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操作系统文件管理课程设计篇一

课程名称：操作系统课程设计(operating system curriculum design)课程编码： 学 分：1 总 学 时：1周

适用专业：计算机科学与技术专业

先修课程：程序设计语言基础、操作系统一、课程设计教学目的及基本要求

1、掌握操作系统基本理论与管理方式

2、掌握以编写程序的方法与操作系统交互

3、了解操作系统内核的添加和裁剪的一般方法

二、课程设计安排

流程：

 问题分析及解决方案确定；  形成编程思路；

 使用具体语言实现算法；  上机调试程序；  编写课程设计报告

三、课程设计指南

课程设计题目可以在老师的指导下自行选题，也可以由老师指定题目。选题大方向有2个：基于os的编程；基于开放源代码的操作系统的内核的添加和裁剪。以下列举若干具体选题方向共参考：

1、进程间的同步与互斥

2、进程与线程

3、虚拟存储器的工作原理以及虚拟页式存储管理中的页面置换算法

4、进程调度算法模拟编程

5、观察linux的行为

6、进程间通信

7、理解和增加linux系统调用

8、内核模块编程

9、文件系统编程

10、设备驱动程序

11、父进程子进程控制

12、消息的发送与接收

13、磁盘空间管理

14、鼠标键盘控制

15、银行家算法

16、基于linux的proc文件系统编程

17、网络通讯编程

18、shell编程

四、课程设计参考资料

 费翔林等，linux操作系统实验教程，高等教育出版社，2009  罗宇，楮瑞等．操作系统课程设计．机械工业出版社，2005  冉林仓．windows api编程．清华大学出版社，2005  arnold robbins．linux程序设计．机械工业出版社，2005

五、考核及成绩评定

依据学生在设计过程中的表现、设计题目算法的合理性、编程质量、说明书撰写规范程度及答辩情况，按照一定的计权方法，综合进行评定。课程设计成绩分为优秀、良好、中等、及格、不及格五个等级

操作系统文件管理课程设计篇二

《操作系统课程设计》教学大纲

课程类型：专业必修课 学 分：0.5 计划周数：1周

预修课程：高级语言程序设计、微机原理、数据结构 开设学期：第四学期

适用专业：计算机科学与技术本科、网络工程本科、软件工程本科

一、课程设计目的与任务

《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，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与主要算法。目的是使学生掌握常用操作系统（如dos、windows或linux）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。

二、课程设计选题

设计项目一：动态资源分配算法演示程序（银行家算法）

内容：

主要用于解决多种资源被多个独立执行的进程共享的安全算法。采用矩阵存储资源的数据，通过对系统资源预分配后检查系统状态，以避免死锁的产生。要求：

1.资源种类与数目可在界面进行设置，在资源分配过程中可以随时增加进程及其对资源的需求。

2.可读取样例数据（要求存放在外部文件中）进行资源种类、数目与进程数的初始化。3.在资源分配过程中可以随时进行系统安全状态检测。

4.如果能够通过系统安全状态检测，则系统对该进程进行资源分配；当进程满足所有资源分配后能够自行释放所有资源，退出资源竞争。

5.要求进行安全性检查时按指定策略顺序进行，即按每个进程当前need数由小至大进行排序，如果need数相同，则按序号由小至大进行排序； 6.具有一定的数据容错性。

设计项目二：通用处理机调度演示程序

内容：

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。要求：

1.进程调度算法包括：时间片轮转算法、先来先服务算法、短作业优先算法、静态优先权优先调度算法、高响应比调度算法。

2.每一个进程有一个pcb，其内容可以根据具体情况设定。

3.进程数、进入内存时间、要求服务时间、作业大小、优先级等均可以在界面上设定。4.可读取样例数据（要求存放在外部文件中）进行进程数、进入内存时间、时间片长度、作业大小、进程优先级的初始化

5.可以在运行中显示各进程的状态：就绪、执行（由于不要求设置互斥资源与进程间的同步关系，故只有两种状态）

6.采用可视化界面，可在进程调度过程中随时暂停调度，查看当前进程的状态及相应的阻塞队列。

7.有性能比较功能，可比较同一组数据在不同调度算法下的平均周转时间。

设计项目三：用多进程同步方法演示“桔子苹果”问题

内容：

有两类生产者，一类负责生产桔子，一类负责生产苹果；有两类消费者，一类负责消费桔子，一类负责消费苹果；他们共享一个有20个存储单元的有界缓冲区，每个存储单元只能放入一种产品（桔子/苹果）。要求：

1．二类生产者与二类消费者数目均为20，即20个生产者负责生产桔子，20个生产者负责生产苹果；20个消费者负责消费桔子，20个消费者负责消费苹果。2．二类生产者的生产速度与二类消费者的消费速度均可独立在程序界面调节，在运行中，该值调整后立即生效。

