指导书-《操作系统课程设计》-09软件工程(1-5班)

操作系统课程设计指导书1.操作系统课程设计1.1 课程的性质和目的“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多道操作系统的原理与技术，与其它计算机原理、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，掌握多道程序设计基本技能。

实验的目的：(1) 掌握进程和线程的概念;(2) 掌握进程控制原语或进程控制系统调用的使用;(3) 掌握多道程序设计的基本理论、方法和技术;(4) 掌握相关语言进程控制的函数及win98或windows2000的进程控制的API函数和MFC的使用;(5) 培养学生多道程序设计的能力。

1.2 课程的内容计算机操作系统是计算机系统中最不可缺少的、最常用的软件，也是核心的、最接近于计算机硬件的软件。

计算机操作系统是计算机专业及其相关专业的主要的基础课程之一，其内容综合了各种操作系统的结构、设计思想、方法、技术和理论，其特点是内容繁多、概念抽象，因此造成理解困难、掌握不易。

现代操作系统最为核心的概念是多道程序、进程和线程，它们对于操作系统的初学者掌握尤其不易。

本课程设计的内容为“多道程序间的协同操作”，其指导思想是通过这个课程设计掌握多道程序的基本要点，解决进程和线程概念的理解难点，以利用基本概念和原理的进行多道程序设计为重点，在有限的一周时间内，利用诸如VC++或Java掌握多道程序及其进程同步和互斥的设计的基本方法, 达到能用、会用、巧用的效果。

1.3 学时分配和辅导（1）基本任务简介、原理讲解2学时（2）软件设计4学时（3）上机编程、调试24学时（4）检查考核2学时每小班大约30人，每小班至少配备一名指导教师跟综辅导答疑，解决技术难题。

要求指导教师熟悉多道程序间的协同操作、进程同步和互斥的原理，具有VC++或Java程序设计的经验。

操作系统课程设计简介操作系统课程设计旨在让学生通过设计和开发一个简单的操作系统来深入了解操作系统的基本概念和原理。

在本文档中，我们将介绍课程设计的主要内容，包括设计目标、技术要求和项目要求。

设计目标操作系统课程设计的主要设计目标是让学生掌握操作系统的基本原理和技术。

通过这个项目，学生应该能够：•理解操作系统的基本概念和原理•实现一个简单的操作系统内核•学会编写和调试操作系统的核心代码•掌握计算机系统底层的技术和知识技术要求操作系统课程设计的技术要求主要包括以下几点：编程语言操作系统课程设计要求学生使用C或Assembly等语言编写代码。

因为这些语言可以更好地控制计算机硬件，并且能够更好地实现操作系统。

系统架构操作系统课程设计要求学生设计和开发一个基于x86架构的操作系统内核。

这是因为x86架构被广泛使用，并且有很多相关的资料和资源可以参考。

开发环境操作系统课程设计要求学生使用VMware或VirtualBox等模拟器来模拟计算机硬件，以便在虚拟环境中测试和调试操作系统代码。

相关知识操作系统课程设计要求学生掌握计算机系统底层的知识和相关技术，如计算机组成原理、汇编语言、操作系统原理等。

项目要求操作系统课程设计的项目要求主要包括以下几点：设计和实现内核学生需要设计和实现一个简单的操作系统内核。

该内核应该具有基本的操作系统功能，如进程调度、CPU调度、内存管理等。

设计和实现系统调用学生需要设计和实现系统调用，并提供相应的API。

系统调用应该能够支持常见的操作系统功能，如文件管理、进程管理等。

实现Shell学生需要实现一个简单的Shell程序，该程序应该能够支持常见的Shell命令，并且能够与操作系统内核进行交互。

测试和调试学生需要在虚拟机中测试和调试操作系统内核和相关代码。

该过程需要包括单元测试、集成测试和系统测试等不同层次的测试。

总结操作系统课程设计是一门重要的计算机科学课程，对于学生掌握操作系统的基本原理和技术是非常重要的。

《操作系统》课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握操作系统的基本概念，包括进程、线程、内存管理、文件系统等核心知识；2. 了解操作系统的历史发展，掌握不同类型操作系统的特点及使用场景；3. 掌握操作系统的性能评价方法和常用的调度算法。

技能目标：1. 培养学生运用操作系统知识解决实际问题的能力，如分析系统性能瓶颈、优化系统资源分配等；2. 培养学生具备基本的操作系统编程能力，如进程创建、线程同步、文件操作等；3. 提高学生的团队协作能力和沟通能力，通过小组讨论和项目实践，学会共同解决问题。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对操作系统学科的兴趣，激发学生的学习热情，使其形成积极向上的学习态度；2. 培养学生具备良好的信息素养，尊重知识产权，遵循法律法规；3. 培养学生的创新精神和批判性思维，敢于质疑、勇于探索，形成独立思考的能力。

