设计的实验，让同学们真正理解进程的实现，内存管理的机制，达到理解概念，了解实现原理。
同时也进一步巩固程序设计与数据结构的实践技能，实现整个大学阶段实践技能不断线的目的。
课设的故事一个操作系统采用请求页式管理方式来管理内存。
当一个进程在运行中，随着进程的执行，它会不断的访问内存（代码执行、存取数据），这样就会提出内存访问请求。
操作系统会根据用户进程提出的访存请求，来做地址变换，从而访问到用户进程想要访问的代码或数据。
操作系统进行地址变换的过程中发现用户将要访问的地址所在的虚页还没有进入内存会自动将该虚页从磁盘中装入内存，再进行地址变换。
当然若新的页调入内存之前，该进程所能使用的最大内存块数已经用完的话，操作系统就会从该进程已经在内存的那些页中根据先进先出的原则来淘汰掉一个页，腾出空间给将要正要请求访问的页。
所以操作系统要记录每个进程的每个页面的状态，记录这些调入内存的页面的顺序，还要记录内存中各个块的使用情况。
这些都是操作系统必需动态维护的数据，是操作系统的信息基础。
现假设一个计算机系统有内存mKB，系统的页面大小为1KB，假设操作系统占用内存低端的n个块（n<m/5），剩余的内存空间采用“随机+顺序”的方式来获取未用内存块，以分配给块请求程序。
所谓“随机+顺序”的内存块分配方式就是用随机数来确定一个起始探测的开始块号，如果其已经被分配，则向下一块探测，如果还是已经分配，则继续下探，直到找到可用块，如果已经到内存的尾部则回到操作系统分界处继续下探。
操作系统采用固定可用块数的方式给每个进程使用和分配内存块，并且规定最大内存块数为x，当某个进程已经用完了它的最大内存块数后就要淘汰页面了。
《操作系统课程设计》指导书
设计目的:使学生熟悉存贮器管理系统的工作原理及设计方法;加深对所学各种存贮器管理方案的理解；
设计要求：要求采用一些常用的存贮器分配算法，设计一个存贮器管理模拟系统并调试运行。模拟环境应尽量接近真实。
设计四 SPOOＬing系统设计
设计目的:通过设计一个简单的SPOOLinｇ系统来模拟实际的ＳPOOLiｎg输入/输出过程,以掌握这种有用的技术。
设计要求:
⑴设计一个支持ｎ个用户的文件系统，每个用户可拥有多个文件；
⑵采用二级或二级以上的多级文件目录管理;
⑶对文件应设置存取控制保护方式，如“只能执行”、“允许读”、“允许写”等;
⑷系统的外部特征应接近于真实系统，可设置下述文件操作命令：建立文件、打开文件、关闭文件、删除文件、读文件、写文件、复制文件、查询目录。
1、课程设计的基本思想，系统的总体结构和各子模块的功能说明；
２、课程设计有关算法的描述,并画出有关算法流程图；
3、源程序中核心代码的说明。源代码要求在关键的位置有注释,增加程序的可读性。程序结构和变量等命名必须符合有关软件开发的技术规范（参见有关文献)。
4、本课程设计的个人总结,主要包括以下内容：
《操作系统课程设计》指导书
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操作系统课程设计指导书
李晓东 编
电子与信息工程学院计算机系
2012-9
ﻬ一、课程设计的目的和意义
本课程设计是学生在学完了《操作系统》课程后,培养学生程序设计能力的一个重要教学环节。课程设计为学生提供了一个动手、动脑并独立实践的机会，有助于学生将教材的理论知识和实践相结合，从而锻炼学生分析问题、解决问题的能力，提高学生实际编写程序的能力,为学生学习计算机专业的后续课程打下良好基础。
《操作系统》课程设计指导书
操作系统》课程设计指导书信息技术系0—0年六月课程设计任务（一）：进程调度一、目的与要求1、目的进程是操作系统最重要的概念之一，进程调度又是操作系统核心的主要内容。
木任务要求学生独立地用C语言（或其它程序设计语言）编写和调试一个简单的进程调度程序。
调度算法（如，简单轮转法和优先数法等）可任意选择或自行设计。
以加深对进程调度和各种调度算法的理解。
（1）设计一个有n个进程并行的进程调度程序。
每个进程由一个进程控制块（PCB）表示。
进程控制块通常应包含下述信息：进程名、进程优先数、进程需要运行的时间、占用CPU的时间以及进程的状态等，且可按调度算法的不同而增删。
