操作系统原理课程设计报告

《操作系统原理及应用》课程设计报告 Linux系统服务管理及安全设计学院（系）： 计算机科学与工程学院班 级： 学号学生姓名：指导教师：时间： 从 2012 年 05 月14日 到 2012 年05月18日一、课程设计的目的本课程设计是学生学习完《计算机操作系统》课程后，进行的一次全面的综合训练，通过课程设计，让学生更好地掌握操作系统的原理及Linux安全服务管理，加强学生的动手操作能力。

二、课程设计要求设计一套安全的系统 Linux要求：1. 系统不能被破解密码；2. 系统不能被恶意重启；3. 只有指定用户才能ssh 登录系统，保障系统安全；4. 编写防火墙策略，保障系统安全，只开放允许访问的tcp 22, tcp 80,tcp 20 21；5.搭建一个Web网站;6.编写shell程序，阻止恶意攻击服务器的来源IP,连接服务器.三、课程设计内容3.1、 Redhat 基础及权限控制Linux 安装中的重要步骤：引导安装程序、磁盘分区、网络参数配置、密码设置、软件包选择Linux 系统引导过程:服务器硬件自检、引导MBR、引导Kernel、引导驱动及服务、自定义加载项、6种引导方式介绍（/etc/inittab)Linux root 密码破解:单用户模式，进行root密码破解Linux 加密防止 root 密码破解:明文加密 (password) 、非明文加密 (grub-md5-crypt ）Linux防止恶意重启：禁用ctrl+alt+del 重启功能 (/etc/inittab)Linux文件权限数字表示：可读 R 4、可写 W 2、可执行 X 1Linux文件权限调整：修改所有者 chown 、修改权限 chmodLinux网络参数配置：网络IP地址配置、同一网卡配置多个IP地址Linux查看IP及route：Ipconfig、 ip add、route -nLinux常用命令文件管理类：ls cat more vi cp rm find paste wc grep head tail 磁盘管理：df du fdisk mkfs mount umount系统状态：uptime last vmstat iostat top free3.2、 软件管理及Shell编程Linux rpm 包的管理 ：软件包安装、软件包升级、查询已安装的软件包Linux 源码包的管理 ：源码包安装、configure、make、make test、make install、源码包删除Linux 文本处理 ：文本编辑器、 vi 编辑器Linux Shell编程中常用命令条件测试：test 或者 []、-d 目录、-f 文件、-s 文件大小非0正则表达示：^ 行首、$ 行尾、以 $ 打头的命令、$? 上一个命令执行结果、$1 输入的第1个参数3.3、存储管理及系统管理Linux 系统常用服务管理 ：常用系统服务启动与关闭、系统设置 服务器设置 服务常用系统服务介绍Network 网络服务、sshd ssh 远程连接服务Httpd Apache Web 服务器、Smb 文件共享服务器Vsftp FTP 服务器、Bind DNS 服务器Iptables 防火墙、Linux 进程管理进程查看 top , ps –ef 结束进程 Kill id、Kill –9 idLinux 文件系统管理磁盘分区、fdisk 、格式化分区、mkfs.ext3 、挂载分区、mount、卸载分区、umountLinux 卷管理 LVM磁盘分区 fdisk （disk type id: 8e)建立 PV pvcreate pvdispaly建立 VG vgcreate vgchange -a y (激活VG） vgdisplay建立 LV lvcreate lvdisplay格式化LV make.ext3挂载 LV mount缷载LV umountLinux 系统管理 ：以图形化的形式 讲解常用系统管理 、用户和组 、日期和时间、显示Linux 系统日志管理系统日志文件位置 、/var/log/message观察日志变化、tail -f /var/log/message筛选日志内容、grep “error” /var/log/message3.4、常用服务器搭建、安全配置Linux openSSH 安全配置 (/etc/ssh/sshd_config )修改SSH服务端口：# Port 22 修改为 Port 9022修改SSH连接协议为版本2：#Protocol 2,1 修改为 Protocol 2权限只定用户连接SSH：AllowUsers user1重启ssh服务系统设置 服务器设置 服务,启动服务”sshd”、使用命令 service sshd restart使用软件连接SSH服务：在Windows上使用putty.exeLinux http服务器配置检查所需要的软件包[root@rh9 /]# rpm -qa | grep httphttpd-2.0.40-21libghttp-1.0.9-7httpd-manual-2.0.40-21redhat-config-httpd-1.0.1-18安装http服务软件包通过系统的”添加删除程序功能”进行安装、使用rpm –ivh 软件包名进行安装配置HTTP网站网页默认存放位置：/var/启动HTTP网站服务系统设置 服务器设置 服务,启动服务”httpd”、使用命令 service httpd start访问Linux Web网站： IPLinux dns服务器配置检查所需要的软件包[root@rh9 /]# rpm -qa | grep bindredhat-config-bind-1.9.0-13bind-utils-9.2.1-16ypbind-1.11-4bind-9.2.1-16安装DNS服务软件包通过系统的”添加删除程序功能”进行安装、使用rpm –ivh 软件包名进行安装配置DNS服务配置反向解析、配置正向解、异常解决 DNS服务不能启动。