课程性质：本课程为计算机科学与技术专业的核心课程，旨在让学生掌握操作系统的基本原理和实现方法，提高学生的系统分析和编程能力。

学生特点：学生具备一定的编程基础和计算机系统知识，具有较强的逻辑思维能力和动手实践能力。

教学要求：结合学生特点和课程性质，注重理论与实践相结合，通过案例分析和项目实践，帮助学生将所学知识内化为具体的学习成果。

在教学过程中，关注学生的学习进度和反馈，及时调整教学策略，确保课程目标的实现。

二、教学内容1. 操作系统概述：介绍操作系统的定义、发展历程、功能、类型及特点，对应教材第一章内容。

- 操作系统的起源与发展- 操作系统的功能与类型- 操作系统的主要特点2. 进程与线程：讲解进程与线程的概念、状态、调度算法，对应教材第二章内容。

- 进程与线程的定义与区别- 进程状态与转换- 进程调度算法3. 内存管理：分析内存管理的基本原理、策略和技术，对应教材第三章内容。

- 内存分配与回收策略- 虚拟内存技术- 页面置换算法4. 文件系统：介绍文件系统的基本概念、结构、存储原理，对应教材第四章内容。

操作系统课程设计指导书操作系统课程设计指导书李晓东编电子与信息工程学院计算机系-9一、课程设计的目的和意义本课程设计是学生在学完了《操作系统》课程后，培养学生程序设计能力的一个重要教学环节。

课程设计为学生提供了一个动手、动脑并独立实践的机会，有助于学生将教材的理论知识和实践相结合，从而锻炼学生分析问题、解决问题的能力，提高学生实际编写程序的能力，为学生学习计算机专业的后续课程打下良好基础。

本课程设计要求对操作系统的分析以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，为毕业设计和以后的工程实践打下良好的基础。

本课程设计的主要目的：1．熟悉并巩固《操作系统》的基本概念和基本理论，加强对操作系统有关原理的理解；2.培养学生自主学习、独立思考的能力，学会查找资料并善于分析资料的能力；3.培养学生严谨的工作作风，提倡互相学习培养团队精神；4.提高学生独立设计、独立调试程序的能力；5.初步养成良好的系统软件分析和设计能力，形成良好的编程风格。

二、本课程设计有关要求基本要求：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、解决问题以及团队协作能力。

3、经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、经过课程设计，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。

具体要求：1．认真阅读本课程设计指导书，明确课程设计的目的、意义和要求；2．根据要求完成课程设计的系统开发和调试任务，提供可运行的课程设计系统，参加上机面试答辩。

3．根据学校有关格式要求，完成本课程设计的课程设计说明书。

(必须绘制系统工作原理图及算法流程图)重点：本设计的重点是要求根据任务要求，确定操作系统有关算法并加以实现，注重实际应用能力的培养。

河南城建学院《操作系统》课程设计说明书设计题目：UNIX/Linux文件系统分析专业：计算机科学与技术指导教师：邵国金耿永军陈红军班级：0614082学号：061408261姓名：贠炳森同组人：叶矿辉、陈宇计算机科学与工程系2011年1月7日前言在现在计算机更新如此迅速的时代要学好计算机软件技术，特别是操作系统的学习，不仅要努力学好课本上的基础知识，还要经常在图书馆看些有关这方面的书籍，而更重要的是要有足够的实践经验，也要注重和同学的交流，经常尝试性的做些小的操作系统，对自己技术的提升会有很大的帮助。

同时，学习计算机操作系统技术，除了需要刻苦努力外，还需要掌握软件和操作系统的原理与设计技巧。

如何学习和掌握操作系统技术的原理与实际技巧呢?除了听课和读书之外，最好的方法恐怕就是在实践中练习。

例如，自己设计一个小型操作系统，多使用操作系统，多阅读和分析操作源代码等。

但由于我们的条件和学时有限，在理论学习过程中没有给同学们提供更多的实验机会。

本操作系统课程设计，是给同学提供一个集中实验的机会。

希望同学们通过该设计加深对所学习课程的理解。

本设计是基于课程中学到的UNIX系统调用，使用操作系统环境是Red Hat Linux 9，言语开发环境是Linux的GNU C或C++。

我做的课程设计是：Linux/Unix文件系统分析。

在Linux系统下，使用与文件相关的系统调用实现对物理设备文件的读写，参照Linux系统源代码以及Grub 系统的源代码，对不同介质上的FAT格式文件系统进行分析。

