第一篇：《操作系統》綜合課程設計教學大綱

《操作系統課程設計》教學大綱

課程類型：專業必修課 學 分：0.5 計劃周數：1周

預修課程：高級語言程序設計、微機原理、數據結構 開設學期：第四學期

適用專業：計算機科學與技術本科、網絡工程本科、軟件工程本科

一、課程設計目的與任務

《操作系統》是一門重要的專業基礎課，是涉及較多硬件知識的計算機系統軟件課程。在計算機軟硬件課程的設置上，它起著承上啟下的作用。操作系統對計算機系統資源實施管理，是所有其他軟件與計算機硬件的唯一接口，用戶在使用計算機時都要得到操作系統提供的服務。操作系統課程設計的主要任務是研究計算機操作系統的基本原理和算法，掌握操作系統的進程管理、存儲管理、文件管理和設備管理的基本原理與主要算法。目的是使學生掌握常用操作系統（如DOS、Windows或Linux）的一般管理方法，了解它是如何組織和運作的，對操作系統的核心概念和算法有一個透徹的理解，并對系統運行的機制有一個全面的掌握，從而充分理解系統調用與程序設計之間的關系。

二、課程設計選題

設計項目一：動態資源分配算法演示程序（銀行家算法）

內容：

主要用于解決多種資源被多個獨立執行的進程共享的安全算法。采用矩陣存儲資源的數據，通過對系統資源預分配后檢查系統狀態，以避免死鎖的產生。要求：

1.資源種類與數目可在界面進行設置，在資源分配過程中可以隨時增加進程及其對資源的需求。

2.可讀取樣例數據（要求存放在外部文件中）進行資源種類、數目與進程數的初始化。3.在資源分配過程中可以隨時進行系統安全狀態檢測。

4.如果能夠通過系統安全狀態檢測，則系統對該進程進行資源分配；當進程滿足所有資源分配后能夠自行釋放所有資源，退出資源競爭。

5.要求進行安全性檢查時按指定策略順序進行，即按每個進程當前Need數由小至大進行排序，如果Need數相同，則按序號由小至大進行排序； 6.具有一定的數據容錯性。

設計項目二：通用處理機調度演示程序

內容：

設計一個模擬處理機調度算法，以鞏固和加深處理機調度的概念。要求：

1.進程調度算法包括：時間片輪轉算法、先來先服務算法、短作業優先算法、靜態優先權優先調度算法、高響應比調度算法。

2.每一個進程有一個PCB，其內容可以根據具體情況設定。

3.進程數、進入內存時間、要求服務時間、作業大小、優先級等均可以在界面上設定。4.可讀取樣例數據（要求存放在外部文件中）進行進程數、進入內存時間、時間片長度、作業大小、進程優先級的初始化

5.可以在運行中顯示各進程的狀態：就緒、執行（由于不要求設置互斥資源與進程間的同步關系，故只有兩種狀態）

6.采用可視化界面，可在進程調度過程中隨時暫停調度，查看當前進程的狀態及相應的阻塞隊列。

7.有性能比較功能，可比較同一組數據在不同調度算法下的平均周轉時間。

設計項目三：用多進程同步方法演示“桔子蘋果”問題

內容：

有兩類生產者，一類負責生產桔子，一類負責生產蘋果；有兩類消費者，一類負責消費桔子，一類負責消費蘋果；他們共享一個有20個存儲單元的有界緩沖區，每個存儲單元只能放入一種產品（桔子/蘋果）。要求：

1．二類生產者與二類消費者數目均為20，即20個生產者負責生產桔子，20個生產者負責生產蘋果；20個消費者負責消費桔子，20個消費者負責消費蘋果。2．二類生產者的生產速度與二類消費者的消費速度均可獨立在程序界面調節，在運行中，該值調整后立即生效。