gdk操作系统原理课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解GDK操作系统的基本原理与架构，掌握其核心功能与模块；2. 掌握操作系统中的进程管理、内存管理、文件系统等基本概念；3. 了解操作系统在计算机系统中的作用，及其与其他软件、硬件的关联。

技能目标：1. 能够描述GDK操作系统的启动过程，分析其工作原理；2. 学会使用GDK操作系统的基本命令，进行简单的系统操作与维护；3. 培养学生对操作系统进行问题诊断与性能优化的能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对操作系统原理学习的兴趣，激发其探索计算机科学领域的热情；2. 培养学生的团队协作意识，提高其沟通与表达能力；3. 增强学生的信息安全意识，使其认识到操作系统安全的重要性。

本课程针对高年级学生，结合GDK操作系统原理，注重理论与实践相结合。

课程目标旨在使学生在掌握操作系统基本原理与技能的基础上，提高实际问题解决能力，培养其对计算机科学的热爱与责任感。

通过分解课程目标为具体学习成果，有助于教师进行教学设计和评估，提高课程实用性。

二、教学内容1. GDK操作系统概述- 操作系统的概念、功能与分类- GDK操作系统的历史、特点与发展趋势2. GDK操作系统的架构与启动- 系统架构：内核、用户空间、系统调用- 启动过程：BIOS、引导加载器、内核初始化3. 进程管理- 进程与线程的概念、状态与转换- 进程调度算法、同步互斥机制4. 内存管理- 内存分配与回收策略- 虚拟内存、分页与分段机制5. 文件系统- 文件与目录结构- 文件存储、权限管理、磁盘空间分配6. 设备管理- 设备驱动程序、I/O调度策略- 中断处理、DMA传输、设备分配与回收7. 操作系统安全与性能优化- 系统安全策略、权限控制- 性能评价、系统监控与调优教学内容根据课程目标进行选择和组织，注重科学性和系统性。

本课程共分为七个部分，按照教材章节进行安排和进度制定。

教学内容涵盖GDK操作系统的基本原理、架构、关键技术与实践应用，旨在帮助学生全面掌握操作系统知识，提高实际问题解决能力。

操作系统课程设计实验报告操作系统课程设计实验报告引言：操作系统是计算机科学中的重要课程，通过实验设计，可以帮助学生更好地理解操作系统的原理和实践。

本文将结合我们在操作系统课程设计实验中的经验，探讨实验设计的目的、实验过程和实验结果，以及对操作系统的理解和应用。

一、实验设计目的操作系统课程设计实验的目的是帮助学生深入理解操作系统的工作原理和实际应用。

通过设计和实现一个简单的操作系统，学生可以更好地掌握操作系统的各个组成部分，如进程管理、内存管理、文件系统等。

同时，实验设计还可以培养学生的动手能力和问题解决能力，提高他们对计算机系统的整体把握能力。

二、实验过程1. 实验准备在进行操作系统课程设计实验之前，我们需要对操作系统的基本概念和原理进行学习和理解。

同时，还需要掌握一些编程语言和工具，如C语言、汇编语言和调试工具等。

这些准备工作可以帮助我们更好地进行实验设计和实现。

2. 实验设计根据实验要求和目标，我们设计了一个简单的操作系统实验项目。

该项目包括进程管理、内存管理和文件系统三个主要模块。

在进程管理模块中，我们设计了进程创建、调度和终止等功能；在内存管理模块中，我们设计了内存分配和回收等功能；在文件系统模块中，我们设计了文件的创建、读写和删除等功能。

