操作系统原理课程设计
操作系统原理实用教程课程设计 (2)
操作系统原理实用教程课程设计1. 课程设计目标本课程设计旨在帮助学生更深入地了解操作系统原理，并能够通过实际操作来加深对操作系统的理解和掌握。
2. 前置知识在进行本课程设计前，学生需要具备以下基础知识：•C/C++编程基础•操作系统原理基础知识3. 实验环境•操作系统：Windows/Linux/MacOS•IDE：Visual Studio/Code::Blocks/Eclipse•虚拟机软件：VirtualBox/VMware Workstation4. 实验内容本课程设计共分为三个实验，分别是进程管理、内存管理和文件系统管理。
4.1 进程管理实验4.1.1 实验要求•了解进程的概念和属性；•能够创建、销毁进程；•能够进行进程调度，并理解不同的调度算法；•能够进行进程同步和互斥。
1.编写一个简单的进程管理程序，能够创建和销毁进程，并实现不同的调度算法；2.添加同步和互斥机制，保障进程之间的资源访问安全；3.进行各种场景模拟测试，例如高优先级进程抢占低优先级进程等情况。
4.2 内存管理实验4.2.1 实验要求•了解内存管理的概念和基本算法；•能够分配和回收内存；•能够进行内存地址转换和内存保护；•能够进行内存压缩和页面置换。
4.2.2 实验步骤1.编写一个简单的内存管理程序，能够分配和回收内存，并实现基本的地址转换和保护机制；2.添加内存压缩算法，并进行测试；3.实现简单的页面置换算法，并进行测试。
4.3 文件系统管理实验4.3.1 实验要求•了解文件系统的概念和基本结构；•能够进行数据存储和读取；•能够进行文件的创建、删除和修改；•能够进行文件系统的备份和还原。
1.编写一个简单的文件系统管理程序，能够实现文件的创建、删除和修改；2.添加文件读取功能，并进行测试；3.实现文件系统备份和还原机制，并进行测试。
5. 实验报告每个学生在完成以上实验后，需要撰写一份实验报告，包括实验目的、实验环境、实验步骤、实验心得等内容。
操作系统原理课程设计
《操作系统原理》课程设计1、课程设计性质和目的意义《操作系统原理》课程主要讲述的内容是多道操作系统的原理与技术，与其它计算机原理、编译原理、汇编语言、计算机网络、程序设计等专业课程关系十分密切。
本课程设计的目的综合应用学生所学知识，建立系统和完整的计算机系统概念，理解和巩固操作系统基本理论、原理和方法，掌握操作系统开发的基本技能。
2、课程设计方式与基本要求(1)学生分组实习，每组人员2-3人（选择一名组长）(2)分析设计要求，给出解决方案（要说明设计实现所用的原理，采用的数据结构）(3)画出程序的基本结构框图和流程图(4)对程序的每一部分要有详细的设计分析说明(5)程序执行的每个步骤要有具体的提示内容或输出(6)源代码格式规范，注释不少于三分之一(7)设计合适的测试用例，对得到的运行结果要有分析，(8)设计中遇到的问题，设计的心得体会(9)提交完整程序代码、课程设计报告及相关文档(10)严禁抄袭和下载(11)参考资料的格式统一(12)开发工具不限4、实习内容题目一：进程调度模拟程序编程实现下列调度算法(1)轮转法算法(2)优先级调度算法(3)最短进程优先算法题目二：模拟进程间的通信(1)实现消息的创建、发送和接受(2)共享存储区的创建、附接和断接题目三：模拟文件管理系统(1)能实现下列命令：Dir 列目录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，文件长度等题目四：银行家算法的实现根据银行家算法和安全性算法编程实现操作系统中资源分配情况。
题目五：读者-写者问题在Windows 环境下，创建一个包含n个线程的控制台进程。
用这n个线程来表示n个读者或写者。
每个线程按相应测试数据文件的要求，进行读写操作。
用信号量机制分别实现读者优先和写者优先的读者-写者问题。
读者-写者问题的读写操作限制：1)写-写互斥。
操作系统原理及应用课程设计报告
《操作系统原理及应用》课程设计报告 Linux系统服务管理及安全设计学院（系）： 计算机科学与工程学院班 级： 学号学生姓名：指导教师：时间： 从 2012 年 05 月14日 到 2012 年05月18日一、课程设计的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Linux安全服务管理，加强学生的动手操作能力。
二、课程设计要求设计一套安全的系统 Linux要求：1. 系统不能被破解密码；2. 系统不能被恶意重启；3. 只有指定用户才能ssh 登录系统，保障系统安全；4. 编写防火墙策略，保障系统安全，只开放允许访问的tcp 22, tcp 80,tcp 20 21；5.搭建一个Web网站;6.编写shell程序，阻止恶意攻击服务器的来源IP,连接服务器.