要求在Linux环境下设计出C语言程序，实现以下功能：1)分析UNIX SysV/Linux系统引导记录的作用;2)分析UNIX SysV/Linux的超级块及其结构，并建立相关数据结构，通过编程实现UNIX SysV/Linux文件系统内各部分的定位。

3)至少要实现对给定i节点文件的只读访问目录一．系统环境 (3)1.1硬件环境 (3)1.2软件环境 (3)二．设计目的及要求 (3)三．总体设计 (5)四．详细设计 (6)五．调试与测试 (6)六．设计中遇到的问题及解决方法 (6)七．Linux/Unix文件系统分析源程序清单 (7)7.1 头文件 (7)7.2 示例程序 (10)八．运行结果及分析 (16)8.1 linux文件系统读取 (16)8.2 UNIX文件系统读取 (18)九．心得体会 (19)十．参考文献 (20)Linux/Unix文件系统分析一．系统环境1.1硬件环境cpu为pentium4双线程技术，频率为2.8GHZ，内存为256MB。

软件工程课程设计指导书前言软件工程课程设计是为计算机相关专业《软件工程》课程配套设置的，是《软件工程》课程中一个十分重要的实践环节。

本指导书编写目的是使学生能够针对具体软件工程项目，全面掌握软件工程管理、软件需求分析、软件总体设计、软件详细设计、软件测试、软件维护等阶段的方法和技术，进一步理解和掌握软件开发模型、软件生命周期、软件过程等理论在软件项目开发过程中的意义和作用，通过该课程设计培养学生按照软件工程的原理、方法、技术、标准和规范，进行软件开发的能力，培养学生的合作意识和团队精神，培养学生对技术文档的编写能力，从而使学生提高软件工程的综合能力，提高软件项目的管理能力。

按该课程的特点，设计内容包括软件开发的两大方法学的专题训练，即结构化（生命周期学）的方法学和面向对象的方法学，通过对一个简单项目，要求学生利用结构化软件开发技术或面向对象的软件开发技术完成对该项目的开发。

因此设置五个实验项目，从项目开发的准备工作，系统分析过程，系统设计过程，软件测试到系统实施，覆盖软件开发的整个过程，考核学生在软件开发各个阶段的学习内容。

此外又引入我国国家《计算机开发规范》，以规范技术文档的书写标准，提高实验教学质量。

通过实验训练，达到如下目的：使学生进一步了解和掌握软件工程原理，提高对实际项目的分析和设计能力，熟悉和基本掌握软件工程方法学、软件开发的过程，文档资料的编写格式及规范，全面领会和贯通所学习的理论知识，从而培养学生综合运用所学课程知识，分析解决问题的能力，培养学生理论联系实际的作风，实事求是，严肃认真的科学态度和良好的工作作风，为今后从事科学研究工作打下基础。

实验一：项目开发的准备工作一、目的与任务目的：确定课题，组织组员，合理分工，熟悉软件开发环境，培养团队精神。

任务：学习软件开发小组的组织和管理，合理分工，将项目开发各阶段的任务明确，并熟悉相应的软件开发环境。

二、内容、要求与安排方式1、实验内容与要求：根据各组选择的课题，实行项目经理制，各组推荐一名组长，统一管理整个项目的实施过程，并合理调整资源和负责项目全局；根据项目的难易合理分配组员的任务，对问题达成一致的看法；针对项目的实施，熟悉相应的软件开发工具的使用环境。

《操作系统》课程实验指导书一、设计题目题目一：模拟实现页式虚拟存储管理页面置换算法题目二：模拟实现虚拟存储管理（请求分页存储管理）题目三：模拟实现可变分区存储管理题目四：模拟实现算法多级反馈队列进程调度算法题目五：模拟银行家算法二、设计目的《操作系统》课程实验是计算机类专业的集中实践性环节之一，是学习完《操作系统》课程后进行的一次全面的综合练习。

其目的在于加深对操作系统课程的理解，使学生更好地掌握操作系统的基本概念、基本原理、及基本功能，理解操作系统在计算机系统中的作用、地位和特点，具有分析实际操作系统，设计、构造和开发现代操作系统的基本能力，为今后从事的各种实际工作，如设计、分析和改进各种系统软件和应用软件提供必要的软件理论基础。

、设计内容设计内容一页式虚拟存储管理页面置换算法1．目的和要求在熟练掌握计算机虚拟存储技术的原理的基础上，利用一种程序设计语言模拟实现几种置换算法，一方面加深对原理的理解，另一方面提高学生通过编程根据已有原理解决实际问题的能力，为学生将来进行系统软件开发和针对实际问题提出高效的软件解决方案打下基础。