3．多个生产者或多个消费者之间必须有共享对缓冲区进行操作的函数代码，同时需要考虑算法的效率性。

4．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、当前生产者与消费者的指针位置，以及生产者和消费者线程标识符。

5．采用可视化界面，可在运行过程中随时暂停，查看当前生产者、消费者以及有界缓冲区的状态。

设计项目四：存储管理动态分配算法的模拟 内容：设计主界面以灵活选择某算法，且以下算法都要实现：首次适应算法、循环首次适应算法、最佳适应算法；

要求：用一种结构化高级语言构造分区描述器，编制动态分区分配算法和回收算法模拟程序，并掌握分配算法的特点，提高编程技巧和对算法的理解和掌握。

设计项目五：存储管理之虚拟存储器实现（页面置换算法）

内容：编程序实现先进先出算法（fifo）、最近最久未使用算法（lru）算法、最佳置换算法（opt）的具体实现过程，并计算访问命中率。

要求：

1.设计主界面以灵活选择某算法，且以上算法都要实现。2.用随机数方法产生页面走向。3.假定初始时页面都不在内存。

设计项目六：文件系统设计

内容：以内存作为存储区，模拟unix的文件系统结构，设计一个简单的文件系统，并提供以下的文件和目录操作接口：创建文件、删除文件、打开文件、关闭文件、读文件、写文件。

要求：设计文件系统的数据结构和数据结构间的关系，设计文件的基本操作算法，完成系统的总控模块编程和各个操作模块编程。上机测试各个模块，没执行一个操作，打印有关数据结构的内容，判断操作的正确性。

设计项目七：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。

内容：设计一个磁盘调度系统，针对磁盘访问序列，可以选择先来先服务算法（fcfs）、最短寻道时间优先算法（sstf）、扫描算法（scan）、循环扫描算法（cscan）来实现。

要求：

1.系统主界面可以灵活选择某种算法。

2.每种调度算法实现之后，要计算出每种算法的平均寻道长度，并比较结果。

3.采用改进算法之后是否会使性能提高？

设计项目八：

内容：在windows环境下，编程实现基于共享内存的多个进程间通信。要求：（1）当两个进程通信时需满足进程同步机制。（2）当多个进程（大于2）通信时需使用信号量机制实现互斥操作。

（3）编程语言不限。

操作系统文件管理课程设计篇三

操作系统课程设计大纲

课程名称：操作系统课程设计 课程编码：10110206 英文名称：course design of operating system 学 时： 二周 学 分：2

适用专业：计算机科学与技术、计算机网络工程、计算机软件工程 课程类别：必修

课程性质：学科基础课 先修课程：c++程序设计，数据结构，计算机组成原理 参考教材：

计算机操作系统教程,清华大学出版社，张尧学等,2006.10 现代操作系统，机械工业出版社，陈向群等译，2005.9

一、课程性质与任务

“操作系统基础”是计算机专业的核心专业课，“操作系统课程设计”是理解和巩固操作系统基本理论、原理和方法的重要的实践环节。

操作系统课程主要讲述的内容是计算机操作系统的基本原理及组成，操作系统中常用的设计技巧和方法。它与计算机原理、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；在算法基础上，解决实际问题，提高学生实际应用、编程的能力。

二、课程教学的基本要求

学生针对操作系统课程设计题目所提出的问题，查阅相关资料，利用操作系统中的基本原理和方法，通过分析、设计、编码、调试，实现完整的解决方案。

三、课程设计题目及要求

题目：linux二级文件系统设计

要求：系统采用两级目录，其中第一级对应于用户账号，第二级对应于用户帐号下的文件;使用内存来模拟外存，进行数据结构设计和操作算法的设计，实现一个文件系统并实现基本的文件操作。

四、课程学时分配

总设计时间：两周

五、课程设计内容与安排

1、问题分析及解决方案确定；

2、形成编程思路；

3、使用具体语言实现算法；

4、上机调试程序；

5、编写课程设计报告.六、考核方式

考核的内容包括：程序语言描述的科学性、系统性，程序设计的正确性，程序设计文档的系统性可读性，学生的工作态度、动手能力、是否有创新，总结报告的质量。

课程设计结束时，要求学生按照统一格式写出课程设计报告。

以编写的程序和学生实际操作能力为主，参考提问和出勤情况等，综合评定给出成绩。

七、课程的主要参考书

1．现代操作系统，机械工业出版社，陈向群 等译，2005 2．操作系统原理·技术与编程，机械工业出版社，蒋 静等编著，2004 3．计算机操作系统,西安电子科技大学出版社，方敏主编,2004.8 4．计算机操作系统（第二版），西安电子科技大学出版社,汤子灜等编著，2001 5．操作系统实验指导，清华大学出版社,任爱华等 编著，2004