三、课程设计内容3.1、 Redhat 基础及权限控制Linux 安装中的重要步骤：引导安装程序、磁盘分区、网络参数配置、密码设置、软件包选择Linux 系统引导过程:服务器硬件自检、引导MBR、引导Kernel、引导驱动及服务、自定义加载项、6种引导方式介绍（/etc/inittab)Linux root 密码破解:单用户模式，进行root密码破解Linux 加密防止 root 密码破解:明文加密 (password) 、非明文加密 (grub-md5-crypt ）Linux防止恶意重启：禁用ctrl+alt+del 重启功能 (/etc/inittab)Linux文件权限数字表示：可读 R 4、可写 W 2、可执行 X 1Linux文件权限调整：修改所有者 chown 、修改权限 chmodLinux网络参数配置：网络IP地址配置、同一网卡配置多个IP地址Linux查看IP及route：Ipconfig、 ip add、route -nLinux常用命令文件管理类：ls cat more vi cp rm find paste wc grep head tail 磁盘管理：df du fdisk mkfs mount umount系统状态：uptime last vmstat iostat top free3.2、 软件管理及Shell编程Linux rpm 包的管理 ：软件包安装、软件包升级、查询已安装的软件包Linux 源码包的管理 ：源码包安装、configure、make、make test、make install、源码包删除Linux 文本处理 ：文本编辑器、 vi 编辑器Linux Shell编程中常用命令条件测试：test 或者 []、-d 目录、-f 文件、-s 文件大小非0正则表达示：^ 行首、$ 行尾、以 $ 打头的命令、$? 上一个命令执行结果、$1 输入的第1个参数3.3、存储管理及系统管理Linux 系统常用服务管理 ：常用系统服务启动与关闭、系统设置 服务器设置 服务常用系统服务介绍Network 网络服务、sshd ssh 远程连接服务Httpd Apache Web 服务器、Smb 文件共享服务器Vsftp FTP 服务器、Bind DNS 服务器Iptables 防火墙、Linux 进程管理进程查看 top , ps –ef 结束进程 Kill id、Kill –9 idLinux 文件系统管理磁盘分区、fdisk 、格式化分区、mkfs.ext3 、挂载分区、mount、卸载分区、umountLinux 卷管理 LVM磁盘分区 fdisk （disk type id: 8e)建立 PV pvcreate pvdispaly建立 VG vgcreate vgchange -a y (激活VG） vgdisplay建立 LV lvcreate lvdisplay格式化LV make.ext3挂载 LV mount缷载LV umountLinux 系统管理 ：以图形化的形式 讲解常用系统管理 、用户和组 、日期和时间、显示Linux 系统日志管理系统日志文件位置 、/var/log/message观察日志变化、tail -f /var/log/message筛选日志内容、grep “error” /var/log/message3.4、常用服务器搭建、安全配置Linux openSSH 安全配置 (/etc/ssh/sshd_config )修改SSH服务端口：# Port 22 修改为 Port 9022修改SSH连接协议为版本2：#Protocol 2,1 修改为 Protocol 2权限只定用户连接SSH：AllowUsers user1重启ssh服务系统设置 服务器设置 服务,启动服务”sshd”、使用命令 service sshd restart使用软件连接SSH服务：在Windows上使用putty.exeLinux http服务器配置检查所需要的软件包[root@rh9 /]# rpm -qa | grep httphttpd-2.0.40-21libghttp-1.0.9-7httpd-manual-2.0.40-21redhat-config-httpd-1.0.1-18安装http服务软件包通过系统的”添加删除程序功能”进行安装、使用rpm –ivh 软件包名进行安装配置HTTP网站网页默认存放位置：/var/启动HTTP网站服务系统设置 服务器设置 服务,启动服务”httpd”、使用命令 service httpd start访问Linux Web网站： IPLinux dns服务器配置检查所需要的软件包[root@rh9 /]# rpm -qa | grep bindredhat-config-bind-1.9.0-13bind-utils-9.2.1-16ypbind-1.11-4bind-9.2.1-16安装DNS服务软件包通过系统的”添加删除程序功能”进行安装、使用rpm –ivh 软件包名进行安装配置DNS服务配置反向解析、配置正向解、异常解决 DNS服务不能启动。
gdk操作系统原理课程设计
gdk操作系统原理课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解GDK操作系统的基本原理与架构，掌握其核心功能与模块；2. 掌握操作系统中的进程管理、内存管理、文件系统等基本概念；3. 了解操作系统在计算机系统中的作用，及其与其他软件、硬件的关联。
技能目标：1. 能够描述GDK操作系统的启动过程，分析其工作原理；2. 学会使用GDK操作系统的基本命令，进行简单的系统操作与维护；3. 培养学生对操作系统进行问题诊断与性能优化的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对操作系统原理学习的兴趣，激发其探索计算机科学领域的热情；2. 培养学生的团队协作意识，提高其沟通与表达能力；3. 增强学生的信息安全意识，使其认识到操作系统安全的重要性。
本课程针对高年级学生，结合GDK操作系统原理，注重理论与实践相结合。