（2）调度程序可包含4〜5种不同的调度算法，运行时可任意选一种，以利于各种算法的分析比较。
完成1种调度算法得基本分即60分，每增加1种加10分，满分100分。
(3)系统应能显示各进程状态和参数的变化情况，便于观察诸进程的调度过程二、示例1、题目本程序可选用优先数法或简单轮转法对五个进程进行调度。
每个进程处于运行R(run)、就绪W(wait)和完成F(finish)三种状态之一，并假设起始状态都是就绪状态肌为了便于处理，程序进程的运行时间以时间片为单位计算。
各进程的优先数或轮转时间片数、以及进程需要运行的时间片数，均由伪随机数发生器产生。
进程控制块结构如下：PCB进程标识数链指针优先数/轮转时间片数占用CPU时间片数进程所需时间片数进程状态进程控制块链结构如下其中：RUN —当前运行进程指针；HEAD —进程就绪链链首指针；TAID —进程就绪链链尾指针。
2、算法与框图(1)优先数法。
进程就绪链按优先数大小从高到低排列，链首进程首先投入运行。
每过一个时间片，运行进程所需运行的时间片数减1,说明它已运行了一个时间片，优先数也减3,理由是该进程如果在一个时间片中完成不了，优先级应该降低一级。
接着比较现■ • • • ・• •• •• • •• • ■••• ••・•・•・••・ :•・・• ・• • ••••• •・• • •• • m• *• • ・••・••• ••••• ・*• • w ・・•■• ••••《操作系统》课程设计指导书行进程和就绪链链首进程的优先数，如果仍是现行进程高或者相同，就让现行进程继续进行，否则，调度就绪链链首进程投入运行。
操作系统课程设计指导
操作系统课程设计指导一、课程设计的目的操作系统是计算机系统的核心系统软件，它负责控制和管理整个系统的资源并组织用户协调使用这些资源，使计算机高效的工作。
《操作系统课程设计》是《操作系统》理论课的必要补充，是复习和检验所学课程的重要手段，本课程设计的目的是综合应用学生所学知识，通过实验环节，加深学生对操作系统基本原理和工作过程的理解，提高学生独立分析问题、解决问题的能力，增强学生的动手能力。
二、课程设计的要求1．分析设计内容，给出解决方案（要说明设计实现的原理，采用的数据结构）。
2．画出程序的基本结构框图和流程图。
3．对程序的每一部分要有详细的设计分析说明。
4．源代码格式要规范。
5．设计合适的测试用例，对得到的运行结果要有分析。
6．设计中遇到的问题，设计的心得体会。
7．按期提交完整的程序代码、可执行程序和课程设计报告。
三、课程设计题目选做3、4、6、8可以申请优秀。
1、吃水果问题桌上有一盘子，可以存放一个水果。
爸爸总是放苹果到盘子中，而妈妈总是放香蕉到盘子中；一个儿子专等吃盘中的香蕉，一个女儿专等吃盘中的苹果。
请用P，V操作实现上述问题的解。
分析：在本题中，爸爸、妈妈、儿子和女儿共用一个盘子，盘子一次只能放一个水果。
当盘子为空时，爸爸和妈妈都可以试着将一个水果放入盘中，但一次只能有一人成功放入水果。
若放入盘子中的是香蕉，则允许儿子吃，女儿必须等待；若放入盘子中的是苹果，则允许女儿吃，儿子必须等待。
在本题中，应设置3个信号量dish、apple、banaba，信号量dish表示盘子是否为空，其初值为1；信号量apple表示盘中是否有苹果，其初值为0；信号量banana表示盘中是否有香蕉，其初值为0。
进程之间的同步描述如下：Semaphore dish=1;Semaphore apple,banana=0;Main(){cobeginfather();mother();son();daughter();coend}Father() mather(){ {while(true) while(true){ {p(dish); p(dish);将苹果放入盘中；将香蕉放入盘中；v(apple); v(banana);} }} }Son() daughter(){ {while(true) while(true){ {p(banana); p(apple);从盘中取出香蕉；从盘中取出苹果；v(dish); v(dish);吃香蕉；吃苹果；} }} }2、司机与售票员问题设公共汽车上，司机和售票员的活动分别是：司机的活动：启动车辆；正常行车；到站停车。
