1、計算機操作系統(tǒng)課程設(shè)計任務(wù)書中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院計算科學(xué)系2011 年 6 月操作系統(tǒng)課程設(shè)計任務(wù)書一、課程名稱：操作系統(tǒng)課程設(shè)計二、適用專業(yè) :計算機科學(xué)與技術(shù)三、課程設(shè)計學(xué)時和學(xué)分：學(xué)時 2周， 1學(xué)分四、操作系統(tǒng)課程設(shè)計的目的操作系統(tǒng)是一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，是涉及較多硬件知識的 計算機系統(tǒng)軟件課程。 在計算機軟硬件課程的設(shè)置上， 它起著承上啟 下的作用。 操作系統(tǒng)對計算機系統(tǒng)資源實施管理， 是所有其他軟件與 計算機硬件的唯一接口， 所有用戶在使用計算機時都要得到操作系統(tǒng) 提供的服務(wù)。操作系統(tǒng)課程設(shè)計的主要任務(wù)是研究計算機操作系統(tǒng)的基本原 理和算法，掌握操作系統(tǒng)的進程管理、存儲管理、文件

2、管理和設(shè)備管 理的基本原理與主要算法， 深入理解經(jīng)典操作系統(tǒng)各組成部分的基本 原理。目的是使學(xué)生掌握常用操作系統(tǒng)（如 DOS Windows或Linux ） 的一般管理方法， 了解它是如何組織和運作的， 對操作系統(tǒng)的核心概 念和算法有一個透徹的理解，并對系統(tǒng)運行的機制有一個全面的掌 握，從而充分理解系統(tǒng)調(diào)用與程序設(shè)計之間的關(guān)系， 提高學(xué)生進行程 序設(shè)計的基本能力。五、課程設(shè)計的要求1、要求學(xué)生已有先導(dǎo)課程數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和一門高級程序設(shè)計語言 的基礎(chǔ)。2、在兩周的課程設(shè)計環(huán)節(jié)， 要求學(xué)生選擇那些最典型的操作系統(tǒng) 概念和機制，通過模擬實現(xiàn)的方式來體現(xiàn)操作系統(tǒng)的管理原理與算 法，進而深刻理解操作系統(tǒng)的運行

3、機制和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。3、人員、題目分配：各班分成小組，每組13人，每組一題。每 個小組各成員獨立完成課程設(shè)計，要求自行進行選題的設(shè)計、開發(fā)、 調(diào)試與測試 , 實現(xiàn)課程設(shè)計要求的系統(tǒng)功能。4、具體課程設(shè)計要求：1 ）寫出操作系統(tǒng)設(shè)計各個階段的詳細設(shè)計報告；2）能夠?qū)崿F(xiàn)課程設(shè)計目標， 根據(jù)選題內(nèi)容設(shè)計出軟件的結(jié)構(gòu)和功 能，寫出系統(tǒng)的主要功能和使用說明；3）設(shè)計有效的測試方法與測試數(shù)據(jù)，提交可運行的軟件系統(tǒng)：最 終的軟件對問題的描述應(yīng)正確無誤，運行穩(wěn)定、可靠，界面友好；4） 對于不同算法的比較應(yīng)提供直觀的性能分析方法及數(shù)據(jù)，寫入 課程設(shè)計文檔內(nèi)；5）提交一份課程設(shè)計總結(jié)報告， 寫出本次課程設(shè)計的收獲和體

4、會， 包括已解決和尚未解決的問題，進一步完善的設(shè)想與建議；6）根據(jù)以上內(nèi)容，提交如下材料：a. 源程序、 b. 執(zhí)行程序、 c.設(shè)計文檔、d.測試紀錄、e.不同算法的分析與比較數(shù)據(jù)。a和b兩項以 班級為單位集中上交刻錄光盤， 每名學(xué)生一個文件夾， 其它各項上交 紙質(zhì)文稿。7）開發(fā)環(huán)境與語言可自行選擇， VisualVC+6.0 、 VB、 Delphi7 、PowerBuild9.0、VisualStudio.NET、GCC等。8）每名同學(xué)進行 10分鐘的報告和答辯，講解設(shè)計方案，演示系統(tǒng)運行。課程設(shè)計提交時間：17周，周四、五下午2: 006: 00,要求 當場進行系統(tǒng)演示。六、成績評定通過

5、進度檢查、設(shè)計答辯和報告評審了解學(xué)生的設(shè)計水平，根據(jù) 任務(wù)完成的情況， 設(shè)計報告的質(zhì)量， 系統(tǒng)運行狀態(tài)及平時討論和設(shè)計 的積極程度全面準確評定成績。評定的主要參考依據(jù)有 :1 、選題難度。2、系統(tǒng)功能的完成程度（功能、界面、 特色、編程量、可用性）3、設(shè)計報告的質(zhì)量。4、統(tǒng)一上機檢查結(jié)果和答辯情況。5、平時檢查情況。 課程設(shè)計成績將以五級制形式進行評定，其標準如下：1 、優(yōu)秀：軟件運行正確無誤，穩(wěn)定可靠，界面友好新穎（圖形界 面），有交互性，各種文檔齊全、詳細、準確。2、良好：軟件運行正確無誤，穩(wěn)定可靠，界面友好，各種文檔齊 全、準確。3、中等：問題描述正確，界面尚可接受。各種文檔齊全、準確。

