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1、操作系统课程设计任务书课程名称：操作系统课程设计课程性质：专业必修课学院：计算机科学与技术学院指导教师：王华彬、肖云一、目的通过课程设计,加深对操作系统各资源管理模块的理解,掌握操作系统的基本原理及功能,具有初步分析实际操作系统、设计、构造和开发现代操作系统的基本能力。操作系统课程设计是操作系统课程的一个必要的补充。通过操作系统课程设计的学习，学生能够掌握系统需的设计思想，提高学生的实际动手能力，进一步理解和掌握操作系统的基本原理。学生完成课程设计，获得应有学分。并根据综合设计（实验）的课题情况，拓展到学生毕业设计过程，让学生体验进行较大型课题和实际科研项目开发的工作。要使学生在操作系统课程中
2、全面理解操作系统的基本概念和原理，一是要以一个具体的操作系统为实例，分析操作系统的内核结构，从而理解课程中的原理与概念；二是实际动手编写实践。本课程是计算机科学与技术专业的重要实践性教学环节。在进行了专业基础课程和操作系统原理课程学习的基础上，设计或分析一个实际的操作系统旨在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，为毕业设计及以后的工程实践打下良好的基础。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、解决问题的
3、能力。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 12 页 -3、通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、通过课程设计，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。二、内容及要求本课程设计共 5 周，采取集中方式，安排在授课完成后进行。课程设计的安排如下：1、教师下达设计任务书任务书内容包括题目、主要技术指标和要求、给定条件及原始数据、所用仪器设备和参考资料及文献等。教师讲授必要的设计思路和设计方法。2、学生完成预设计本阶段学生应明确任务，
4、查阅资料及文献（主要自学），掌握工程设计基本方法，确定设计方案，进行设计分析，完成预设计。3、实验阶段经教师审查通过预设计方案后，即可进行编程调试。实验由学生独立完成，教师定时指导。4、设计总结阶段本阶段学生要认真完成课程设计报告书，整理技术资料，如有需要还应写出课程设计的心得体会和改进意见。课程设计报告书包括：设计任务及主要技术指标、设计方案及论证结果、系统的原理框图、设计程序、实验结果、实验中主要问题及故障现象的分析及设计结论等。附实验数据、系统软硬件环境、使用说明及参考资料。设计备选题目如下：名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 12 页 -1题目：单用户多级文件
5、系统设计。设计要求：本文件系统采用类似DOS 系统的文件管理方式，每次调用该文件系统时，首先申请一定的内存空间，然后对该内存空间进行分配。将申请到的空间划分为目录区，文件区；采用位示图进行空间管理，盘块的分配使用显示链接（FAT表）的方式。每次调用该文件系统时自动为其分配空间，并将上次操作的结果从硬盘上调入内存；当结束调用时则将操作的结果重新存入硬盘，以便下次调用。（每次使用都会自动搜索文件系统，以此确定是否是第一次使用；若是则格式化生成文件系统，否则读取已存在的文件系统。）常见功能：1 文件操作：创建文件，打开文件，读取文件，修改文件，保存文件，关闭文件。2 目录操作：创建目录，查看目录下文
6、件，进入下级目录，删除目录，修改目录等。2题目：多级反馈队列进程调度算法的模拟设计要求：设计进程控制块PCB表结构，适用于多级反馈队列调度算法。建立 2-3 个进程就绪队列，分别设置不同的时间片和优先级。编制进程调度算法，实现该算法的模拟。并与其他调度算法进行比较。3题目：页面置换算法模拟设计设计要求：计算并输出下述各种算法在不同内存容量下的命中率。A.FIFO先进先出的算法B.LRR最近最少使用算法C.OPT 最佳淘汰算法（先淘汰最不常用的页地址）D.LFR最少访问页面算法E.NUR 最近最不经常使用算法设计技术参数：（1）命中率=1-页面失效次数/页地址流长度（2）本实验中，页地址流长度为
7、320，页面失效次数为每次访问相应指令名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 12 页 -时，该指令所对应的页不在内存的次数。（3）随机数产生方法，采用系统提供函数SRAND()和 RAND()来产生实验过程：(1)过随机数产生一个指令序列，共320 条指令，具体的实施方法是：A 0，319 的指令地址之间随机选区一起点M;A.顺序执行一条指令，即执行地址为M+1的指令；B.在前地址 0，M+1中随机选取一条指令并执行，该指令的地址为 M;C.顺序执行一条指令，其地址为M+1；D.在后地址 M+2，319 中随机选取一条指令并执行；E.重复 AE，直到执行 320 次指令