操作系统课程设计任务指导书-Read
《操作系统课程设计任务指导书》山东建筑大学计算机科学与技术学院二○○七年十二月基本情况课程名称：操作系统课程设计相关课程：操作系统、数据结构适合专业：信息与计算技术设计周数：1周学分： 2学分开课学期：第 7 学期开课单位：计算机科学与技术学院一、课程设计的教学目的和任务1、使学生进一步理解和掌握操作系统课程中所学到的各种基本算法。
2、使学生深入理解经典操作系统各组成部分的基本原理。
3、使学生掌握使用各种计算机资料和有关参考资料，提高学生进行程序设计的基本能力。
4、使学生能用系统的观点和软件开发一般规范进行软件开发，培养软件工作者所应具备的科学的工作方法和作风。
二、课程设计的主要内容1．分析。
根据设计题目的要求，充分地分析和理解问题。
2．设计。
根据题目所涉及的操作系统内容，认真设计解题算法。
参照平时课内所学知识，按照软件工程方法，确定设计方案。
3．编码。
把设计的结果进一步求精为程序设计语言程序。
同时加入一些注解和断言，使程序中逻辑概念清楚。
4．调试与测试。
根据题目内容，设计测试用例，使之能够充分证明课程设计完成的正确性。
5．总结分析。
总结设计中所遇到的问题以及所得到的经验，分析程序中是否存在可以完善、提高的部分，做出总结。
6．编写课程设计报告。
三、课程设计的基本教学要求1、巩固和加深对操作系统课程基本知识的理解，提高对所涉及的算法的掌握。
2、通过实际课程设计，掌握简单软件的分析方法和设计方法。
四、课程设计报告的规范课程设计报告要求规范书写。
应当包括如下部分：1、操作系统课程设计任务书2、问题定义与分析3、概要设计及流程图4、问题实现及代码5、测试6、结论7、参考文献五、注意事项1、学生必须仔细阅读课程设计任务书，认真主动完成课程设计的要求。
有问题及时主动通过各种方式与教师联系沟通。
2、学生要发挥自主学习的能力，充分利用时间，安排好课程设计的进度，并在课程设计过程中不断检查自己的计划完成情况，及时向教师汇报。
《计算机操作系统》课程设计指导书
《计算机操作系统》课程设计指导书湖南工业大学计算机与通信学院二O一三年九月《计算机操作系统》课程设计说明计算机操作系统是计算机科学与技术专业的主要专业基础课程，其实践性、应用性很强。
实践教学环节是必不可少的一个重要环节。
计算机操作系统课程设计目的是加深对理论教学内容的理解和掌握，使学生较系统地掌握操作系统的基本原理，加深对操作系统基本方法的理解，加深对课堂知识的理解，为学生综合运用所学知识，在Linux环境下编写功能较简单的程序来实现操作系统的基本方法、并在实践应用方面打下一定基础。
要求学生在指导教师的帮助下自行完成各个操作环节，并能实现且达到举一反三的目的，完成一个实验解决一类问题。
要求学生能够全面、深入理解和熟练掌握所学内容，并能够用其分析、设计和解答类似问题；对此能够较好地理解和掌握，并且能够进行简单分析和判断；能够熟练使用Linux 用户界面；掌握操作系统中进程管理概念和控制方法；了解进程的并发，进程之间的通信方式，了解虚拟存储管理的基本思想，了解设备管理的功能，了解文件系统的功能。
同时培养学生进行分析问题、解决问题的能力；培养学生完成实验分析、实验方法、实验操作与测试、实验过程的观察、理解和归纳能力。
为了收到良好的实验效果，编写了这本课程设计指导书。
在指导书中，每一个课程设计任务按照该课程设计大纲的要求编写，力求紧扣理论知识点、突出设计方法、明确设计思路，通过多种形式引导学生有目的、有方向地完成课程设计任务，得出实验结果。
任课教师在课程设计前对课程设计的任务进行一定的分析和讲解，要求学生按照课程设计任务的具体要求提前做准备工作，如：查找资料等，做到有准备地上机。
进行课程设计时，指导教师应检查学生的预习情况，并对设计过程给予积极指导。
课程设计完毕后，学生应根据课程设计情况，实验数据及结果，完成课程设计报告，由学习委员统一收齐后交指导教师审阅评定。