通过这些模块的设计和实现，我们可以全面了解操作系统的各个方面。

3. 实验实现在进行实验实现时，我们采用了分阶段的方法。

首先，我们实现了进程管理模块。

通过编写相应的代码和进行调试，我们成功地实现了进程的创建、调度和终止等功能。

接下来，我们实现了内存管理模块。

通过分配和回收内存空间，我们可以更好地管理系统的内存资源。

最后，我们实现了文件系统模块。

通过设计文件的读写和删除等功能，我们可以更好地管理系统中的文件资源。

三、实验结果通过实验设计和实现，我们获得了一些有意义的结果。

首先，我们成功地实现了一个简单的操作系统，具备了进程管理、内存管理和文件系统等基本功能。

《操作系统原理与Linux》课程设计报告专业班级学号姓名指导教师完成时间成绩进程调度算法一、设计题目：进程调度算法 二、设计目的通过对进程调度算法的编写加强对操作系统的加深了解，从而进一步的让我们清楚个进程之间的运行情况，对优先权算法与轮转调度算法的模拟加强对进程概念和进程的调度过程的理解，掌握进程状态之间的切换，同时掌握进程调度算法的实现方法和技巧。

三、设计要求要求实现先来先服务,短作业优先,时间片轮转,优先权调度算法四种算法并进行对比分析. 四、设计思想说明1、先来先服务算法：按照进程进入就绪队列的先后次序，分派CPU ，当前进程占用CPU ，直到执行完或阻塞，才出让CPU （非抢占方式）。

在进程唤醒后（如I/O 完成），并不立即恢复执行，通常等到当前进程让出CPU 。

进入选中进程的程序入口先来先服务算法的实现过程如图所示。

设置信号量：就绪队列互斥信号量s ，初值为1； 就绪队列中进程个数n ，初值为0。

2、短作业优先：选择就绪队列中估计运行时间最短的进程投入运行。

通常后来的短作业不抢先正在执行的作业。

比FCFS改善平均周转时间和平均带权周转时间，缩短作业的等待时间提高系统的吞吐量。

3、时间片轮转调度算法：通过时间片轮转，提高进程并发性和响应时间特性，从而提高资源利用率。

将系统中所有的就绪进程按照FCFS原则，排成一个队列。

每次调度时将CPU分派给队首进程，让其执行一个时间片。

时间片的长度从几个ms到几百ms。

在一个时间片结束时，发生时钟中断。

调度程序据此暂停当前进程的执行，将其送到就绪队列的末尾，并通过CPU现场切换执行当前的队首进程。

进程可以未使用完一个时间片，就出让CPU（如阻塞）。

4、优先权调度算法：优先选择就绪队列中优先级最高的进程投入运行。

分为：非抢占式优先级算法：仅发生在进程放弃CPU。

抢占式优先级算法：可剥夺当前运行进程CPU。

五、系统结构的说明六、数据结构的说明用C语言或C++语言来实现对N个进程采用优先算法以及轮转算法的调度。

操作系统期末课程设计进程调度算法模拟一、设计目的编程实现进程调度的算法，更好地掌握操作系统的原理及实现方法，从而有利于把握进程调度细节。

二、设计要求(1)要求实现先来先服务,短作业优先,时间片轮转,高优先权调度算法四种算法并进行对比分析.(2)要求界面简单,易懂,关键代码部分要注释.(3)编程语言可以采用自己任意精通的语言三、设计思想说明先来先服务：程序的执行调度顺序按先进入队列的先获得执行，并且其他进程都不能中断正在执行的进程，要等进程完成后才能，让出CPU给其他进程。