3．多個生產者或多個消費者之間必須有共享對緩沖區進行操作的函數代碼，同時需要考慮算法的效率性。

4．每個生產者和消費者對有界緩沖區進行操作后，即時顯示有界緩沖區的全部內容、當前生產者與消費者的指針位置，以及生產者和消費者線程標識符。

5．采用可視化界面，可在運行過程中隨時暫停，查看當前生產者、消費者以及有界緩沖區的狀態。

設計項目四：存儲管理動態分配算法的模擬 內容：設計主界面以靈活選擇某算法，且以下算法都要實現：首次適應算法、循環首次適應算法、最佳適應算法；

要求：用一種結構化高級語言構造分區描述器，編制動態分區分配算法和回收算法模擬程序，并掌握分配算法的特點，提高編程技巧和對算法的理解和掌握。

設計項目五：存儲管理之虛擬存儲器實現（頁面置換算法）

內容：編程序實現先進先出算法（FIFO）、最近最久未使用算法（LRU）算法、最佳置換算法（OPT）的具體實現過程，并計算訪問命中率。

要求：

1.設計主界面以靈活選擇某算法，且以上算法都要實現。2.用隨機數方法產生頁面走向。3.假定初始時頁面都不在內存。

設計項目六：文件系統設計

內容：以內存作為存儲區，模擬UNIX的文件系統結構，設計一個簡單的文件系統，并提供以下的文件和目錄操作接口：創建文件、刪除文件、打開文件、關閉文件、讀文件、寫文件。

要求：設計文件系統的數據結構和數據結構間的關系，設計文件的基本操作算法，完成系統的總控模塊編程和各個操作模塊編程。上機測試各個模塊，沒執行一個操作，打印有關數據結構的內容，判斷操作的正確性。

設計項目七：編程序實現下述磁盤調度算法，并求出每種算法的平均尋道長度。

內容：設計一個磁盤調度系統，針對磁盤訪問序列，可以選擇先來先服務算法（FCFS）、最短尋道時間優先算法（SSTF）、掃描算法（SCAN）、循環掃描算法（CSCAN）來實現。

要求：

1.系統主界面可以靈活選擇某種算法。

2.每種調度算法實現之后，要計算出每種算法的平均尋道長度，并比較結果。

3.采用改進算法之后是否會使性能提高？

設計項目八：

內容：在Windows環境下，編程實現基于共享內存的多個進程間通信。要求：（1）當兩個進程通信時需滿足進程同步機制。（2）當多個進程（大于2）通信時需使用信號量機制實現互斥操作。

（3）編程語言不限。

第二篇：操作系統課程設計教學大綱

《操作系統課程設計》教學大綱

一、課程設計基本信息 課程設計環節代碼：230027 課程設計環節名稱：操作系統課程設計

英文名稱：Course Design of Operating System 課程設計周數：2周 學分：2.0 適用對象：計算機科學與技術專業、網絡工程專業

先修課程與環節：高級語言程序設計、數據結構和操作系統

二、課程設計目的和任務

本課程是計算機專業的學生在學習了《操作系統》課程之后，為了加深和鞏固學生對所學操作系統各個理論和算法知識的理解，同時提高學生利用操作系統知識綜合運用的能力和分析問題、解決的問題的能力而開設的一門實踐課程。

通過本環節學生能夠充分把學到的知識應用到實際的編程實踐中，有可以進一步鞏固操作系統中學習的理論。通過算法實現各種控制應用進一步體會操作系統中基本功能模塊的結構和實現方法的實質，建立深入了解現有操作系統的評價和比較的方法，加深體會利用操作系統的原理能夠解決實際問題的在計算機系統編程和普通編程中解決實際問題的思路；通過對程序編寫規范，可以培養學生良好的編程風格，包括程序結構形式，行文格式和程序正文格式等；并培養學生的上機調試能力。

三、課程設計方式

1、課程設計題目的選定

采用指導教師提供參考題目與學生自主命題相結合的辦法選定課程設計題目。一人一題，不得重復。其中學生自主命題需要指導教師嚴格的審核，看是否滿足課程要求，檢查是否為重復課題。