任务1 进程管理演示一、课程设计目的加深对进程概念及进程管理各部分内容的理解；熟悉进程管理中主要数据结构的设计及进程调度算法、进程控制机构、同步机构及通讯机构的实施。
操作系统课程设计报告指导
- - -.. 操作系统课程设计指导一、本课程的教学目的及根本要求1、教学目的操作系统课程设计是操作系统课程的重要实践环节，是操作系统课程内实验的有益补充，它旨在培养学生的实践能力，促进理论与实践的结合。
要求学生通过上机编程，了解如何模拟操作系统原理的实现，从而加深对操作系统原理的领会，加深对操作系统实现方法的理解，与此同时使学生在程序设计方面也能够得到很大程度的提高。
操作系统虽然是理论性很强的课程，但是仅仅是课堂讲授是绝对不够的，操作系统课程设计即是课堂教学根底上的实践环节，其重要程度决不亚于课堂的知识传授。
本课程设计的目的和任务是在课堂教学的根底上，使学生对操作系统运行机制有一个全面的认识和理解，锻炼学生的抽象思维、逻辑思维和实际动手能力，培养操作系统等大型系统程序的使用者、管理者、分析员和设计人才。
促进理论与实践的结合，使学生在系统程序设计方面能够得到很大程度的提高。
先修课程：数据构造，操作系统。
2、教学根本要求要求学生通过上机编程，使学生对操作系统运行机制有一个全面的认识和理解，通过模拟文件系统及内存管理系统，锻炼学生的逻辑思维和实际动手能力，培养操作系统等大型系统程序的使用者、管理者、分析员和设计人才。
促进理论与实践的结合，使学生在系统程序设计方面能够得到很大程度的提高。
课程设计根本要求：1)掌握课堂教学内容，主要包括：(1)掌握操作系统四大资源管理的理论知识；(2)熟悉Linu*或UNI*文件系统的构造；(3)使用编程语言实现课程设计题目要求的功能。
2) 根据课程设计题目，按以下步骤进展：(1)问题分析，理解问题，明确设计要求；(2)根据要求进展概要设计和详细设计；(3)编码实现、上机调试，数据测试；(4)完成课程设计实习报告。
二、操作系统课程设计题目1、实现一个进程管理子系统【问题描述】在Linu*/UNI*/Windows下编制一个程序，模拟实现一个简单的进程管理子系统，它由进程建立模块、进程撤消模块、进程控制表组成，〔此外还可能包括选作的进程切换和调度模块〕。
操作系统课程设计指导书
③ 查用户文件目录ufd
未找到， 返回（文件名不对） 找到， 下一步
④ 将对应表目从ufd中删除 ⑤ 释放回收文件记录空间
⑥ 释放表目结点空间 free（*q2） ， 返回
6 ） 写文件 pwrite()
算法思想： ① 输入文件名=〉 x
② 查打开文件表afd
未找到 ， 返回（文件未打开） 找到， 下一步
② 若采用顺序文件结构 ， 可用动态数组存放记录 上述两函数（读/写） 稍作修改即可
③ 根据上述算法思想编写 pread和pwrite函数
8） 其它程序模块（函数）
print1 （） ： 显示主目录 print2（） ： 显示当前用户的文件目录 print3 （） ： 显示文件内容
close（） ： 退出某用户操作时 ， 关闭所有打开文件 （注意： 必要时复制打开文件的文件长度及文件
修改标志（0 →flag）
输出“文件已打开 ”提示串 ， 返 回
注： 任何文件必须先打开后使用（包括读、写和查看显示）
4） 关闭文件p c l o s e ( )
算法思想： ① 输入文件名=〉 x ② 查打开文件表afd
未找到， 返回 找到， 下一步
③ 将对应文件表目从afd 链中删除
④ 判断修改标志flag
[3]
[4]
文件名 文件长度
Z1
0
…
Z2
n
afd
文件名 长度 修改标志
文件
Z5
m
姓名 性别
R1 R2
姓名 性别
… 第 一个记录
动态分配
Rn
静态分配
…
… 文件
初始化用户文件目录及打开文件表指针（NULL=> ufd,afd） 初始化主目录（空格串=>mfd[i].username, NULL=> mfd[i].next）
《操作系统》课程设计指导书
《操作系统》课程设计指导书《操作系统》课程设计指导书信息技术系二0一0年六月课程设计任务（一）：进程调度一、目的与要求1、目的进程是操作系统最重要的概念之一，进程调度又是操作系统核心的主要内容。
