操作系统课程设计题目
期末 操作系统实验课程设计
操作系统实验课程设计（二）（参照实验五）学院：计算机科学与工程专业：信息管理工作与信息系统学号：2008142118 姓名：丁建东一、实验题目：设计一个Shell解释器二、实验目的：本设计的主要目的在于学会如何在Unix系统下创建进程和管理进程。
三、实验内容：实现一个简单的shell（命令行解释器），类似于bash, csh等。
要求实现的shell支持以下内部命令：1.cd <目录>更改当前的工作目录到另一个<目录>。
如果<目录>未指定，输出当前工作目录。
如果<目录>不存在，要求有适当的错误信息提示。
改命令应能够改变PWD的环境变量。
2.echo <内容>显示echo后的内容且换行。
3.help简短概要地输出你的shell的使用方法和基本功能。
4.jobs输出shell当前的一系列子进程，要求提供子进程的命名和PID号。
5.quit, exit, bye退出shell。
所有的内部命令应当优于在$PATH中同名的程序。
任何非内部命令必须请求shell创建一个新进程，且该子进程执行指定的程序。
这个新进程必须继承shell的环境变量和指定的命令行参数。
要求实现的shell支持以下内部命令：Batch Processing 如果shell启动带有一个文件名作为参数，打开该文件并执行文件里所有命令。
待所有进程全部结束退出shell。
四、实验思路：1.所用到的系统函数（1）打开目录void cd()API调用：int chdir(dir)；getcwd(dir,dir_max)；实现：改变当前目录，并判断目录是否存在。
（2）回应void echo()实现：用户输入字符串，以回车结束输入。
char echo_string[echo_len][echo_max];//用户输入命令，以空格符隔开，存为字符串数组按顺序输出用户输入的字符串。
（3）输出当前子进程Void jobs()API调用：shmget（），shmat（）实现：开辟一个共享内存区，一旦创建一个子进程，就把该进程的进程ID和名字记字共享区里，在子进程结束的时候消除该记录。
《操作系统》课程设计说明书
河南城建学院《操作系统》课程设计说明书设计题目：UNIX/Linux文件系统分析专业：计算机科学与技术指导教师：邵国金耿永军陈红军班级：0614082学号：061408261姓名：贠炳森同组人：叶矿辉、陈宇计算机科学与工程系2011年1月7日前言在现在计算机更新如此迅速的时代要学好计算机软件技术，特别是操作系统的学习，不仅要努力学好课本上的基础知识，还要经常在图书馆看些有关这方面的书籍，而更重要的是要有足够的实践经验，也要注重和同学的交流，经常尝试性的做些小的操作系统，对自己技术的提升会有很大的帮助。
同时，学习计算机操作系统技术，除了需要刻苦努力外，还需要掌握软件和操作系统的原理与设计技巧。
如何学习和掌握操作系统技术的原理与实际技巧呢?除了听课和读书之外，最好的方法恐怕就是在实践中练习。
例如，自己设计一个小型操作系统，多使用操作系统，多阅读和分析操作源代码等。
但由于我们的条件和学时有限，在理论学习过程中没有给同学们提供更多的实验机会。
本操作系统课程设计，是给同学提供一个集中实验的机会。
希望同学们通过该设计加深对所学习课程的理解。
本设计是基于课程中学到的UNIX系统调用，使用操作系统环境是Red Hat Linux 9，言语开发环境是Linux的GNU C或C++。
我做的课程设计是：Linux/Unix文件系统分析。
在Linux系统下，使用与文件相关的系统调用实现对物理设备文件的读写，参照Linux系统源代码以及Grub 系统的源代码，对不同介质上的FAT格式文件系统进行分析。
要求在Linux环境下设计出C语言程序，实现以下功能：1)分析UNIX SysV/Linux系统引导记录的作用;2)分析UNIX SysV/Linux的超级块及其结构，并建立相关数据结构，通过编程实现UNIX SysV/Linux文件系统内各部分的定位。