执行的时候可以随时在队列中插入进程。

短作业优先：进程的调度顺序按程序的服务时间来决定，进程的执行顺序。

服务时间短的先被调用。

调度时先从队列中选取服务时间最短的进程来执行。

进程中途不能中断，即使此时队列中存在服务时间比其更短的进程，仍需要等待该进程执行完后才能被执行。

高优先权调度：选取进程中优先级最高的一个，以优先级的值大，优先级就大。

调度时总是选取队列中进程优先级最高的来执行，不管是否有某个进程在执行，只要存在比正在执行进程优先级高的进程，则就会立刻中断正在执行的进程，让给跟高优先级的进程。

时间片轮转：本课程设计采用多级反馈队列调度算法，设立4个进程队列，分给队列1的时间片为3秒，队列2的时间片为6秒，队列3的时间片为12秒，队列4的时间片为24秒。

队列1的优先级最高，队列4的优先级最低。

高优先级的队列没执行完，即不为空，就永远不执行其下面的低优先级的队列里面的进程。

当执行低优先级队列里面的进程时，突然间高优先级的队列插入了进程就立刻跳到高优先级的队列执行其里面的进程。

每个队列的进程都是按先来先执行的顺序执行。

进程初次执行肯定要进入队列1。

如何从头到尾执行一遍队列1中的进程是，存在某些进程在队列1的时间片内还没执行完，就把进程移交到下一个队列中。

每个队列都如此类推。

直到最后一个队列4，如果在队列4还有进程在本时间片内还没没执行完，就把该程序放到队尾，从新等待时间片执行。

《操作系统原理》
课程设计报告书
题目：
学号：
学生姓名：
专业：
指导教师：
年月日
目录
1 功能描述（三号黑体，占三行） (1)
1.1 二级标题（四号宋体，占三行） (1)
1.1.1 三级标题（五号黑体，占二行） (1)
2 系统设计 (1)
3 系统实现 (2)
4 系统测试与分析 (2)
教师评分表 (10)
1 功能描述（三号黑体，占三行）
1.1 二级标题（四号宋体，占三行）
1.1.1 三级标题（五号黑体，占二行）
详细描述实现什么功能？（正文采用五号宋体）
2 系统设计
描述系统总体设计和详细设计，如功能模块图、数据结构、流程图等。

图题：排小五宋体居中，编号统一为图x；图中文字：排小五宋，末尾没有标点；如图1所示。

图1 计算机系统组成
表题：排小五黑体居中，编号统一为表x；表中文字：排小五宋体。

如表1所示。

表1 不同进制数的对应关系
3 系统实现
描述采用什么工具实现系统的过程。

4 系统测试与分析
描述系统运行结果，如运行界面截图。

教师评分表。

操作系统课程设计报告银行家算法院系：计算机科学技术学院班级：网络13-2班姓名：赵飞学号： 3 5号指导教师：胡晓宏2015年7月2日操作系统原理课程设计任务书一、题目：银行家算法二、设计要求（1）张金星（组长）、赵飞负责设计与实现。

（2）查阅相关资料，自学具体课题中涉及到的新知识。

（3）采用结构化、模块化程序设计方法，功能要完善，具有一定的创新。

（4）所设计的程序应有输入、输出。

（5）按要求写出课程设计报告，并于设计结束后1周内提交。

其主要内容包括：封皮、课程设计任务书，指导教师评语与成绩、目录、概述、软件总体设计、详细设计、软件的调试、总结、谢启、附录：带中文注释的程序清单、参考文献。

报告一律用A4纸打印，中文字体为宋体，西文字体用Time New Roma，一律用小四号字，行距采用“固定值”18磅，首行缩进2字符。

总体设计应配合软件总体模块结构图来说明软件应具有的功能。

详细设计应用传统或N-S流程图和屏幕抓图说明，调试的叙述应配合出错场景的抓图来说明出现了哪些错误，如何解决的。

三、课程设计工作量由于是设计小组团结协作完成设计任务，一般每人的程序量在200行有效程序行左右，不得抄袭。

四、课程设计工作计划2015年6月23日，指导教师讲课，学生根据题目准备资料；2015年6月24日，进行总体方案设计；2015年6月25日～2015年6月29日，完成程序模块并通过独立编译；2015年6月30日～2015年7月1日，将各模块集成为一个完整的系统，并录入足够的数据进行调试运行；2015年7月2日～2015年7月5日，验收、撰写报告；指导教师签章：教研室主任签章操作系统原理课程设计指导教师评语与成绩目录一概述 (2)二总体方案设计 (3)三详细设计 (4)四程序的调试与运行结果说明 (7)五课程设计总结 (9)六后记 (10)八附录 (11)九参考文献 (18)一概述一、课程设计的目的。