制定人： 任德华

审定：

批准：

操作系统文件管理课程设计篇四

《计算机操作系统》课程设计教学大纲

课程编号：08120070 课程名称：计算机操作系统/computer operating system

课程总学时/学分：56/3.（其中理论46学时，实验10学时 课程设计时间/学分：1周/1学分 适用专业：计算机科学与技术

一、设计任务及目的

《计算机操作系统》课程是计算机科学与技术专业的一门重要专业基础课，“计算机操作系统课程设计”的目的是在学生学习了《计算机操作系统》课程之后理论联系实践，一方面延续《计算机操作系统》课程实验的要求，进一步加深与巩固学生对计算机操作系统中概念、基本原理、算法的理解和掌握，培养学生对计算机常用操作系统的操作能力；另一方面通过本环节加强培养学生分析、修改和设计操作系统的能力。期望达到学为所用，并且能进一步提高使用计算机和编程能力。

二、课程设计的基本要求

1、了解所选择开发环境的调试功能，掌握跟踪，修改错误的技巧。

2、能根据实际问题选择数据结构，清淅的描述算法。

3、培养良好的编程风格。

4、撰写课程设计报告，按格式要求写出完整的、规范的报告并打印，其中模块图、流程图要清楚规范，特别要求学生独立完成。

三、设计需运用的基本理论

设计需运用计算机系统知识、操作系统基本概念、进程管理、存储管理技术、i/o管理技术、文件管理、高级语言程序设计、数据结构等内容。

四、课程设计内容与时间安排

1、设计内容：可以选择下面提供的参考选题，也可以自选，如果自选，需要将自选题，目的详细内容以及实现要求提供给老师，老师批准后方可采用。

课题一：进程管理演示

设计目的：加深对进程概念及进程管理各部分内容的理解；熟悉进程管理中主要数据结构的设计及进程调度算法、进程控制机构、同步机构及通讯机构的实施。

设计内容：设计一个允许n个进程并发运行的进程管理模拟系统。该系统包括有简单的进程控制、同步与通讯机构，其进程调度算法可任意选择（优先级调度，时间片轮转，短进程优先中的一种）。每个进程用一个pcb表示，其内容根据具体情况设置。各进程之间有一定的同步 关系（可选）。系统在运行过程中应能显示或打印各进程的状态及有关参数的变化情况，以便观察诸进程的运行过程及系统的管理过程。

课题二：存储管理系统设计

设计目的：使学生熟悉存储器管理系统的设计方法；加深对所学各种存储器管理方案的了解。设计内容：采用一些常用的存储器分配算法，设计一个请求页式存储管理模拟系统并调试运行。课题三：编程模拟银行家算法

设计目的：通过设计和调试银行家算法通用程序，加深对死锁概念和死锁避免方法的了解。设计内容：编制银行家算法程序，并检测所给状态的系统安全性。课题四：磁盘调度算法的实现与分析

设计目的：使学生熟悉磁盘管理系统的设计方法；加深对所学各种磁盘调度算法的了解及其算法的特点。

设计内容：编程序实现下述磁盘调度算法，并求出每种算法的平均移动磁道数，并分析结果：

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（c-scan）

课题五：文件系统演示

设计目的：使学生熟悉文件管理系统的设计方法；加深对所学各种文件操作的了解及其操作方法的特点。

设计内容：设计一个简单的多用户文件系统。即

①在系统中用一个文件来模拟一个磁盘；

②此系统至少有：create、delete、open、close、read、write等和部分文件属性的功能。③实现这个文件系统。④能实际演示这个文件系统。

基本上是进入一个界面（此界面就是该文件系统的界面）后，可以实现设计的操作要求。

2、时间安排：

动员，准备及规则（0.5天）

具体内容：动员、选题、系统功能和需求的分析。

课程设计实施及检查（0.5天）

具体内容：任务规划，设计出每个功能

课程设计实施（5天）

具体内容：具体功能的实现、系统的完善、中期检查和个人答辩

整理课程设计报告书（1天）

具体内容：文档的整理，设计报告的完成

五、考核方式与评分办法

考核方式：课堂点名、设计报告及个人答辩的综合评定 评分方式：课程设计成绩=点名*10%+设计报告*60+答辩*30%

成绩实行五级记分。其中，优（90-100分），良（80-89），中（70-79），及格（60-69），不及格（59分及以下）。如果教师认定为抄袭，则成绩为0分。

六、使用教材及参考书（小4号黑体）

[1]徐虹.操作系统实验指导.清华大学 出版社，2009年3月 [2]孟庆昌.操作系统(第2版).电子工业出版社，2010年9月 [3]罗宇，邹鹏等.操作系统(第2版).电子工业出版社，2007年 4月 [4]宗大华，宗涛等.操作系统.人民邮电出版社，2009年1月

执笔人：左新娥

2011年11月2日

审核人：文志强

2011年11月5日

批准人： 朱艳辉

2011年11月6日