3)至少要实现对给定i节点文件的只读访问目录一．系统环境 (3)1.1硬件环境 (3)1.2软件环境 (3)二．设计目的及要求 (3)三．总体设计 (5)四．详细设计 (6)五．调试与测试 (6)六．设计中遇到的问题及解决方法 (6)七．Linux/Unix文件系统分析源程序清单 (7)7.1 头文件 (7)7.2 示例程序 (10)八．运行结果及分析 (16)8.1 linux文件系统读取 (16)8.2 UNIX文件系统读取 (18)九．心得体会 (19)十．参考文献 (20)Linux/Unix文件系统分析一．系统环境1.1硬件环境cpu为pentium4双线程技术，频率为2.8GHZ，内存为256MB。
操作系统课程设计项目参考
滴加碘液后
滴加碘液前
12/12/2021
第十二页，共二十三页。
消化(xiāohuà)：在消化道内将食物分解成可吸收 (xīshōu)的成分的过程
（包括物理性消化和化学性消化）
吸收(xīshōu)：营养物质通过消化道壁进入循环 系统的过程
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第十三页，共二十三页。
消化(xiāohuà)和吸收的过程
12/12/2021
第十九页，共二十三页。
练习(liànxí)
• 2、分析数据，指出(zhǐ chū)哪一部分消化道中消化液最多。
• 在每天摄入800克食物和1200毫升水的情况下， 消化腺大致分泌以下数量消化液。 1500毫升唾液 2000毫升胃液 1500毫升肠液 500毫升胆汁 1500毫升胰液
12/12/2021
第二十二页，共二十三页。
内容 总结 (nèiróng)
第二节。食物中的营养物质是在消化系统中被消化和吸收的。这粒西瓜籽在姗姗的消化道内， 经过了难忘的时光。它先遇到像轧钢机似的上、下尖硬的怪物，差点儿将它压得粉身碎骨。后来它
No 钻进了一条(yī tiáo)又长又窄的迷宫，它在这里走了很久，身边的许多物质都神秘地消失了。走出迷
唾液腺、胃腺(wèixiàn)、肝脏、胰腺、肠腺
1、淀粉在__口__腔__开始消化、蛋白质在____开始胃消化、脂肪在_______开始 消小化肠。
2、胆汁是一种消化液，但不含消化酶，起乳化脂肪的作用。
二、人体消化、吸收的主要器官—— _____小肠 能 训 练解
胰脏：分泌(fēnmì)胰液 肠腺：分泌肠液
肝脏：最大的腺体，分泌胆汁。 胆汁无消化酶，有乳化脂肪 的
作用。
第七页，共二十三页。
操作系统课程设计-进程同步模拟设计
课程设计题目进程同步模拟设计——生产者和消费者问题学院计算机科学与技术学院专业计算机科学与技术班级0806姓名张方纪指导教师孙玉芬2010 年 1 月20 日课程设计任务书学生姓名：张方纪专业班级：计算机0806指导教师：孙玉芬工作单位：计算机科学与技术学院题目: 进程同步模拟设计——生产者和消费者问题初始条件：1．预备内容：阅读操作系统的进程管理章节内容，对进程的同步和互斥，以及信号量机制度有深入的理解。
2．实践准备：掌握一种计算机高级语言的使用。
要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）1．模拟用信号量机制实现生产者和消费者问题。
2．设计报告内容应说明：⑴需求分析；⑵功能设计（数据结构及模块说明）；⑶开发平台及源程序的主要部分；⑷测试用例，运行结果与运行情况分析；⑸自我评价与总结：i）你认为你完成的设计哪些地方做得比较好或比较出色；ii）什么地方做得不太好，以后如何改正；iii）从本设计得到的收获（在编写，调试，执行过程中的经验和教训）；iv）完成本题是否有其他方法（如果有，简要说明该方法）；时间安排：设计安排一周：周1、周2：完成程序分析及设计。
周2、周3：完成程序调试及测试。
周4、周5：验收、撰写课程设计报告。
（注意事项：严禁抄袭，一旦发现，一律按0分记）指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日进程同步模拟设计——生产者和消费者问题1课设任务本课程设计的任务在于，通过编写一个具体的有关操作系统进程同步互斥的经典问题，加强对操作系统实现进程间同步与互斥的机制的理解。
同时培养提出问题、发现知识、使用工具、解决问题的能力。
具体地，我们要编制出一个程序，利用PV原语以及进程创建、同步、互斥、销毁等相关的系统调用来模拟“生产者—消费者”问题。