2、課程設計任務的完成

在指導教師的指導下，各個學生獨立完成課題分析、設計、代碼編寫和調試，獨立撰寫課程設計報告。所有工作任務主要在微機實驗室完成。

四、課程設計教學方法與要求

課程設計教學方法：主要以學生上機操作為主，教師指導為輔 課程設計要求：

1、對系統進行功能分解、模塊分析、控制模塊分析正確

2、選擇合適的操作系統原理所需要數據結構以及相應的算法

3、程序規模適中，著重于內核修訂功能，也可以編寫外圍的程序驅動、文件系統的輔助工具和網絡工具等。盡可能的使系統的功能更加完善和全面

4、掌握程序調試的方法

5、說明書、流程圖要清楚，闡明設計思路。

6、撰寫課程設計報告。按格式要求寫出完整、規范的報告并打印。其中模塊圖、流程圖要清楚、規范。特別要求學生自己獨立完成。

五、課程設計內容和時間安排

（一）動員、準備及規劃（1天）

實習具體內容：動員、選題、系統功能和需求的分析 時間分配：上午動員、下午選題及規劃 實習地點：機房

（二）課程設計實施、檢查（1天）

實習具體內容:需求分析說明書和任務規劃，設計出每個功能 時間分配: 上午上機、下午初期檢查 實習地點: 機房

（三）課程設計實施（12天）

實習具體內容: 具體功能的實現及系統的完善工作、中期檢查 時間分配: 11.5天上機，0.5天中期檢查 實習地點: 機房

（四）整理報告（1天）

實習具體內容: 文檔整理、設計報告的完成 時間分配: 全部時間寫報告 實習地點:機房或圖書館

六、課程設計基本要求

（一）動員、準備及規劃

1、要求：通過學習，使學生了解所選擇開發環境的程序運行環境中的調試功能，掌握跟蹤、修改錯誤的技巧。

2、重點:題目的選定和結合操作系統原理的各個部分確定實現的功能以及和原理的結合，難點:對于程序運行環境學會斷點設置以及中間結果的檢查。

3、說明：題目自選也可以參考教師提供的題目，選題要緊密結合課堂教學內容；并建立一個可行的工作計劃；熟悉程序運行環境。

（二）課程設計實施、檢查

1、要求：領會按照實際的結構，使學生能根據實際問題選擇數據結構，清晰的描述算法

2、重點和難點：算法分析和設計

3、說明：學生自檢和指導教師檢查相結合，嚴格按照擬訂計劃完成任務

（三）課程設計實施

1、要求：培養良好的編程風格，掌握所選編程語言

2、重點和難點：算法分析和設計

3、說明：學生自檢和指導教師檢查相結合，嚴格按照擬訂計劃完成任務

（四）整理報告

1、要求：通過學習,使學生掌握報告書寫規范

2、重點：格式的規范

3、說明：指導教師檢查

七、課程設計的考核方式和成績評定標準

（一）課程設計考核方式

點名、各個環節的考核及程序檢查、設計報告的綜合評定。

（二）課程設計成績評定標準 課程設計成績=點名*10%+程序檢查*30%+設計報告*60% 由指導教師根據學生完成任務的情況、課程設計報告的質量和課程設計過程中的工作態度等綜合打分。成績評定實行優、良、中、及格和不及格五個等級。不及格者不能得到相應的學分，需重新做課程設計，經指導教師考核及格后，方可取得相應學分。

優：有完整的符合標準的文檔，文檔有條理、文筆通順，格式正確，其中有總體設計思想的論述；程序完全實現設計方案，設計方案先進，軟件可靠性好；

良：有完整的符合標準的文檔，文檔有條理、文筆通順，格式正確；有完全實現設計方案的軟件，設計方案較先進；

中：有完整的符合標準的文檔，有基本實現設計方案的軟件，設計方案正確；

及格：有完整的符合標準的文檔，有基本實現設計方案的軟件，設計方案基本正確； 不及格：沒有完整符合標準的文檔，軟件沒有基本實現設計方案，設計方案不正確。提交的電子文檔和軟件必須是由學生自己獨立完成，雷同者教師有權視其情況扣分或記零分。