课程目标旨在使学生在掌握操作系统基本原理与技能的基础上，提高实际问题解决能力，培养其对计算机科学的热爱与责任感。
通过分解课程目标为具体学习成果，有助于教师进行教学设计和评估，提高课程实用性。
二、教学内容1. GDK操作系统概述- 操作系统的概念、功能与分类- GDK操作系统的历史、特点与发展趋势2. GDK操作系统的架构与启动- 系统架构：内核、用户空间、系统调用- 启动过程：BIOS、引导加载器、内核初始化3. 进程管理- 进程与线程的概念、状态与转换- 进程调度算法、同步互斥机制4. 内存管理- 内存分配与回收策略- 虚拟内存、分页与分段机制5. 文件系统- 文件与目录结构- 文件存储、权限管理、磁盘空间分配6. 设备管理- 设备驱动程序、I/O调度策略- 中断处理、DMA传输、设备分配与回收7. 操作系统安全与性能优化- 系统安全策略、权限控制- 性能评价、系统监控与调优教学内容根据课程目标进行选择和组织，注重科学性和系统性。
本课程共分为七个部分，按照教材章节进行安排和进度制定。
教学内容涵盖GDK操作系统的基本原理、架构、关键技术与实践应用，旨在帮助学生全面掌握操作系统知识，提高实际问题解决能力。
操作系统原理第二版课程设计
操作系统原理第二版课程设计一、概述《操作系统原理》是计算机科学与技术专业的一门重要的专业基础课程，本次课程设计为操作系统原理第二版的课程设计，旨在深入理解操作系统原理的基本概念、原理和体系结构，提高学生的综合能力、分析问题和解决问题的能力。
二、课程设计的目的和任务目的本次课程设计的目的是通过实践操作系统的设计、实现和测试，深入理解操作系统原理和实际应用。
任务•了解并掌握操作系统原理的基本概念、原理和体系结构；•设计并实现一个简单的操作系统；•对操作系统进行测试、优化和改进。
三、课程设计的内容与要求内容1.操作系统的基本概念、原理和体系结构；2.操作系统的设计、实现与测试；3.操作系统的优化与改进。
要求任务一：操作系统的基本概念、原理和体系结构1.理解操作系统的定义和功能；2.了解操作系统的基本原理，包括进程管理、内存管理、文件管理、设备管理等；3.完成操作系统的体系结构的设计。
任务二：操作系统的设计、实现与测试1.设计操作系统的内核；2.实现操作系统的内核；3.测试操作系统的内核。
任务三：操作系统的优化与改进1.分析操作系统的瓶颈和缺陷；2.重新设计和实现操作系统的内核；3.完成操作系统的优化和改进。
四、实验环境和工具1.操作系统源代码：Linux或者其他开源的操作系统；2.编译器：gcc或者其他支持C语言的编译器；3.调试器：gdb或者其他支持C语言的调试器；4.虚拟机：Vmware、Virtualbox、QEMU等。
五、参考文献1.操作系统原理第二版，蒋炜主编，清华大学出版社，2014年。
2.操作系统设计与实现，安德鲁·桑普森，比尔·林迪，2019年。
操作系统期末课程设计《操作系统原理课程设计》报告封面和要求
操作系统期末课程设计进程调度算法模拟一、设计目的编程实现进程调度的算法，更好地掌握操作系统的原理及实现方法，从而有利于把握进程调度细节。
二、设计要求(1)要求实现先来先服务,短作业优先,时间片轮转,高优先权调度算法四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三、设计思想说明先来先服务：程序的执行调度顺序按先进入队列的先获得执行，并且其他进程都不能中断正在执行的进程，要等进程完成后才能，让出CPU给其他进程。
执行的时候可以随时在队列中插入进程。
短作业优先：进程的调度顺序按程序的服务时间来决定，进程的执行顺序。
服务时间短的先被调用。
调度时先从队列中选取服务时间最短的进程来执行。
进程中途不能中断，即使此时队列中存在服务时间比其更短的进程，仍需要等待该进程执行完后才能被执行。
高优先权调度：选取进程中优先级最高的一个，以优先级的值大，优先级就大。
调度时总是选取队列中进程优先级最高的来执行，不管是否有某个进程在执行，只要存在比正在执行进程优先级高的进程，则就会立刻中断正在执行的进程，让给跟高优先级的进程。
时间片轮转：本课程设计采用多级反馈队列调度算法，设立4个进程队列，分给队列1的时间片为3秒，队列2的时间片为6秒，队列3的时间片为12秒，队列4的时间片为24秒。
队列1的优先级最高，队列4的优先级最低。
高优先级的队列没执行完，即不为空，就永远不执行其下面的低优先级的队列里面的进程。
当执行低优先级队列里面的进程时，突然间高优先级的队列插入了进程就立刻跳到高优先级的队列执行其里面的进程。
每个队列的进程都是按先来先执行的顺序执行。
进程初次执行肯定要进入队列1。
如何从头到尾执行一遍队列1中的进程是，存在某些进程在队列1的时间片内还没执行完，就把进程移交到下一个队列中。
每个队列都如此类推。
直到最后一个队列4，如果在队列4还有进程在本时间片内还没没执行完，就把该程序放到队尾，从新等待时间片执行。
操作系统原理课程设计
操作系统原理课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握操作系统原理的基本概念、核心机制和设计方法。
通过本课程的学习，学生应能理解操作系统的基本组成、工作原理和运行机制，掌握进程管理、内存管理、文件系统和输入/输出管理等方面的基本知识，具备分析问题和设计简单操作系统的能力。
1.理解操作系统的基本概念、组成和分类。
2.掌握进程的基本原理和管理方法。
3.理解内存管理的技术和策略。