2背景介绍2.1“生产者—消费者”问题(the producer-consumerproblem)问题描述：一组生产者向一组消费者提供消息，它们共享一个有界缓冲区n，生产者向其中投放消息，消费者从中取得消息。
操作系统课程设计-虚拟页式存储管理系统的实现
课程设计课程设计名称：计算机操作系统专业班级：计算机科学与技术学生姓名：学号：指导教师：课程设计时间：操作系统专业课程设计任务书说明：本表由指导教师填写，由教研室主任审核后下达给选题学生，装订在设计（论文）首页目录一、设计目的为了掌握Linux环境下常用编译工具如gcc/g++/nasm及开源虚拟机bochs 的下载、安装、使用，掌握x86架构下分页式存储管理系统的基本原理,设计一个请求分页式虚拟存储系统。
掌握Linux系统下程序的编写及运行等方面展开实验。
二、设计要求2.1要求熟练掌握sudo apt-get install的用法。
2.2要求能够掌握分页存储管理系统的基本原理。
2.3要求学会在Linux系统下编写程序、执行程序。
三、设计内容3.1运行环境3.1.1虚拟机系统下3.1.2使用Ubuntu下提供的apt-get软件包安装工具安装vim、 g++ 、nasm 、bochs等3.2 2.详细设计1）回顾虚拟页式存储系统：作业分页，内存分块，只有当进程要使请认真阅读readme.txt文件，弄清楚各个文件的作用2）用其虚拟内存时,其对应的数据才装入物理内存。
3）完成frame_pool.H 、frame_pool.C 、page_table.C三个文件，其中page_table.H已经提供，我们需要添加page_table.C,自己设计并实现这些函数。
4）在frame_pool.H定义所需要的数据结构，在frame_pool.C完成这些函数。
添加代码如下所示：class FramePool {private: unsigned long base_frame_no; unsigned long nframes;unsigned long info_frame_no; unsigned char* free_frames;public:static const unsigned char USED -1;static const unsigned char UNUSED -0;static const unsigned int FRAME_SIZE -4096;public:FramePool(unsigned long _base_frame_no,unsigned long_nframes,unsigned long _info_frame_no);5）建立Frame_pool.C文件系统中使用位示图bitmap标识页面是否使用，start_frame表示第一个页面的起始地址（如系统内存池从2M开始），pool_size表示在用户池中页框的总数（如系统内存池的页框从2M~4M，因此共有（4M-2M）/4KB=512个页框）。
计算机操作系统课程设计题目及要求
一、设计题目
二、设计步骤
1.需求分析：了解基本原理，确定算法的基本功能，查找相关资料，
画出基本的数据流图；
2.总体设计：确定算法的总体结构、数据结构、模块关系和总体流程；
3.详细设计：确定模块内部的流程和算法步骤。
4.上机编码和调试；
5.实际数据运行测试与分析；
6.课程设计总结报告撰写。
三、课程设计报告撰写
课程设计报告主要内容：
①概述：设计主要完成的任务和解决的主要问题；
②设计的基本概念和原理；
③总体设计：实现的方法和主要技术路线；
④详细设计：使用主要控件、函数；
⑤测试与数据分析
⑥完成的情况、简要的使用说明；
⑦结果分析
⑧总结：特色、经验、教训和感受；
⑨参考文献
⑩。
操作系统课程设计题目
1.中文输入法程序
2.文件管理系统
3.线程管理(田坤航)
4.Windows进程多种同步案例演示
5.各种Window或Linux驱动程序编程
6.基于共享内存的进程之间的通信（曾智辉）
7.文件加密
8.PE文件结构解析
9.异常处理系统
10.作业管理
11.中断驱动程序
12.可执行程序的加壳和脱壳
13.LRU动态内存管理模拟
14.注册表管理程序
15.内存管理程序
16.多系统启动程序
17.CPU的保护运行模式切换操作
18.扫描病毒算法模拟
19.木马扫描算法
20.硬盘碎片清理程序