6、4、及格：問題描述正確，各種文檔齊備。5、不及格：有下列問題之一：問題描述有誤；文檔不齊；軟件運 行有錯誤；沒有按時完成；課程設(shè)計有抄襲或是雷同情況。七、課程設(shè)計報告規(guī)范1 、 操作系統(tǒng)課程設(shè)計任務(wù)書2、問題定義與分析3、概要設(shè)計及流程圖4、問題實現(xiàn)及代碼5、測試6、結(jié)論7、參考文獻八、課程設(shè)計題目 一作業(yè)/進程調(diào)度算法的模擬（5 個子題目） 設(shè)計目的：熟悉各種作業(yè)/進程調(diào)度算法的原理。 設(shè)計要求：用高級語言編寫和調(diào)試多個實現(xiàn)不同的作業(yè)/進程調(diào)度算法的程序。 設(shè)計內(nèi)容：實現(xiàn)調(diào)度算法：先來先服務(wù)調(diào)度算法；短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法；高優(yōu)先權(quán)調(diào)度算法； 高響應(yīng)比優(yōu)先算法；基于時間片的輪轉(zhuǎn)調(diào)度的模擬。每種算

7、法設(shè)計一個系統(tǒng)，提供一個界面，供用戶輸入等待調(diào)度的作業(yè)信息，顯示根 據(jù)相應(yīng)算法進行調(diào)度的結(jié)果。設(shè)計分工:該題目分為 5個子題目。1、先來先服務(wù)調(diào)度算法；2、短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法；3、高優(yōu)先權(quán)調(diào)度算法；4、高響應(yīng)比優(yōu)先算法；5、基于 時間片的輪轉(zhuǎn) 調(diào)度 二銀行家算法模擬（3個子題目） 設(shè)計目的：熟悉銀行家算法，理解系統(tǒng)產(chǎn)生死鎖的原因及避免死鎖的方法。 設(shè)計要求：用高級語言編寫和調(diào)試一個模擬銀行家算法的程序。 設(shè)計內(nèi)容：設(shè)計合理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用于描述每個進程對資源的要求及分配情況。編寫多個模塊， 分別用以完成：申請資源、顯示資源、釋放資源以及安全性算法。進程數(shù)最多為5個，資源種類最多為 3類。 設(shè)計分

8、工：該題目分為 3個子題目：1、銀行家算法模擬系統(tǒng)初始化，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義、程序結(jié)構(gòu)的分析設(shè)計；2、銀行家算法模擬資源管理；3、銀行家算法模擬安全性算法。 三動態(tài)分區(qū)算法的模擬（6個子題目） 設(shè)計目的：熟悉內(nèi)存連續(xù)分配方法中各種動態(tài)分區(qū)算法的原理。設(shè)計要求： 用高級語言編寫和調(diào)試多個實現(xiàn)不同的動態(tài)分區(qū)算法的程序。設(shè)計內(nèi)容： 實現(xiàn)對動態(tài)分區(qū)算法中首次適應(yīng)算法、循環(huán)首次適應(yīng)算法、最佳適應(yīng)算法的模擬。 每種算法設(shè)計一個系統(tǒng)，提供一個界面，供用戶輸入內(nèi)存初始狀態(tài)以及不同長度作 業(yè)對內(nèi)存的申請與釋放的要求，顯示根據(jù)每次操作后內(nèi)存塊的情況。設(shè)計分工:該題目分為 6個子題目。1、首次適應(yīng)的分配算法；2、循環(huán)首

9、次適應(yīng) 的分配算法；3、最佳適應(yīng)的分 配算法；4、首次適應(yīng)的回收算法；5、循環(huán)首次適應(yīng)的回收算法；6、最佳 適應(yīng)的回收算 法； 四頁面置換算法的模擬（3個子題目） 設(shè)計目的：熟悉各種頁面置換算法的原理。設(shè)計要求： 用高級語言編寫和調(diào)試多個實現(xiàn)不同的頁面置換算法的程序。設(shè)計內(nèi)容：實現(xiàn)對頁面置換算法：最近最久未使用算法、最佳置換算法、FIFO算法的模擬。 每種算法設(shè)計一個系統(tǒng)，提供一個界面，供用戶輸入訪問頁面的次序等信息，顯示 根據(jù)算法所得到的結(jié)果。設(shè)計分工:該題目分為 3 個子題目。1、最近最久未使用算法2、最佳置換算法3、FI FO算法五設(shè)備分配算法的模擬（3個子題目）設(shè) 計目的： 熟悉設(shè)備分