八、課程設計指導書 孫鐘秀編《操作系統教程》（高等教育出版社）

九、其他說明

（一）課程設計報告要求：

總結報告按如下內容順序用A4紙進行撰寫并打印裝訂成冊：

1、統一的封面；

2、內容摘要；

3、目錄；

4、課程設計正文包含以下內容：（1）需求分析

（2）概要設計：每個部分的算法設計說明可以是描述算法的流程圖，說明每個程序中使用的存儲結構設計（如果指定存儲結構請寫出該存儲結構的定義）。

（3）詳細設計：各個算法實現的源程序，源程序要按照寫程序的規則來編寫。要結構清晰，重點函數的重點變量，重點功能部分要加上清晰的程序注釋。（4）調試分析：測試數據，測試輸出的結果，算法時間復雜度分析 E結論和展望：每個模塊設計和調試時存在問題的思考（問題是哪些？問題如何解決？），和算法的改進設想。課程設計過程的收獲、遇到問題解決問題過程的思考、程序調試能力的思考、對數據結構這門課程的思考、在課程設計過程中對《數據結構》課程的認識等內容。

（5）按統一格式列出主要參考文獻。

（二）學生上交材料：

1、程序源代碼和一組較完備的測試數據（打包上傳，發送到各個指導老師的郵箱中，文件名格式為“姓名-班級-學號”）；

2、上交程序的說明文件：（保存在.txt中）在說明文檔中應該寫明上交程序所在的目錄，上交程序的主程序文件名，如果需要安裝，要有程序的安裝使用說明；

3、課程設計報告

大綱修訂人：閆大順 修訂日期：2006年8月20 大綱審定人： 審定日期： 附：指導教師推薦題目（供參考）選題：題目大小適中

課題

一、編制銀行家算法通用程序，并檢測所給狀態的系統安全性。

設計目的：主要是解決多種資源的被多個獨立執行的程序使用的安全算法。銀行家算法就是采用矩陣存儲資源的數據進行處理的方法。設計的要求：

1）資源的種類和數目可以變化的 2）進程可以的任意的順序創建和變化 3）采用保守的方法來分配資源。

課題

二、處理機調度程序：選擇一個調度算法，實現處理機調度。

設計目的：在多道程序和多任務系統中，系統內同時處于就緒狀態的進程可能有若干個。也就是說能運行的進程數大于處理機個數。為了使系統中的進程能有條不紊地工作，必須選用某種調度策略，選擇一進程占用處理機。要求學生設計一個模擬處理機調度算法，以鞏固和加深處理機調度的概念。設計要求：

1）進程調度算法包括：時間片輪轉法，短作業優先算法，動態優先級算法。2）可選擇進程數量

3）本程序包括三種算法，用C語言實現，執行時在主界面選擇算法（可用函數實現），進入子頁面后輸入進程數，（運行時間，優先數由隨機函數產生），執行，顯示結果。

課題

三、用多進程同步方法解決生產者-消費者問題

設計目的:通過研究Linux 的進程機制和信號量實現生產者消費者問題的并發控制.說明:有界緩沖區內設有20個存儲單元,放入/取出的數據項設定為1-20這20個整型數.設計要求: 1)每個生產者和消費者對有界緩沖區進行操作后,即時顯示有界緩沖區的全部內容,當前指針位置和生產者/消費者縣城的標識符.2)生產者和消費者各有兩個以上.3)多個生產者或多個消費者之間須有共享對緩沖區進行操作的函數代碼.課題

