操作系统课程设计(郭永锋)

1、计算机操作系统课程设计任务书中原工学院信息商务学院计算科学系2018 年 6 月操作系统课程设计任务书一、课程名称：操作系统课程设计二、适用专业: 计算机科学与技术三、课程设计学时和学分：学时2周，1学分四、操作系统课程设计的目的操作系统是一门重要的专业基础课，是涉及较多硬件知识的计算机系统软件课程。在计算机软硬件课程的设置上，它起着承上启下的作用。操作系统对计算机系统资源实施管理，是所有其他软件与计算机硬件的唯一接口，所有用户在使用计算机时都要得到操作系统提供的服务。操作系统课程设计的主要任务是研究计算机操作系统的基本原理和算法，掌握操作系统的进程管理、存储管理、文件管理和设备管理的基本原理

2、与主要算法，深入理解经典操作系统各组成部分的基本原理。目的是使学生掌握Window作系统的一般管理方法，了解它是如何组织和运作的，对操作系统的核心概念和算法有一个透彻的理解，并对系统运行的机制有一个全面的掌握，从而充分理解系统调用与程序设计之间的关系，提高学生进行程序设计的能力。五、课程设计的要求1、要求学生已有先导课程数据结构和一门高级程序设计语言的基础。2、在两周的课程设计环节，要求学生选择那些最典型的操作系统概念和机制，通过模拟实现的方式来体现操作系统的管理原理与算法，进而深刻理解操作系统的运行机制和数据结构。3、人员、题目分配：各班分成小组，每组 12人，每组一题。每个小组各成员独立完

3、成课程设计，要求自行进行选题的设计、开发、调试与测试，实现课程设计要求的系统功能。4、具体课程设计要求：1）写出操作系统设计各个阶段的详细设计报告；2）能够实现课程设计目标，根据选题容设计出软件的结构和功能，写出系统的主要功能和使用说明；3）设计有效的测试方法与测试数据，提交可运行的软件系统：最终的软件对问题的描述应正确无误，运行稳定、可靠，界面友好；4）对于不同算法的比较应提供直观的性能分析方法及数据，写入课程设计文档；5）提交一份课程设计总结报告，写出本次课程设计的收获和体会，包括已解决和尚未解决的问题，进一步完善的设想与建议；6）根据以上容，提交如下材料：a. 源程序、 b. 执行程序、

4、 c. 设 计文档、d.测试纪录、e.不同算法的分析与比较数据。a和b两项以班级为单位集中上交刻录光盘，每名学生一个文件夹，其它各项上交纸质文稿。7）开发环境与语言可自行选择，Visual VC+6.0 、 VB、Delphi7、PowerBuild9.0、Visual Studio .NET 、GC等。8每名同学进行10分钟的报告和答辩，讲解设计方案，演示系统运行。课程设计提交时间：17周，周四、五12: 0015: 00,要求当场进行系统演示。六、成绩评定通过进度检查、设计答辩和报告评审了解学生的设计水平，根据任务完成的情况，设计报告的质量，系统运行状态及平时讨论和设计的积极程度全面准确评

5、定成绩。评定的主要参考依据有:1、选题难度。2、系统功能的完成程度功能、界面、特色、编程量、可用性）。3、设计报告的质量。4、统一上机检查结果和答辩情况。5、平时检查情况。课程设计成绩将以五级制形式进行评定，其标准如下：1、优秀：软件运行正确无误，稳定可靠，界面友好新颖图形界面），有交互性，各种文档齐全、详细、准确。2、良好：软件运行正确无误，稳定可靠，界面友好，各种文档齐全、准确。3、中等：问题描述正确，界面尚可接受。各种文档齐全、准确。4、及格：问题描述正确，各种文档齐备。5、不及格：有下列问题之一：问题描述有误；文档不齐；软件运行有错误；没有按时完成；课程设计有抄袭或是雷同情况。七、课程

6、设计报告规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、参考文献不少于3 篇)八、课程设计题目1 作业/进程调度算法的模 拟5个子题 目 )设计目的：熟悉 各 种作 业/进 程调度算法的原理。设计要求：用高级语 言编写和调试多个实现不 同的作业/进程调度 算法的程序。设计容：实现调度算法：先来先服务调度算法；短作业优先调度算法；高优先权调度算 法；高响应比优先算法；基于时间片的轮转调度的模拟。每种算法设计一个系统，提供一个界面，供用户输入等待调度的作业信息，显示 根据相应算法进行调度的结果。设计分工:该题 目分为5个子题 目。1、 先 来

7、先服务 调度 算法；2、 短 作 业 优 先 调 度 算 法 ；3、 高 优 先 权 调 度 算 法 ；4、 高 响 应 比 优 先 算 法 ；5、 基 于 时 间 片 的 轮 转 调 度2 银行家算法模 拟3个子题 目)设计目的：熟悉银行家算法，理解系统产生死锁的原因及避免死锁的方法。设计要求：用高级语言编写和调试一个模拟银行家算法的程序。设计容：设计合理的数据结构，用于描述每个进程对资源的要求及分配情况。编写多个模 块，分别用以完成：申请资源、显示资源、释放资源以及安全性算法。进程数最多为5个， 资源种类最多为3类。设计分工：该题 目分为3个子题 目：1、 银行家算法模拟系统初始化，数 据

