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》课程设计指导书
《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；……。
《操作系统》课程设计
《操作系统》课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握操作系统的基本概念，包括进程、线程、内存管理、文件系统等核心知识；2. 了解操作系统的历史发展，掌握不同类型操作系统的特点及使用场景；3. 掌握操作系统的性能评价方法和常用的调度算法。
技能目标：1. 培养学生运用操作系统知识解决实际问题的能力，如分析系统性能瓶颈、优化系统资源分配等；2. 培养学生具备基本的操作系统编程能力，如进程创建、线程同步、文件操作等；3. 提高学生的团队协作能力和沟通能力，通过小组讨论和项目实践，学会共同解决问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对操作系统学科的兴趣，激发学生的学习热情，使其形成积极向上的学习态度；2. 培养学生具备良好的信息素养，尊重知识产权，遵循法律法规；3. 培养学生的创新精神和批判性思维，敢于质疑、勇于探索，形成独立思考的能力。
课程性质：本课程为计算机科学与技术专业的核心课程，旨在让学生掌握操作系统的基本原理和实现方法，提高学生的系统分析和编程能力。
学生特点：学生具备一定的编程基础和计算机系统知识，具有较强的逻辑思维能力和动手实践能力。
教学要求：结合学生特点和课程性质，注重理论与实践相结合，通过案例分析和项目实践，帮助学生将所学知识内化为具体的学习成果。
在教学过程中，关注学生的学习进度和反馈，及时调整教学策略，确保课程目标的实现。
二、教学内容1. 操作系统概述：介绍操作系统的定义、发展历程、功能、类型及特点，对应教材第一章内容。
- 操作系统的起源与发展- 操作系统的功能与类型- 操作系统的主要特点2. 进程与线程：讲解进程与线程的概念、状态、调度算法，对应教材第二章内容。
- 进程与线程的定义与区别- 进程状态与转换- 进程调度算法3. 内存管理：分析内存管理的基本原理、策略和技术，对应教材第三章内容。
- 内存分配与回收策略- 虚拟内存技术- 页面置换算法4. 文件系统：介绍文件系统的基本概念、结构、存储原理，对应教材第四章内容。
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。
操作系统课程设计实验指导书
《操作系统课程设计实验指导书》一、课程设计目的和意义了解掌握银行家算法，学会模拟实现资源分配，同时有要求编写和调试一个系统分配资源的简单模拟程序，观察死锁产生的条件，并使用适当的算法，有效的防止和避免死锁的发生二、题目：银行家算法设计设计要求：编制银行家算法通用程序，并检测所给状态的系统安全性。
设进程I提出请求Request[N]，则银行家算法按如下规则进行判断。
(1)如果Request[N]<=NEED[I，N]，则转(2)；否则，出错。
(2)如果Request[N]<=AVAILABLE，则转(3)；否则，出错。
(3)系统试探分配资源，修改相关数据：AVAILABLE=AVAILABLE-REQUESTALLOCATION=ALLOCATION+REQUESTNEED=NEED-REQUEST(4)系统执行安全性检查，如安全，则分配成立；否则试探险性分配作废，系统恢复原状，进程等待。
设计技术参数：假设有n个进程m类资源，则有如下数据结构：可利用资源向量Available。
这是一个含有m个元素的数组，其中的每一个元素代表一类可利用的资源数目，其初始值是系统中所配置的该类全部可用资源的数目，其数值随该类资源的分配和回收而动态地改变。
Available[j]=K，则表示系统中现有Rj 类资源K个。
最大需求矩阵Max。
这是一个n*m的矩阵，它定义了系统中n个进程中的每一个进程对m类资源的最大需求。
如果Max[i，j]=K，则表示进程i需要Rj类资源的最大数目为K。
分配矩阵Allocation。
这也是一个n*m的矩阵，它定义了系统中每一类资源当前已分配给每一进程的资源数。
如果Allocation[i，j]=K，则表示进程i当前已分得Rj类资源的数目为K。
需求矩阵Need。
这也是一个n*m的矩阵，用以表示每一个进程尚需的各类资源数。
如果Need[i,j]=K，则表示进程i还需要Rj类资源K个，方能完成其任务。
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操作系统课程设计
指导书
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
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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。
本课程设计要求对操作系统的分析以加深对计算机硬件结构和系统软件的认识，初步掌握操作系统组成模块和应用接口的使用方法，提高进行工程设计和系统分析的能力，为毕业设计和以后的工程实践打下良好的基础。
本课程设计的主要目的：
1．熟悉并巩固《操作系统》的基本概念和基本理论，加强对操作系统有关原理的理解；
2.培养学生自主学习、独立思考的能力，学会查找资料并善于分析资料的能力；
3.培养学生严谨的工作作风，提倡互相学习培养团队精神；
4.提高学生独立设计、独立调试程序的能力；
5.初步养成良好的系统软件分析和设计能力，形成良好的编程风格。
二、本课程设计有关要求
基本要求：
1、巩固和加深对操作系统原理的理解，提高综合运用本课程
所学知识的能力。
2、培养学生选用参考书，查阅手册及文献资料的能力。
培养
独立思考、深入研究、分析问题、解决问题以及团队协作能力。
3、经过实际操作系统的分析设计、编程调试，掌握系统软件
的分析方法和工程设计方法。
4、能够按要求编写课程设计报告书，能正确阐述设计和实验
结果、正确绘制系统和程序框图。
5、经过课程设计，培养学生严谨的科学态度，严肃认真的工
作作风，和团队协作精神。
具体要求：
1．认真阅读本课程设计指导书，明确课程设计的目的、意义和要求；
2．根据要求完成课程设计的系统开发和调试任务，提供可运行的课程设计系统，参加上机面试答辩。
3．根据学校有关格式要求，完成本课程设计的课程设计说明书。
(必须绘制系统工作原理图及算法流程图)
重点：
本设计的重点是要求根据任务要求，确定操作系统有关算法并加以实现，注重实际应用能力的培养。
三、本课程设计的内容和题目
本课程设计的主要内容为：根据自己的实际情况和能力，实现操作系统各主要功能模块并组合成模拟系统。
主要模块如实现计算机操作系统中的进程调度功能模块，存储管理或文件管理等模块。
设计一操作系统命令接口设计
设计目的：经过设计一些简单的操作系统的命令接口，使学生掌握操作系统接口的设计方法。
设计要求：学生在熟悉操作系统的命令接口及程序接口的基础上，利用C语言、DOS中断中21H与屏幕显示相关的中断调用实现的以下命令接口。
包括：
1)命令解释器
2)列目录命令
3)显示时间命令
4)显示日期命令
5)回显字符串命令
6)创立目录命令
7)删除目录命令
8)更改路径命令
9)显示当前工作目录命令。