四、設計虛擬存儲區和內存工作區,編程序演示下述算法的具體實現過程,并計算訪問命中率： 要求設計主界面以靈活選擇某算法，且以下算法都要實現

1)先進先出算法（FIFO）

2)最近最久未使用算法（LRU）3)最佳置換算法（OPT）

課題

五、編程序實現下述磁盤調度算法,并求出每種算法的平均尋道長度： 要求設計主界面以靈活選擇某算法，且以下算法都要實現

1)先來先服務算法（FCFS）

2)最短尋道時間優先算法（SSTF）3)掃描算法（SCAN）

4)循環掃描算法（CSCAN）

課題

六、編程模擬多進程共享臨界資源： 要求產生3個進程： 1)兩個進程模擬需要進入臨界區的用戶進程，當需要進入臨界區時，顯示：“進程x請求進入臨界區…”，同時向管理進程提出申請；申請返回，表示進入了臨界區。在臨界區中等待一段隨機時間，并顯示：“進程x正在臨界區…”；當時間結束，顯示：“進程x退出臨界區…”,同時向管理進程提出退出申請；當申請返回，顯示：“進程x已退出臨界區。”

2)一個進程作為原語的管理進程，接受其他進程的臨界區進入請求：如果允許進入，則設置相應變量，然后返回；如果不允許進入，則進入循環等待，直到允許為止；

3)對臨界區的訪問應遵循空閑讓進、忙則等待、有限等待、讓權等待的準則。4)進程間通信可以采用信號、消息傳遞、管道或網絡通信方式。

課題七:為LINUX 設計一個簡單的二級文件系統。要求做到以下幾點：

1)可以實現下列幾條命令（至少4條）。

Login

用戶登錄 Dir

列文件目錄 Create

創建文件 Delete

刪除文件 Open

打開文件 Close

關閉文件 Read

讀文件 Write

寫文件

2)列目錄時要列出文件名、物理地址、保護碼和文件長度。3)源文件可以進行讀寫保護。

課題八:存儲管理---動態分區分配算法的模擬：

要求設計主界面以靈活選擇某算法，且以下算法都要實現：首次適應算法、循環首次適應算法、最佳適應算法；

課題九:編程演示三種存儲管理方式的地址換算過程：

1)分頁方式的地址換算 分段方式的地址換算 3)段頁式的地址換算

要求演示正確、清晰，編程所用工具不限。

課題

十、編寫一個簡單的端口掃描程序

目的：熟悉linux下socket、網絡編程的基本方法；

任務：編寫一個簡單的程序，該程序可掃描局域網的某計算機開放了哪些端口；

課題

十一、編寫一個基于TCP協議的客戶/服務器程序

目的：熟悉linux下socket、網絡編程的基本方法，掌握實現客戶/服務器程序的編寫方法； 任務：編寫一個簡單的程序，該程序可實現基于TCP協議的簡單的客戶/服務器方式。

課題

十二、編寫一個使用數據報套接字的客戶/服務器程序

目的：熟悉linux下socket、網絡編程的基本方法，掌握客戶/服務器程序的編寫方法； 任務：編寫一個簡單的程序，該程序使用數據報套接字實現簡單的客戶/服務器方式。課題

十三、在linux平臺編寫一個簡單的網絡監聽程序

目的：熟悉網絡數據包格式，熟悉捕獲網絡數據包的基本方法

任務：在linux平臺編寫一個簡單的網絡監聽程序，該程序能捕獲網絡數據包，并根據需要分析相應的數據包。

課題

十四、編寫一個簡單的內核模塊。

目的：動態可加載內核模塊是我們動態擴展內核功能的一種方便靈活的方式，可用來實現一種文件系統、一個驅動程序、或其它內核上層的功能。基本要求：

1)該模塊至少需要有兩個函數:一個是init_module()函數，在把模塊裝載到內核時被調用,向內核注冊模塊所提供的新功能;另一個是cleanup module()函數，在卸載模塊時被調用，其任務是清除init_module()函數所注冊的功能。編寫完成后進行該模塊的編譯、裝載和卸載操作。編寫一個用戶空間的程序來測試是否成功。