8、 结构的定 义、 程序结构的分析设计；2、 银行 家算 法 模拟资 源 管 理 ；3、 银行 家算 法 模拟安 全 性 算 法 。3 动态分区算法的模 拟6 个子题 目 )设计目的：熟悉存连续分配方法中各种动态分区算法的原理。设计要求：用高级语言编写和调试多个实现不同的动态分区算法的程序。设计容：实现对动态分区算法中首次适应算法、循环首次适应算法、最佳适应算法的模 拟。每种算法设计一个系统，提供一个界面，供用户输入存初始状态以及不同长度作 业对存的申请与释放的要求，显示根据每次操作后存块的情况。设计分工:该题 目分为6个子题 目。1、 首 次适应的分 配算法；2、 循 环 首 次 适 应 的

9、分 配 算 法 ；3、 最 佳 适 应 的 分 配 算 法 ；4、 首 次 适 应 的 回 收 算 法 ；5、 循 环 首 次 适 应 的 回 收 算 法 ；6、 最 佳 适 应 的 回 收 算 法 ；4 页面置换 算法 的模 拟 3 个子题 目 )设计目的：熟悉各种页面置换算法的原理。设计要求：用高级语言编写和调试多个实现不同的页面置换算法的程序。设计容：实现对页面置换算法：最近最久未使用算法、最佳置换算法、FIFO算法的模拟。每种算法设计一个系统，提供一个界面，供用户输入访问页面的次序等信息，显 示根据算法所得到的结果。设计分工:该 题 目分为3个子题 目。1、 最近最久未使用算法2、 最

10、 佳 置 换 算 法3、FI FO算法5 设备分配算法的模 拟3个子题 目）设计目的：熟悉设备分配算法的原理。设计要求：用高级语言编写和调试模拟实现设备分配算法的程序。设计容：数据结构的定义：设备分配中用到的系统设备表，逻辑设备表，设备控制表，控 制器控制表，通道控制表分配：请求逻辑设备，根据情况，分配相应设备，修改相应数据表，否则不分配回收：释放逻辑设备时，释放相应的通道、控制器、设备，并修改相应数据表 设计分工:该题 目分为3个子题 目：1 设备分配算法系统初始化2 设 备 的 分 配 算 法3 设 备 的 回 收 算 法6 磁盘调度 算法的模 拟5 个子题 目 ）设计目的：熟悉各种磁盘调

11、度算法的原理。设计要求：用高级语言编写和调试多个实现不同磁盘调度的程序。设计容：实现对先来先服务算法；最短寻道时间优先算法；扫描算法；循环扫描算法； N_St ep_Sc an 算 法 的 模 拟 。每种算法设计一个系统，提供一个界面，供用户输入磁盘访问的请求，显示根据 算法所得到的访问顺序。设计分工:该题 目分为5个子题 目：1、 先 来先服务 算法；2、 最 短 寻 道 时 间 优 先 算 法 ；3、 扫 描 算 法 ；4、 循 环 扫 描 算 法 ；5、 N_St ep_Scan 算 法 ；7 空闲表和空闲链文件存储空间管理模 拟4个子题 目）设计目的：熟悉利用空闲表和空闲链对空闲盘块进

12、行组织、分配和回收的方法。设计要求：用高级语 言编写和调试 一个使用空闲表/链 法的程序， 能够实现模 拟空闲盘块 的组织、分配和回收过程。设计容：设计相应数据结构，用于描述所有空闲盘块的组织情况；提供一个界面，供用户 输入空闲块分配及回收的命令；编写多个模块，分别用以完成：空闲盘块的回收与分 配。如： i ni t 100/表示将 100块空闲盘 块组 织起来， 以备使用 。get 5/表示分配 5块put 3/表示回收 3块要求命令执行完后，显示分配与回收盘块以及其他信息。设计分工:该题 目分为4个子题 目：1、 空闲表法的分 配算法：2、 空 闲 表 法 的 回 收 算 法 。为所有空闲

13、区建立一空闲表，每个空闲区一个表项，包括表项序号、第一个盘块 号、盘块数，空闲区按起始盘块号递增排序。3、 空 闲 链 法 的 分 配 算 法4、 空 闲 链 法 的 回 收 算 法 。 空闲盘块链、空闲盘区链8 成组 法的模 拟4个子题 目）设计目的：熟悉利用成组法对空闲盘块的组织、分配和回收的方法和混合索引分配的文件结 构。设计要求：用高级语言编写和调试一个模拟混合索引分配和成组法的程序，能够实现模拟混 合索引分配、空闲盘块的组织、分配和回收过程。设计容：1、 定 义 I NODE 结 构 ， 对 给 定 的 磁 盘 块 大 小 、 磁 盘 块 号 长 度 、 磁 盘 空 间 大 小 、

14、文 件 大小，给出该文件的磁盘块占用情况。2、 设 计 相 应 数 据 结 构 ， 用 于 描 述 所 有 空 闲 盘 块 的 组 织 情 况 ；3、 提 供 一 个 界 面 ， 供 用 户 输 入 分 配 及 回 收 的 命 令 ； 编 写 多 个 模 块 ， 分 别 用 以 完 成：空闲盘块的回收与分配。根据前面文件的要求分配需要的磁盘块，要求命令执行完后，显示分配与回收盘 块以及其他信息。设计分工:该题 目分为4个子题 目：1、 混合索引分配2、 成 组 连 接 法 初 始 化3、 成 组 连 接 法 分 配 算 法4、 成 组 连 接 法 回 收 算 法 。九 位示图法的模 拟2个子题 目）设计目的：熟悉利用位示图法对空闲盘块的组织、分配和回收的方法。