21.程序卸载工具
22.文件系统FAT、NTFS、光盘、U盘分析程序
23.程序补丁
24.程序插件
25.文件压缩程序
26.文件备份系统
27.文件切割和组合
28.CPU参数监控程序
29.进程监控工具
30.文件系统搜索
31.系统监控软件
32.计算机看门狗
33.文件同步软件
34.个人信息同步软件
35.DLL文件创建和安装。
操作系统课程设计题目
-操作系统性能调优策略
-多处理器系统
-多处理器系统的基本概念
-并行与分布式计算
-实时操作系统
-实时操作系统的特点与需求
-实时调度算法
-操作系统中的并发控制
-并发的基本概念
-互斥与同步机制
-课程设计进阶项目
-设计并实现一个简单的实时操作系统
-研究并发控制策略在操作系统中的应用
-分析多处理器系统中的负载均衡问题
4.章节四：内存管理
-内存分配与回收策略
-虚拟内存与分页机制
5.章节五：设备管理
-设备管理的基本原理
- I/O调度策略
6.章节六：文件系统
-文件与目录结构
-文件存储与访问控制
2、教学内容
-文件系统性能优化
-磁盘空间分配策略
-磁盘碎片整理方法
-操作系统安全性
-访问控制机制
-加密与认证技术
-操作系统实例分析
-探索操作系统在移动设备、物联网等新兴领域的应用案例
4、教学内容
-操作系统接口与用户交互
-命令行接口（CLI）与图形用户界面（GUI）
-操作系统提供的系统调用与服务
-操作系统的网络功能
-网络协议栈的基础知识
-操作系统在网络通信中的作用
-操作系统的虚拟化技术
-虚拟化技术的原理与应用
-虚拟机监控器（VMM）的作用与分类
-探讨操作系统在人机交互方面的未来发展趋势
-评估开源操作系统的标准化程度及其对行业的影响
操作系统课程设计题目
一、教学内容
本章节内容来自《操作系统》课程，针对高二年级学生，选择以下课程设计题目：
1.章节一：操作系统概述
-操作系统Hale Waihona Puke 基本概念-操作系统的历史与发展
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课程设计（100分）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）。
20分2．画出程序的基本结构框图和流程图。
10分3．对程序的每一部分要有详细的设计分析说明。
10分4．源代码格式规范，符合软件模块化设计思想，数据结构采用得当。
20分5．设计合适的测试用例，对得到的运行结果要有分析。
10分6．设计中遇到的问题，设计的心得体会。
10分7．按期提交完整的程序代码、可执行程序和课程设计报告。
10分8. 设计有新意，功能模块完善，有操作界面，运行结果清晰 10分l 模拟页式存储管理方案中内存空间的管理和分配。
1063(05级)l :仿真模拟银行家算法对死锁的避免 0606303030 （专升本）详细要求:采用银行家算法，编写和调试一个仿真模拟银行家算法避免死锁的程序。
设计n 个并发进程共享3类不同的系统资源，即1类资源、2类资源、3类资源。
进程可以动态的申请资源，系统按各个进程的申请动态的分配资源。
可以添加进程，进程动态的申请资源，系统进行安全性检查，判断是否可以为申请资源的进程分配资源。
如果能够找到安全序列，则系统为进程分配资源，否则原先的试探分配资源作废。
l 用多线程同步方法解决生成者与消费者问题 0606303007 (06专升本)设计目的：通告研究Linux的进程机制和信号量实现生产者和消费者问题的并发控制。
说明：有界缓冲区内设置有20个存储单元，放入/取出的数据项设定为1-20这20个整型数。
设计要求：（1）每个生成者/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，当前指针位置和生成者/消费者线程的内容。
（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纵的函数代码。
l 用JAVA模拟仿真“生产者-消费者”问题的解决过程及方法。
0606303021要求：(1)多个缓冲区不是环形循环的，也不要求按顺序访问。
生产者可以把产品放到目前某一个空缓冲区中。
(2)消费者只消费指定生产者的产品。