本任务要求学生独立地用C 语言（或其它程序设计语言）编写和调试一个简单的进程调度程序。
调度算法（如，简单轮转法和优先数法等）可任意选择或自行设计。
以加深对进程调度和各种调度算法的理解。
2、要求（1）设计一个有n个进程并行的进程调度程序。
每个进程由一个进程控制块（PCB）表示。
进程控制块通常应包含下述信息：进程名、进程优先数、进程需要运行的时间、占用CPU的时间以及进程的状态等，且可按调度算法的不同而增删。
（2）调度程序可包含4～5种不同的调度算法，运行时可任意选一种，以利于各种算法的分析比较。
完成1种调度算法得基本分即60分，每增加1种加10分，满分100分。
（3）系统应能显示各进程状态和参数的变化情况，便于观察诸进程的调度过程二、示例1、题目本程序可选用优先数法或简单轮转法对五个进程进行调度。
每个进程处于运行R(run)、就绪W(wait)和完成F(finish)三种状态之一，并假设起始状态都是就绪状态W。
为了便于处理，程序进程的运行时间以时间片为单位计算。
各进程的优先数或轮转时间片数、以及进程需要运行的时间片数，均由伪随机数发生器产生。
进程控制块结构如下：PCB其中：RUN—当前运行进程指针；HEAD—进程就绪链链首指针；TAID—进程就绪链链尾指针。
2、算法与框图(1)优先数法。
进程就绪链按优先数大小从高到低排列，链首进程首先投入运行。
每过一个时间片，运行进程所需运行的时间片数减1，说明它已运行了一个时间片，优先数也减3，理由是该进程如果在一个时间片中完成不了，优先级应该降低一级。
接着比较现行进程和就绪链链首进程的优先数，如果仍是现行进程高或者相同，就让现行进程继续进行，否则，调度就绪链链首进程投入运行。
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《操作系统》课程设计指导书
Course Work of Operating System
本指导书中包含5个题目，每个小组选择一个题目。
小组人数最多为4人，也可以1个人为1组。
上机时间安排为：每周二7~8节在软件实验室。
总学时为“两周”，分散到整个学期完成。
在2004年12月31日（周五）之前上交课程设计报告并拷贝电子文档及源程序到615的机器上。
每个题目的实验提示是互相启发的。
另外实验提示只是提示，你可以有自己的实现方法和理解，但必须在报告中清楚地说明。
你在实现复杂原理时可以也必须做简化假设。
数据结构以你自设的数组或链表居多。
题目一页面置换算法的模拟实现和计算命中率
一、课程设计目的
通过请求页式管理方式中页面置换算法的模拟设计，了解虚拟存储技术的特点，掌握请求页式存储管理中的页面置换算法。
二、课程设计内容
模拟实现OPT、FIFO和LRU算法，并计算命中率。
命中率= 1- 缺页率。
三、实验要求及提示
1、首先用随机数生成函数产生“指令”序列（实际上是产生指令将访问的地址序列），然后将指令序列变换成相应的页地址流，再计算不同算法下的命中率。
2、通过随机数产生一个指令序列，共产生400条。
其中50%的指令是顺序执行的（另外50%就是非顺序），且25%的指令分布在前半部地址空间，25%的指令分布在后半部地址空间。
具体的产生方法是：
1）在[0，399]之间随机选取一起点m，记录到指令地址流数组中；
2）所谓“顺序执行一条指令”，即执行地址为m+1的指令，把m+1记录下来；
3）在前半部地址空间，即[0，m+1]中随机选一数，作为新指令地址m’；
4）顺序执行一条指令，其地址为m’+1；
5）在后半部地址空间[m’+2，399]中随机选一数，作为新指令地址；
6）重复步骤1~5，直到产生400个指令地址。
3、将指令地址流变换成页地址（页号）流，简化假设为：
1）页面大小为1K；
2）用户虚存容量为40K；
3）用户内存容量为4页到40页；
4）用户虚存中，每K存放10条指令，所以那400条指令访问地址所对应的页地址（页号）流为：
指令访问地址为[0，9]的指令为第0页；指令访问地址为[10，19]的指
令为第1页；……。
按这种方式，把400条指令组织进“40页”。
4、循环运行，使用户内存容量从4到40。