1．使学生更深入地理解和掌握该课程中的有关基本概念。

操作系统原理课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握操作系统原理的基本概念、核心机制和设计方法。

通过本课程的学习，学生应能理解操作系统的基本组成、工作原理和运行机制，掌握进程管理、内存管理、文件系统和输入/输出管理等方面的基本知识，具备分析问题和设计简单操作系统的能力。

1.理解操作系统的基本概念、组成和分类。

2.掌握进程的基本原理和管理方法。

3.理解内存管理的技术和策略。

4.熟悉文件系统的结构和管理方法。

5.掌握输入/输出管理的基本原理和方法。

6.能够运用操作系统原理分析和解决实际问题。

7.具备设计和实现简单操作系统的能力。

情感态度价值观目标：1.培养学生对操作系统学科的兴趣和好奇心。

2.培养学生团队合作、创新和批判性思维的能力。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.操作系统概述：操作系统的概念、作用、发展历程和分类。

2.进程管理：进程的基本概念、进程管理的基本方法、进程同步与互斥、死锁与饥饿问题。

3.内存管理：内存分配与回收策略、内存保护、虚拟内存、页面置换算法。

4.文件系统：文件和目录结构、文件存储管理、文件访问控制、磁盘空间分配策略。

5.输入/输出管理：输入/输出设备管理、中断处理、缓冲区管理、设备分配与回收。

三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，如讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。

1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握操作系统原理的基本概念和知识。

2.讨论法：学生针对某一问题进行讨论，培养学生的思考和表达能力。

3.案例分析法：分析实际操作系统案例，使学生更好地理解操作系统的工作原理。

4.实验法：通过操作系统的实验，让学生亲自动手实践，加深对知识的理解和运用。

四、教学资源为了支持本课程的教学内容和教学方法的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：《操作系统原理》。

2.参考书：提供相关领域的经典教材和论文，以拓展学生的知识视野。

3.多媒体资料：制作课件、演示文稿等，以直观展示操作系统的原理和实例。

操作系统课程设计报告1. 引言操作系统是计算机系统中最核心的软件之一，它负责管理和优化计算机资源的分配和调度，为用户和应用程序提供一个可靠、高效的执行环境。

在操作系统课程设计中，我们通过设计一个简单的操作系统，深入理解操作系统的原理和功能，提升对操作系统的理解和实践能力。

本报告将详细介绍我们小组在操作系统课程设计过程中所完成的工作和实现的目标。

2. 设计目标在本次操作系统课程设计中，我们的设计目标包括：•实现一个基本的中断处理、进程调度和内存管理机制；•设计一个简单的文件系统；•确保操作系统的稳定性和可靠性；•实现用户命令解析和执行功能。