2)進一步的要求：向上面模塊中再添加一些自己設計實現的新函數新功能；編寫一個用戶空間的程序來測試你的模塊能否實現自己添加的功能。

課題

十五、編寫一個簡單的命令解釋器—模擬shell功能 基本要求

1)可打開提示符，并獲取用戶輸入的指令可解析指令 3)可尋找命令文件 4)可執行基本的命令

課題

十六、實現系統狀態監測工具

目的：實現程序，通過獲取/proc文件系統所提供的系統信息，檢查系統當前的各種狀態信息。要求：通過在命令行運行該程序，可獲取以下信息：

1)CPU類型、型號、內核版本等信息從系統啟動至今的時間等 3)內存總容量及當前可用內存量 4)系統平均負載

5)支持的文件系統類型

6)系統正在使用的module信息

附件2：課程設計題目

1.中文輸入法程序 2.文件管理系統 3.線程管理

4.Windows進程多種同步案例演示 5.各種Window或Linux驅動程序編程 6.基于共享內存的進程之間的通信 7.文件加密

8.PE文件結構解析 9.異常處理系統 10.作業管理 11.中斷驅動程序

12.可執行程序的加殼和脫殼 13.LRU動態內存管理模擬 14.注冊表管理程序 15.內存管理程序 16.多系統啟動程序

17.CPU的保護運行模式切換操作 18.掃描病毒算法模擬 19.木馬掃描算法 20.硬盤碎片清理程序 21.程序卸載工具

22.文件系統FAT、NTFS、光盤、U盤分析程序 23.程序補丁 24.程序插件 25.文件壓縮程序 26.文件備份系統 27.文件切割和組合 28.CPU參數監控程序 29.進程監控工具 30.文件系統搜索 31.系統監控軟件 32.計算機看門狗 33.文件同步軟件 34.個人信息同步軟件 35.DLL文件創建和安裝 36.小型操作系統編寫 37.虛擬光驅軟件 38.網絡端口監測

39.內存管理——頁面置換算法

附錄3：課程設計封皮

仲愷農業技術學院

課程設計報告

課程名稱：操作系統

實驗題目：TCP/IP編程-網絡聊天

院 系：計算機科學與工程學院 班 級： 2011級 ***班 姓 名： 張幸平學 號： *************

二○○八年七月二十日

第三篇：操作系統課程設計教學大綱

操作系統課程設計大綱

課程名稱：操作系統課程設計 課程編碼：10110206 英文名稱：Course Design of Operating System 學 時： 二周 學 分：2

適用專業：計算機科學與技術、計算機網絡工程、計算機軟件工程 課程類別：必修

課程性質：學科基礎課 先修課程：C++程序設計，數據結構，計算機組成原理 參考教材：

計算機操作系統教程,清華大學出版社，張堯學等,2006.10 現代操作系統，機械工業出版社，陳向群等譯，2005.9

一、課程性質與任務

“操作系統基礎”是計算機專業的核心專業課，“操作系統課程設計”是理解和鞏固操作系統基本理論、原理和方法的重要的實踐環節。

操作系統課程主要講述的內容是計算機操作系統的基本原理及組成，操作系統中常用的設計技巧和方法。它與計算機原理、編譯原理、匯編語言、計算機網絡、程序設計等專業課程關系十分密切。本課程設計的目的綜合應用學生所學知識，建立系統和完整的計算機系統概念，理解和鞏固操作系統基本理論、原理和方法；在算法基礎上，解決實際問題，提高學生實際應用、編程的能力。

二、課程教學的基本要求

學生針對操作系統課程設計題目所提出的問題，查閱相關資料，利用操作系統中的基本原理和方法，通過分析、設計、編碼、調試，實現完整的解決方案。

三、課程設計題目及要求

題目：Linux二級文件系統設計

要求：系統采用兩級目錄，其中第一級對應于用戶賬號，第二級對應于用戶帳號下的文件;使用內存來模擬外存，進行數據結構設計和操作算法的設計，實現一個文件系統并實現基本的文件操作。