(3)在测试用例文件中指定了所有的生产和消费的需求，只有当共享缓冲区的数据满足了所有关于它的消费需求后，此共享缓冲区才可以作为空闲空间允许新的生产者使用。
(4)在为生产者分配缓冲区时各生产者间必须互斥，此后各个生产者的具体生产活动可以并发。
而消费者之间只有在对同一产品进行消费时才需要互斥，同时它们在消费过程结束时需要判断该消费对象是否已经消费完毕并清除该产品。
l 仿真进程管理程序，应考虑，进程状态之间的转换、同步机制与进程通讯1001l 仿真连续分配存储管理系统，至少包括以下功能：并发分配与回收、查询、多种分配算法的分析比较、拼接和搬家等功能1002l Linux下进程调度算法模拟实现 1003设计要求：1)进程调度算法包括: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3)本程序包括三种算法,用C语言实现,执行时在主界面选择算法(可用函数实现),进入子页面后输入进程数,(运行时间,优先数由随机函数产生),执行,显示结果.l 页面置换算法模拟 1004设计要求1．实现OPT,LRU,FIFO三种算法并进行对比分析.2.要求界面简单,易懂,关键代码部分要注释.3.编程语言可以采用自己任意精通的语言l 可视化仿真多台电梯的并行调度程序 1006l 仿真各种磁盘调度算法，并进行性能分析 1007课程设计内容设计四个算法,分别是先来先服务算法,最短寻道时间优先算法,扫描(SCAN)算法,循环扫描(CSCAN)算法.由人工输入当前的磁道数和要访问的磁道.l 模拟仿真“生产者-消费者”问题的解决过程及方法。
1005生产消费者问题是操作系统设计中经常遇到的问题。
多个生产者和消费者线程访问在共享内存中的环形缓冲。
生产者生产产品并将它放入环形缓冲，同时消费者从缓冲中取出产品并消费。
当缓冲区满时生产者阻塞并且当缓冲区有空时生产者又重新工作。
类似的，消费者当缓冲区空时阻塞并且当缓冲区有产品时又重新工作。
显然，生产者和消费者需要一种同步机制以协调它们的工作。
l Java仿真各种磁盘调度算法，并进行性能分析 1008课程设计内容设计四个算法,分别是先来先服务算法,最短寻道时间优先算法,扫描(SCAN)算法,循环扫描(CSCAN)算法.由人工输入当前的磁道数和要访问的磁道.l 页式存储管理方案中内存空间的管理和分配。
1010（包括位示图法、空闲表法）内存被划分成2048块（页）。
用32位字长的字存放位示图，为0的位表示该块尚未分配，为1的位表示该块已分配。
输出位示图和页表。
l 进程调度算法 1011目的：主要通过优先权法与轮转调度算法的模拟加深对进程概念和进程调度过程的理解，掌握进程状态之间的切换，同时掌握进程调度算法的实现方法和技巧。
对进程调度过程中的状态变化，调度过程进行显示。
l 仿真模拟操作系统中的“哲学家就餐问题” 1012l C＋＋实现银行家算法 1013l linux 下多进程模拟哲学家就餐问题 1014题目要求：五个哲学家围坐在一张圆桌周围，每个哲学家面前都有一盘通心粉。
由于通心粉很滑，所以需要两把叉子才能夹住。
相邻两个盘子之间放有一把叉子。
哲学家的生活中有两种交替的活动：吃饭和思考（其他活动对哲学家来说都无关紧要）。
当一个哲学家感到饿了时，他就试图分两次去取左边和右边的叉子，每次拿一把，但不分次序。
如果成功得到了两把叉子，就开始吃饭，吃完后放下叉子继续思考。
请为每一个哲学家写一段描述其行为的程序，而且不会死锁。
l 仿真各种磁盘调度算法，并进行性能分析 1015设计要求：设计四个算法,分别是先来先服务算法,最短寻道时间优先算法,扫描(SCAN)算法,循环扫描(CSCAN)算法.由人工输入当前的磁道数和要访问的磁道.VC模拟实现过程。
l 仿真各种磁盘调度算法，并进行性能分析 1016设计要求：设计四个算法,分别是先来先服务算法,最短寻道时间优先算法,扫描(SCAN)算法,循环扫描(CSCAN)算法.由人工输入当前的磁道数和要访问的磁道.java模拟实现过程。
l 可视化进程调度过程的仿真模拟 1017内容：采用模拟与仿真思路，以定时器驱动机制为模式，用动画方式，以进程调度为中心，实现了对选用调度算法的运行过程的模拟与仿真，同时也实现了进程创建、调度、执行、阻塞和终止过程的可视化．系统能够自动完成进程演进过程的数据记录和分析，并对算法的性能进行初步评测．这对深入理解操作系统核心层，透析进程原理，发现和研究新的调度算法具有重要意义论文题1：论软硬件之间的异构性促进软件技术的发展。