2．设计内容阅读教材《计算机操作系统》第四章，掌握存储器管理相关概念和原理。

模拟实现页式虚拟存储管理的三种页面置换算法（OPT、FIFO和LRU），并通过比较性能得出结论。

前提：（1）页面分配采用固定分配局部置换。

（2）作业的页面走向和分得的物理块数预先指定。

可以从键盘输入也可以从文件读入。

（3）置换算法的置换过程输出可以在显示器上也可以存放在文件中，但必须清晰可读，便于检验。

3．设计环境Windows操作系统、VC++6.0C语言4．设计提示（1）基础知识存储管理是操作系统进行资源管理的一个重要功能。

现代操作系统广泛采用虚拟存储的技术对内存进行扩充。

实现虚拟存储的一个主要技术手段就是将辅存和主存统一管理，在二者之间进行对换，从而形成物理上两级而逻辑上一级的存储管理系统。

一个置换算法的好坏对这个逻辑上的单级虚存的性能起着极其重要的作用，而且会影响处理机的调度性能。

软件工程课程设计指导书一、课程设计教学目的《软件工程课程设计》是为计算机专业本科《软件工程》课程配套设置的,是《软件工程》课程的后继教学环节，是一个重要的、不可或缺的实践环节。

其目的是使学生能够针对具体软件工程项目,全面掌握软件工程管理、软件需求分析、软件总体设计、软件详细设计、软件测试等阶段的方法和技术。

通过该课程设计使学生进一步理解和掌握软件开发模型、软件生命周期、软件过程等理论在软件项目开发过程中的意义和作用，培养学生按照软件工程的原理、方法、技术、标准和规范，进行软件开发的能力,培养学生的合作意识和团队精神，培养学生对技术文档的编写能力，从而使学生提高软件工程的综合能力，提高软件项目的管理能力。

同时课程设计应充分体现“教师指导下的以学生为中心”的教学模式,以学生为认知主体，充分调动学生的积极性和能动性,重视学生自学能力的培养。

二、课程设计内容及要求本课程设计要求学生采用“项目小组”的形式,结合具体的开发项目进行设计.具体要求如下：1。

每个班级按项目小组进行分组，每组不得超过4人；2。

每个项目小组选出项目负责人或项目经理,由项目经理召集项目组成员讨论、选定开发项目.项目经理负责制定“项目开发计划”、管理项目并根据项目进展情况对项目开发计划进行调整;3。

项目开发计划必须由粗到细通过GANTT图给出，每项任务要落实到人且规定该任务的起止日期和时间;明确每个阶段提交文档的日期和时间;每个项目小组必须明确指定文档的审查小组和审查人员以及审查结果的返回日期；审查小组和审查人员不得是完成被审查内容的完成者;审查结果至少包括：存在的问题、出现问题的所在文档的位置及页码、具体建议等;4. 每个项目小组必须按照给定的文档规范标准提供下列文档，文档中必须注明执笔者、完成者（签名)和完成日期，其中完成需求分析和设计工作的人员不能相同,完成编码和审查/测试的人员不能相同；文档包括：编码清单（部分或全部）、详细设计规格说明、概要设计规格说明、需求分析规格说明、项目开发计划(包括调整的项目开发计划）、测试报告等。

操作系统课程设计指导书梁红兵赵伟华2011年2月计算机学院目录第一章操作系统课程设计的内容与实施方法.............................................................. - 3 -1.1 操作系统课程设计总体要求............................................................................. - 3 -1.2 操作系统课程设计的内容................................................................................. - 3 -1.3 操作系统课程设计实施方案............................................................................. - 3 - 第二章基于DOS的多任务系统的实现........................................................................ - 5 -2.1 设计目的和内容要求......................................................................................... - 5 -2.2 线程描述.......................................................................................................... - 6 -2.3 线程的创建和撤消.......................................................................................... - 8 -2.4 线程调度设计................................................................................................ - 10 -2.5 基本实例程序的实现.................................................................................... - 23 -2.6 线程的阻塞和唤醒........................................................................................ - 26 -2.7 线程的同步与互斥........................................................................................... - 26 -2.8 利用消息缓冲队列通信机制实现线程间通信............................................... - 27 - 第三章简单文件系统的实现.................................................................................... - 32 -3.1 设计目的和内容要求......................................................................................... - 32 -3.2 预备知识............................................................................................................. - 33 -3.3实例系统的设计与实现...................................................................................... - 36 -操作系统课程设计第一章操作系统课程设计的内容与实施方法1.1 操作系统课程设计总体要求１．遵守机房纪律，服从机房调度。