3. 系统架构我们的操作系统设计采用了经典的分层结构，主要由硬件抽象层、内核和用户接口层组成。

1.硬件抽象层：负责与硬件进行交互，提供基本的底层硬件接口，如处理器管理、中断处理、设备控制等。

2.内核：实现操作系统的核心功能，包括进程管理、内存管理、文件系统管理等。

这一层是操作系统的核心，负责管理和调度系统资源。

3.用户接口层：为用户提供简单友好的界面，解析用户输入的命令并调用内核功能进行处理。

用户可以通过命令行或图形界面与操作系统进行交互。

4. 功能实现4.1 中断处理中断是操作系统与外部设备通信的重要机制，我们的操作系统设计中实现了基本的中断处理功能。

通过在硬件抽象层中捕获和处理硬件的中断信号，内核可以对中断进行相应的处理，保证系统的响应能力和稳定性。

4.2 进程调度进程调度是操作系统中的重要任务之一，它决定了系统如何分配和调度上下文切换。

我们的操作系统设计中实现了一个简单的进程调度算法，通过时间片轮转算法和优先级调度算法来管理多个进程的执行顺序，以提高系统的吞吐量和响应性能。

4.3 内存管理内存管理是操作系统中必不可少的功能，它负责对系统内存的分配和回收。

我们的操作系统设计中实现了基本的内存管理功能，包括内存分区、内存空闲管理和地址映射等。

通过合理的内存管理，可以提高系统的内存利用率和性能。

课程实验报告题目：操作系统原理专业班级：信息安全1302 班学号：姓名：指导教师：报告日期：2016 年2 月29 日计算机科学与技术学院目录1. 初探Linux 编程环境 (1)1.1. 实验目的 (1)1.2. 实验内容 (1)1.2.1. 实验一 (1)1.2.2. 实验二 (1)1.3. 实验设计 (1)1.3.1. 实验一 (1)1.3.2. 实验二 (2)1.4. 实验环境 (3)1.5. 实验步骤 (3)1.5.1. 实验一 (3)1.5.2. 实验二 (3)1.6. 调试记录 (4)1.6.1. 实验一 (4)1.6.2. 实验二 (4)1.7. 实验结果 (5)1.7.1. 实验一 (5)1.7.2. 实验二 (6)2. 通过编译内核的方式为Linux 增加系统调用 (8)2.1. 实验目的 (8)2.2. 实验内容 (8)2.3. 实验设计 (8)2.4. 实验环境 (8)2.5. 实验步骤 (8)2.6. 调试记录 (10)2.7. 实验结果 (11)3. 编写设备驱动程序 (13)3.1. 实验目的 (13)3.2. 实验内容 (13)3.3. 实验设计 (13)3.4. 实验环境 (14)3.5. 实验步骤 (14)3.6. 调试记录 (15)3.7. 实验结果 (15)4. 实现系统监控程序 (17)4.1. 实验目的 (17)4.2. 实验内容 (17)4.3. 实验设计 (18)4.4. 实验环境 (22)4.5. 实验步骤 (22)4.6. 调试记录 (22)4.7. 实验结果 (23)5. 设计模拟文件系统 (28)5.1. 实验目的 (28)5.2. 实验内容 (28)5.3. 实验设计 (28)5.4. 实验环境 (33)5.5. 实验步骤 (34)5.6. 调试记录 (34)5.7. 实验结果 (34)6. 附注：程序清单 (39)6.1. 文件拷贝程序 (39)6.2. 多进程多窗口实验 (40)6.3. 编译内核添加系统调用 (41)6.4. 编写模块 (43)6.5. 任务监视器 (49)6.6. 模拟文件系统 (64)1. 初探Linux 编程环境1.1. 实验目的掌握Linux 操作系统的使用方法，包括键盘命令、系统调用；掌握在Linux 下的编程环境，了解在Linux 如何进行多线程编程以及图形编程。

重庆科技学院《操作系统原理》课程设计报告学院:电气与信息工程学院专业班级:计科应08 学生姓名:学号:设计地点（单位）___ ______ _ ____ __ _ _ 设计题目:____ __ 微型操作系统的设计________________ 完成日期： 2011 年 6 月 17 日指导教师评语: ______________________ _________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________成绩（五级记分制）:______ __________指导教师（签字）:________ ________重庆科技学院课程设计任务书设计题目：微型操作系统的设计年月日摘要操作系统是用于控制和管理计算机系统内各种软硬件资源、合理有效地组织协调计算机系统的工作流程提供友好的用户接口以方便用户使用计算机的程序集合。

本次设计主要基于在实模式下系统引导程序的编写，理解消化实模式到保护模式切换原理以及相关的数据结构和工作过程，并实现之，完成保护模式下的引导程序，并完成“内核”的加载，并使“内核”运行起来。