计算每个内存容量下不同页面置换算法的命中率。
输出结果可以为：
[4] OPT：0.5566 FIFO：0.4455 LRU：0.5500
[5] OPT：0.6644 FIFO：0.5544 LRU：0.5588
…………
[39] OPT：0.9000 FIFO：0.9000 LRU：0.9000
[40] OPT：1.0000 FIFO：1.0000 LRU：1.0000
题目二UNIX成组链接策略的模拟实现
一、课程设计目的
通过模拟UNIX成组链接策略的实现，理解UNIX管理磁盘空闲空间的方法。
二、课程设计内容
实现UNIX管理磁盘空闲空间的方法——成组链接。
具体策略参见教材第六章。
（UNIX的成组链接例：莱昂氏UNIX源代码.pdf文件的第162页alloc(dev)和第163页free(dev,bno)过程。
另外文件系统数据结构定义在第134页struct filsys。
）三、实验要求及提示
本题目的简化假设是：
1、设磁盘空闲块现有100块，块号就是[0，99]。
每组有10块（而不是课
本中的50块），因此盘块号栈容量也为10。
2、申请和释放块的请求由你自己随机产生（块数及假想的文件名），让你
的程序循环，发出200次请求，在前半期以申请块请求居多，在后半期以
释放块请求居多。
3、如果万一发生100块都用完的情况，就报告，且保存新产生的申请请求，
直到有新的释放请求发出。
4、每次请求完成后，列出本次请求的简要情况。
全部请求完成后，列出现
在的磁盘空间状况（空闲或已分配给哪个“文件”）。
题目三DOS的文件分配表策略的模拟实现
一、课程设计目的
通过模拟DOS的文件分配表策略的实现，理解DOS管理磁盘空闲空间和文件系统空间的方法。
二、课程设计内容
实现DOS的文件分配表策略（参见课件《北os06-文件》）和文件目录项。
三、实验要求及提示
本题目的简化假设是：
1、设可用磁盘空间总共300个簇，因此你设置的FAT数组或队列只有300项。
运行开始时全为空闲。
设一个FAT即可。
2、以文件为单位申请和释放簇（意味着创建、删除和修改文件），文件所占簇
数由你自己随机产生。
你的程序应该产生至少100个文件请求，在前半期以申请请求居多，在后半期以释放请求居多。
3、你需要再设置一个文件目录项表（实际上就是一个目录文件的内容），记录文件名、起始簇号和簇数。
为简化，该目录文件为单级目录，不设子目录，且该目录文件占那300个簇以外的簇。
4、如果万一发生300簇都用完的情况，就报告，且保存新产生的申请请求，直到有新的释放请求发出。
5、在文件请求全部结束后，列出文件目录项表中现有文件的文件名和所占簇号。
如：file1：13，24，58，76，90
题目四死锁避免——银行家算法的模拟实现
一、课程设计目的
通过模拟死锁避免的实现，加深对死锁避免，系统安全状态等的理解。
二、课程设计内容
实现死锁避免算法——银行家算法。
三、实验要求及提示
银行家算法的数据结构参见教材第八章。
本题目的简化假设是：
1、程序运行开始时，资源全部可用。
资源种类约10种，每种资源数目为1~10。
2、不断随机产生或手工输入新的“进程资源需求向量”，并填写到最大需求矩阵。
3、在各进程的最大需求数量范围内（因此需作是否超出范围的检验），为各进程随机生成或手工输入资源请求。
经银行家算法后输出系统是否安全的信息。
当一个进程的资源请求全部发完后，认为它结束。
题目五死锁定理——资源分配图化简法的模拟实现
一、课程设计目的
通过模拟资源分配图化简法的实现，加深对死锁状态判定的理解。
二、课程设计内容
实现死锁定理——资源分配图的化简。
（注：此题目不能被3人或4人小组选做）
三、实验要求及提示
资源分配图化简法参见教材。
本题目的简化假设是：
1、程序开始运行时，随机生成资源分配图的内容。
2、每种资源为一个资源类，包含的实例数为1~10。
进程数为20左右。
3、输出内容为：
1）资源分配图中的有向边内容和环路。
不要求程序输出图形，但要求在撰写课程设计报告时，用word画出图形（同时把程序输出的有向边内容列出）。
2）化简后，输出是否死锁的信息。