四、課程學時分配

總設計時間：兩周

五、課程設計內容與安排

1、問題分析及解決方案確定；

2、形成編程思路；

3、使用具體語言實現算法；

4、上機調試程序；

5、編寫課程設計報告.六、考核方式

考核的內容包括：程序語言描述的科學性、系統性，程序設計的正確性，程序設計文檔的系統性可讀性，學生的工作態度、動手能力、是否有創新，總結報告的質量。

課程設計結束時，要求學生按照統一格式寫出課程設計報告。

以編寫的程序和學生實際操作能力為主，參考提問和出勤情況等，綜合評定給出成績。

七、課程的主要參考書

1．現代操作系統，機械工業出版社，陳向群 等譯，2005 2．操作系統原理·技術與編程，機械工業出版社，蔣 靜等編著，2004 3．計算機操作系統,西安電子科技大學出版社，方敏主編,2004.8 4．計算機操作系統（第二版），西安電子科技大學出版社,湯子灜等編著，2001 5．操作系統實驗指導，清華大學出版社,任愛華等 編著，2004

制定人： 任德華

審定：

批準：

第四篇：《操作系統課程設計》教學大綱（模版）

操作系統課程設計大綱

課程名稱：操作系統課程設計(Operating System Curriculum Design)課程編碼： 學 分：1 總 學 時：1周

適用專業：計算機科學與技術專業

先修課程：程序設計語言基礎、操作系統一、課程設計教學目的及基本要求

1、掌握操作系統基本理論與管理方式

2、掌握以編寫程序的方法與操作系統交互

3、了解操作系統內核的添加和裁剪的一般方法

二、課程設計安排

流程：

? 問題分析及解決方案確定； ? 形成編程思路；

? 使用具體語言實現算法； ? 上機調試程序； ? 編寫課程設計報告

三、課程設計指南

課程設計題目可以在老師的指導下自行選題，也可以由老師指定題目。選題大方向有2個：基于os的編程；基于開放源代碼的操作系統的內核的添加和裁剪。以下列舉若干具體選題方向共參考：

1、進程間的同步與互斥

2、進程與線程

3、虛擬存儲器的工作原理以及虛擬頁式存儲管理中的頁面置換算法

4、進程調度算法模擬編程

5、觀察Linux的行為

6、進程間通信

7、理解和增加Linux系統調用

8、內核模塊編程

9、文件系統編程

10、設備驅動程序

11、父進程子進程控制

12、消息的發送與接收

13、磁盤空間管理

14、鼠標鍵盤控制

15、銀行家算法

16、基于linux的proc文件系統編程

17、網絡通訊編程

18、shell編程

四、課程設計參考資料

? 費翔林等，Linux操作系統實驗教程，高等教育出版社，2009 ? 羅宇，楮瑞等．操作系統課程設計．機械工業出版社，2005 ? 冉林倉．Windows API編程．清華大學出版社，2005 ? Arnold Robbins．Linux程序設計．機械工業出版社，2005

五、考核及成績評定

依據學生在設計過程中的表現、設計題目算法的合理性、編程質量、說明書撰寫規范程度及答辯情況，按照一定的計權方法，綜合進行評定。課程設計成績分為優秀、良好、中等、及格、不及格五個等級

第五篇：計算機操作系統課程設計教學大綱

《計算機操作系統》課程設計教學大綱

課程編號：08120070 課程名稱：計算機操作系統/Computer Operating System

課程總學時/學分：56/3.（其中理論46學時，實驗10學時 課程設計時間/學分：1周/1學分 適用專業：計算機科學與技術

一、設計任務及目的

《計算機操作系統》課程是計算機科學與技術專業的一門重要專業基礎課，“計算機操作系統課程設計”的目的是在學生學習了《計算機操作系統》課程之后理論聯系實踐，一方面延續《計算機操作系統》課程實驗的要求，進一步加深與鞏固學生對計算機操作系統中概念、基本原理、算法的理解和掌握，培養學生對計算機常用操作系統的操作能力；另一方面通過本環節加強培養學生分析、修改和設計操作系統的能力。期望達到學為所用，并且能進一步提高使用計算機和編程能力。