10、配算法的原理。設(shè)計要求： 用高級語言編寫和調(diào)試模擬實現(xiàn)設(shè)備分配算法的程序。設(shè)計內(nèi)容： 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義：設(shè)備分配中用到的系統(tǒng)設(shè)備表，邏輯設(shè)備表，設(shè)備控制表，控制 器控制表，通 道控制表分配： 請 求邏輯設(shè)備，根據(jù)情況，分配相應(yīng)設(shè)備，修改相 應(yīng)數(shù)據(jù)表，否則 不分配 回收： 釋放邏輯設(shè)備時，釋放相應(yīng)的通道、 控制器、 設(shè)備，并修改相應(yīng)數(shù)據(jù)表 設(shè)計分工:該題目分為3個子題目：1設(shè)備分配算法系統(tǒng)初始化 2設(shè)備的分配算法3設(shè)備的回收算法 六磁盤調(diào)度算法的模擬（5個子題目） 設(shè)計目的：熟悉各種磁盤調(diào)度算法的原理。設(shè)計要求： 用高級語言編寫和調(diào)試多個實現(xiàn)不同磁盤調(diào)度的程序。設(shè)計內(nèi)容： 實現(xiàn)對先來先服務(wù)算法；最

11、短尋道時間優(yōu)先算法；掃描算法；循環(huán)掃描算法；N_St ep_Scan 算法的 模擬。 每種算法設(shè)計一個系統(tǒng)，提供一個界面，供用戶輸入磁盤訪問的請求，顯示根據(jù)算 法所得到的訪問順序。設(shè)計分工: 該題目分為 5個子題目：1、先來先服務(wù)算 法；2、最短尋道時間 優(yōu)先算法；3、掃描算法；4、循環(huán)掃描算法 ；5、N_Step_Scan 算法； 七空閑表和空閑鏈文件存儲空間管理模擬（4個子題目） 設(shè)計目的：熟悉利用 空閑表和空閑鏈對空閑盤塊進行組織、 分配和回 收的方法。 設(shè)計要求：用高級語言編寫和調(diào)試一個使用空閑表/ 鏈法的程序，能夠?qū)崿F(xiàn)模擬空閑盤塊的組 織、 分配和回 收過程。設(shè)計內(nèi)容：設(shè)計相應(yīng) 數(shù)據(jù)

12、結(jié)構(gòu)，用于描 述所有空閑盤塊 的組織情況；提供 一個界面，供用戶 輸 入空閑塊分配 及回收的命令； 編寫多個模塊，分別用以完成： 空閑盤塊的回收 與分配。女如: i nit 100/表示將100塊空閑盤塊組織起來，以備使用。get 5/表示分配5塊put 3/ / 表 示回 收 3 塊 要求命令執(zhí)行完后，顯示分配與回收盤塊號碼以及其他信息。設(shè)計分工: 該題目分為 4個子題目：1、空閑表法的分配算法：2、空閑表法的回收算法。 為所有空閑區(qū)建立一張空閑表，每個空閑區(qū)一個表項，包括表項序號、第一個盤塊號、 盤塊數(shù)， 空閑區(qū)按起始盤塊號遞增排序。3、空閑鏈法的分配算法4、空閑 鏈法的回 收算法。 空閑

13、盤塊鏈、 空閑盤區(qū)鏈 八成組鏈接法的模擬（4個子題目） 設(shè)計目的：熟悉利用成組鏈接法對空閑盤塊的組織、分配和回收的方法和混合索引分配的文件 結(jié)構(gòu)。設(shè)計要求： 用高級語言編寫和調(diào)試一個模擬混合索引分配和成組鏈接法的程序，能夠?qū)崿F(xiàn)模擬 混合索引分配、空閑盤塊的組織、分配和回收過程。設(shè)計內(nèi)容：1、定義INODE結(jié)構(gòu)，對給定的磁盤塊大小、磁盤塊號長度、磁盤空間大小、文件 大小，給出該文件的磁盤塊占用情況。2、設(shè)計相應(yīng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)， 用于描述所有空閑盤塊的組織情況；3、提供一個界面，供用戶輸入分配及回收的命令；編寫多個模塊，分別用以完成： 空閑盤塊的回收與分配。根據(jù)前面文件的要求分配需要的磁盤塊，要求命令執(zhí)行完后，顯示分配與回收盤塊 號碼以及其他 信息。設(shè)計分工:該題目分為 4個子題目：1、 混合索引分配2、 成組連接法初 始化3、成組連接法分 配算法4、成組 連接法回收算 法。 九位示圖法的模擬（2個子題目） 設(shè) 計目的：熟悉利用位示圖法對空閑盤塊的組織、 分配和回收的方法。設(shè)計要求：