4.熟悉文件系统的结构和管理方法。
5.掌握输入/输出管理的基本原理和方法。
6.能够运用操作系统原理分析和解决实际问题。
7.具备设计和实现简单操作系统的能力。
情感态度价值观目标：1.培养学生对操作系统学科的兴趣和好奇心。
2.培养学生团队合作、创新和批判性思维的能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.操作系统概述：操作系统的概念、作用、发展历程和分类。
2.进程管理：进程的基本概念、进程管理的基本方法、进程同步与互斥、死锁与饥饿问题。
3.内存管理：内存分配与回收策略、内存保护、虚拟内存、页面置换算法。
4.文件系统：文件和目录结构、文件存储管理、文件访问控制、磁盘空间分配策略。
5.输入/输出管理：输入/输出设备管理、中断处理、缓冲区管理、设备分配与回收。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，如讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握操作系统原理的基本概念和知识。
2.讨论法：学生针对某一问题进行讨论，培养学生的思考和表达能力。
3.案例分析法：分析实际操作系统案例，使学生更好地理解操作系统的工作原理。
4.实验法：通过操作系统的实验，让学生亲自动手实践，加深对知识的理解和运用。
四、教学资源为了支持本课程的教学内容和教学方法的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：《操作系统原理》。
2.参考书：提供相关领域的经典教材和论文，以拓展学生的知识视野。
3.多媒体资料：制作课件、演示文稿等，以直观展示操作系统的原理和实例。
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。
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实践教学
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兰州理工大学
计算机与通信学院
2007年秋季学期
操作系统原理课程设计
题目：内存管理模拟系统
专业班级：05软件工程（2）班
姓名：尹盼盼
学号：05240204
指导教师：王旭阳
成绩：______________
目录
摘要.......................................................................... 错误！未定义书签。
正文.......................................................................... 错误！未定义书签。
1、设计思路............................................................................ 错误！未定义书签。
2、各模块的伪码算法............................................................ 错误！未定义书签。
3、函数的调用关系图............................................................ 错误！未定义书签。
4、测试.................................................................................... 错误！未定义书签。
设计总结 ................................................................. 错误！未定义书签。
参考文献 ................................................................. 错误！未定义书签。
致谢...................................................................... 错误！未定义书签。
附录：部分源程序代码 ......................................... 错误！未定义书签。
摘要
操作系统的内存管理是指系统软件对其他应用程序使用内存时所作的管理，是一种统筹关系。
本设计采用活动分区方案，但不采用紧凑算法。
假设系统内存容量为100KB。
能处理内存回收的时候上下邻合并的问题；对随机出现的进程i申请jKB内存，程序能判断是否能分配；释放随机的首地址为Handle的内存块；同时输出内存使用情况和空闲情况。
关键词：C语言、内存管理、操作系统、管理系统、内存的分配和回收
正文
1、设计思路
内存管理是计算机系统以一种优化性能的方式，在需要内存的不同进程（如操作系统或应用程序调用）之间将有限的内存进行分配的过程。
执行这种任务的通用技术叫做虚拟内存技术，这项技术利用保留的磁盘空间存储不在物理内存中的对象，来模拟比实际可用的内存大得多的地址空间。
此设计为了了解UNIX的
命令及使用格式，熟悉UNIX/LINUX的常用基本命令，练习并掌握UNIX提供的vi编辑器来编译C程序，学会利用gcc、gdb编译、调试C程序，学会如何把学到的知识用于解决实际问题，培养学生的动手能力。