二、課程設計的基本要求

1、了解所選擇開發環境的調試功能，掌握跟蹤，修改錯誤的技巧。

2、能根據實際問題選擇數據結構，清淅的描述算法。

3、培養良好的編程風格。

4、撰寫課程設計報告，按格式要求寫出完整的、規范的報告并打印，其中模塊圖、流程圖要清楚規范，特別要求學生獨立完成。

三、設計需運用的基本理論

設計需運用計算機系統知識、操作系統基本概念、進程管理、存儲管理技術、I/O管理技術、文件管理、高級語言程序設計、數據結構等內容。

四、課程設計內容與時間安排

1、設計內容：可以選擇下面提供的參考選題，也可以自選，如果自選，需要將自選題，目的詳細內容以及實現要求提供給老師，老師批準后方可采用。

課題一：進程管理演示

設計目的：加深對進程概念及進程管理各部分內容的理解；熟悉進程管理中主要數據結構的設計及進程調度算法、進程控制機構、同步機構及通訊機構的實施。

設計內容：設計一個允許n個進程并發運行的進程管理模擬系統。該系統包括有簡單的進程控制、同步與通訊機構，其進程調度算法可任意選擇（優先級調度，時間片輪轉，短進程優先中的一種）。每個進程用一個PCB表示，其內容根據具體情況設置。各進程之間有一定的同步 關系（可選）。系統在運行過程中應能顯示或打印各進程的狀態及有關參數的變化情況，以便觀察諸進程的運行過程及系統的管理過程。

課題二：存儲管理系統設計

設計目的：使學生熟悉存儲器管理系統的設計方法；加深對所學各種存儲器管理方案的了解。設計內容：采用一些常用的存儲器分配算法，設計一個請求頁式存儲管理模擬系統并調試運行。課題三：編程模擬銀行家算法

設計目的：通過設計和調試銀行家算法通用程序，加深對死鎖概念和死鎖避免方法的了解。設計內容：編制銀行家算法程序，并檢測所給狀態的系統安全性。課題四：磁盤調度算法的實現與分析

設計目的：使學生熟悉磁盤管理系統的設計方法；加深對所學各種磁盤調度算法的了解及其算法的特點。

設計內容：編程序實現下述磁盤調度算法，并求出每種算法的平均移動磁道數，并分析結果：

①先來先服務算法（FCFS）②最短尋道時間優先算法（SSTF）③掃描算法（SCAN）④循環掃描算法（C-SCAN）

課題五：文件系統演示

設計目的：使學生熟悉文件管理系統的設計方法；加深對所學各種文件操作的了解及其操作方法的特點。

設計內容：設計一個簡單的多用戶文件系統。即

①在系統中用一個文件來模擬一個磁盤；

②此系統至少有：Create、delete、open、close、read、write等和部分文件屬性的功能。③實現這個文件系統。④能實際演示這個文件系統。

基本上是進入一個界面（此界面就是該文件系統的界面）后，可以實現設計的操作要求。

2、時間安排：

動員，準備及規則（0.5天）

具體內容：動員、選題、系統功能和需求的分析。

課程設計實施及檢查（0.5天）

具體內容：任務規劃，設計出每個功能

課程設計實施（5天）

具體內容：具體功能的實現、系統的完善、中期檢查和個人答辯

整理課程設計報告書（1天）

具體內容：文檔的整理，設計報告的完成

五、考核方式與評分辦法

考核方式：課堂點名、設計報告及個人答辯的綜合評定 評分方式：課程設計成績=點名*10%+設計報告*60+答辯*30%

成績實行五級記分。其中，優（90-100分），良（80-89），中（70-79），及格（60-69），不及格（59分及以下）。如果教師認定為抄襲，則成績為0分。

六、使用教材及參考書（小4號黑體）

[1]徐虹.操作系統實驗指導.清華大學 出版社，2009年3月 [2]孟慶昌.操作系統(第2版).電子工業出版社，2010年9月 [3]羅宇，鄒鵬等.操作系統(第2版).電子工業出版社，2007年 4月 [4]宗大華，宗濤等.操作系統.人民郵電出版社，2009年1月

執筆人：左新娥

2011年11月2日

審核人：文志強

2011年11月5日

批準人： 朱艷輝

2011年11月6日