8、。(2)指令序列变换成页地址流设：（1）页面大小为 1K；（2）用户内存容量为 4 页到 32 页；（3）用户虚存容量为 32K。在用户虚存中，按每K存放 10 条指令排列虚存地址，即320 条指令在虚存中的存放 方式为：第 0 条第 9 条指令为第 0 页（对应虚存地址为 0，9）；第 10 条第 19 条指令为第 1 页（对应虚存地址为 10，19）；。第 310 条第 319 条指令为第 31页（对应虚存地址为 310，319）；按以上方式，用户指令可组成32 页。(3).计算并输出上述各种算法在不同内存容量下的命中率。4题目：多用户文件系统模拟设计要求：(1)在内存中开辟一个虚拟磁盘空
9、间作为文件存储器，在其上实现一个多用户名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 12 页 -多目录的文件系统。(2)文件物理结构可采用显式链接或其他方法。(3)磁盘空闲空间的管理可选择位示图或其他方法。如果采用位示图来管理文件存储空间，并采用显式链接分配方式，则可以将位示图合并到FAT中。(4)文件目录结构采用多用户多级目录结构，每个目录项包含文件名、物理地址、长度等信息，还可以通过目录项实现对文件的读和写的保护。(5)设计一个较实用的用户界面，方便用户使用。要求提供以下相关文件操作：1)login(用户登录)2)系统初始化（建文件卷、提供登录模块）3)文件的创建：crea
10、te 4)文件的打开：open 5)文件的读：read 6)文件的写：write 7)文件关闭：close 8)删除文件：delete 9)创建目录（建立子目录）：mkdir 10)改变当前目录：cd 11)列出文件目录：dir 12)退出：logout 三、考核方式学生完成设计内容以后交课程设计报告和电子文档：课程设计报告内容包括：1、封面2、成绩评定表3、目录4、正文电子文档包括以下内容：名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页，共 12 页 -1源程序2可执行程序3课程设计报告电子版四、成绩评定成绩为三个部分，其中：设计软件占 40%，设计报告占 30%，平时表现占 30
11、%。特别注意：上述三项一项不合格则整体成绩不合格，设计报告雷同者成绩不合格。所选设计难度不同，完善程度不同等均影响到最终成绩判定。五、设计要求1、在深入理解操作系统基本原理的基础上，对于选定的题目，以小组为单位，先确定设计方案；2、设计系统的数据结构和程序结构，设计每个模块的处理流程。要求设计合理；3、编程序实现系统，要求实现可视化的运行界面，界面应清楚地反映出系统的运行结果；4、确定测试方案，选择测试用例，对系统进行测试；5、运行系统并要通过验收，讲解运行结果，说明系统的特色和创新之处，并回答指导教师的提问；6、提交课程设计报告。报告应包括以下内容：封面成绩评定表摘要（300400 字）目录
12、1.概述2.课程设计任务及要求2.1 设计任务2.2 设计要求3.算法及数据结构3.1 算法的总体思想（流程）3.2 XXX 模块3.2.1 功能3.2.2 数据结构名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 6 页，共 12 页 -3.2.3 算法3.3 YYY 模块3.3.1 功能3.3.2 数据结构3.3.3 算法4.程序设计与实现4.1 程序流程图4.2 程序说明4.3 实验结果5.结论6.参考文献。7.收获、体会和建议。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 7 页，共 12 页 -课 程 设 计 报 告设计题目：XXXXXXXXXXX 班级：XXXXXXXXX 组长
13、学号：XXXXXXXXX 组长姓名：XXX 指导教师：XXX 设计时间：xxxx 年 x 月1 号宋体3 号宋体封皮格式4 号宋体名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 8 页，共 12 页 -设计分工组长学号及姓名：分工：成绩：组员 1 学号及姓名：分工：成绩：组员 2 学号及姓名：分工：成绩：组员 3 学号及姓名：分工：成绩：组员 4 学号及姓名：分工：成绩：名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 9 页，共 12 页 -摘要.关键词：操作系统，文件系统，三号加黑正 文 小 四号小四号摘要格式摘要和正文用小四号，1.5行间距名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 10 页，共 12 页 -目录摘要I1 概述12 课程设计任务及要求32.1 设计任务32.2 设计要求xx3 算法与数据结构xx 3.1xx3.2xx3.2.1 xx 3.2.2 xx四号加黑小四号目录格式名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 11 页，共 12 页 -4 程序设计与实现.4.3 实验结果XX 部分的实验结果如图4-1 所示。aaa与 bbb 的关系如表 4.1 所示。三号字四号字小四号字正文格式名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 12 页，共 12 页 -