论文题2：论软件生产方式的变革促进软件技术的发展论文题3：个性化服务以满足不同个体的需求论文题4：随时随地计算实现多种访问方式第二部分 Internet平台对OS的要求论文题5：自主配置和自适应协调(Self-configuration and Adaptive Coordination)论文题6：支持跨网络的互连、互通和协作论文题7：管理和协调系统资源的共享论文题8：支持功能、性能和可信性指标动态演化论文题9：浅谈客户端不装操作系统的优劣第三部分 The Operating System Zoo论文题10：Mainframe operating systems论文题11：Server operating systems论文题12：Multiprocessor operating systems论文题13：Personal computer operating systems论文题14：Real-time operating systems论文题15：Embedded operating systems论文题16：Smart card operating systems要从这些操作系统适用的应用环境，可行性，存在的问题等方面论述。
第四部分操作系统结构论文题17：单体系统结构的分析与研究论文题18：分层系统的分析与研究论文题19：虚拟机结构的分析与研究论文题20：C/S模型的分析与研究论文题21：简述操作系统的引导过程第五部分存储管理论文题22：Linux内存管理的基本框架论文题23：Linux地址映射的全过程论文题24：Linux内核缓冲区管理论文题25：Linux外部设备存储空间的地址映射论文题26：Linux物理页面的使用和周转论文题27：LRU页面置换算法的实现方案论文题28：高速缓存论文题29：倒排页表论文题30：分页与请求分页论文题31：位示图与FAT论文题32：用户堆栈的扩展论文题33：论FIFO（先进先出）页面置换算法的异常问题第六部分进程管理与死锁论文题34：进程与线程的典型应用分析论文题35：进程通信中有阻塞和无阻塞现象论文题36：静态优先级与动态优先级论文题37：可再入程序的设计要素与实例分析论文题38：P/V操作的实现模型论文题39：fork(),vfork()的应用实例分析论文题40：进程中的调度与切换论文题41：实时系统中的一种互斥方法论文题42：银行家算法避免死锁的研究与实现第七部分文件管理论文题43：FAT12与FAT32文件系统的分析与研究论文题44：NTFS文件系统的分析与研究论文题45：Linux文件系统的分析与研究第八部分其它论文题46：请选择一个在课程中没有讨论到的现代操作系统，如Apple Macintosh, IBM OS/400，SUN的Solaris等，查阅资料写一篇文章论述该系统进行进程管理、内存管理、设备管理和文件管理的数据结构与算法，最好能论及其系统管理是如何实施的。
论文题47：在进程的同步机制中，有一个工具名为管程（monitor）。
最早提供管程的语言为Ada。
请查阅资料说明对管程的定义及使用。
近年来，为了防止与时间有关的错误，当前最流行的数据库管理系统广泛采用“存储过程”这一工具来实现操作不可分割，它实际上就类似于管程。
请查询资料，说明它是如何实现的？标准格式是什么？如何定义和使用？这些系统还有什么其它互斥工具？论文题48：请作一个调查，如各大学、国家机关、市政府、各大银行或证券公司，看看各种计算机的应用领域都在使用什么样的操作系统，它们分别是什么类型的操作系统，它们选择此类操作系统的原因。
调查的内容应该涵盖现代操作系统的主要类别。
通过这个调查，你认为限制那些操作系统（除了Windows）广泛使用的关键原因是什么？论文题49：随着计算机时代的变迁，“信息电器”成为当前最流行的产业：即Computer+Communication+Customer electric----3C合一，例如手机、掌中宝、空调、组合音响等。
由此产生了嵌入式操作系统（或称实时操作系统），请查询资料，说明这一课题大致在研究什么，有什么特点？如何实现？与我们学习操作系统原理有什么关联。