所用到的设备有Windows XP系统PC机一台、装有Linux系统的PC机一台、VMware虚拟机一台、winhex 以及NASM编译软件。

结合本身的实际情况，写出设计要求的操作系统。

关键词：操作系统引导模式内核 NASM目录摘要 (I)1 需求分析 (1)1.1功能需求分析 (1)1.2 性能需求分析 (1)1.3 运行环境需求 (2)1.3.1 设备 (2)1.3.2 运行环境 (2)2系统设计 (4)2.1 引导程序和模式切换功能设计 (4)2.1.1 引导程序设计 (4)2.1.2 模式切换功能设计 (5)2.2 内核设计 (9)2.3 映像文件的设计 (12)3系统测试 (13)总结 (15)致谢 (16)参考文献 (17)1 需求分析无论什么项目或者是软件，我们首先必需弄清它的需求分析，才能达到我们开发的目的，而不是在那盲目的开发，最后却不知道产品所需求的功能。

《操作系统原理》课程设计报告书题目：进程控制模块的设计与实现专业：网络工程学号： ********* 学生姓名：***指导教师：***完成日期： 2015-12-05目录第1章课题概述 (3)1.1 设计要求 (3)1.2 设计理论依据 (3)第2章设计简介和内容 (6)2.1 设计简介 (6)2.2 设计内容 (6)第3章详细设计3.1 设计流程图 (7)3.2 主要程序代码 (9)第4章设计结果及分析 (10)4.1 运行结果截图 (10)4.2 运行结果分析................................ 错误!未定义书签。

总结.. (15)第1章课题描述1.1设计要求1.叙述要详细。

2.要有条理。

3.各个功能分开阐述。

4.自己可以增加题目要求的功能模块。

5.可以增加自己对题目的理解。

1.2设计理论依据根据作业控制块中的信息，审查系统能否满足用户作业的资源需求，以及按照一定的算法，从外存的后备队列中选取某些作业调入内存，并为它们创建进程、分配必要的资源。

短作业优先调度算法，从后备队列中选择一个或若干个估计运行时间最短的作业，将它们调入内存运行。

第2章设计简介和内容2.1设计简介在多道程序环境下，将系统中的作业组织起来，为每个进入系统的作业建立档案以记录和作业相关的信息，按要求输入作业名、到达时间和服务时间，并为其建立作业控制块（JCB）挂入后备队列。

进行作业调度时，在其后计算出各个作业的开始执行时间、完成时间、周转时间和平均周转时间，利用短作业优先算法进行作业调度，并按照由小到大的顺序显示出来。

2.2 设计内容1）编写程序完成批处理系统中的作业调度，要求采用短作业优先的作业调度算法。

实验具体包括：首先确定作业控制块的内容，作业控制块的组成方式；然后完成作业调度；最后编写主函数对所作工作进程测试。

2）创建作业控制块JCB，定义为结构体，为进入系统的作业建立档案，其中定义了作业名，作业到达时间，作业服务时间，作业开始执行时间，作业完成时间，作业周转时间，作业平均周转时间。

一、实验目的1. 理解操作系统基本原理，包括进程管理、内存管理、文件系统等。

2. 掌握操作系统的基本命令和操作方法。

3. 通过实验加深对操作系统原理的理解和掌握。

二、实验环境1. 操作系统：Linux2. 编程语言：C语言3. 开发工具：Eclipse三、实验内容本次实验主要分为以下几个部分：1. 进程管理实验2. 内存管理实验3. 文件系统实验四、实验步骤及结果1. 进程管理实验实验步骤：- 使用C语言编写一个简单的进程管理程序，实现进程的创建、调度、同步和通信等功能。

- 编写代码实现进程的创建，通过调用系统调用创建新的进程。

- 实现进程的调度，采用轮转法进行进程调度。

- 实现进程同步，使用信号量实现进程的互斥和同步。

- 实现进程通信，使用管道实现进程间的通信。

实验结果：- 成功创建多个进程，并实现了进程的调度。

- 实现了进程的互斥和同步，保证了进程的正确执行。

- 实现了进程间的通信，提高了进程的效率。

2. 内存管理实验实验步骤：- 使用C语言编写一个简单的内存管理程序，实现内存的分配、释放和回收等功能。

- 实现内存的分配，采用分页存储管理方式。

- 实现内存的释放，通过调用系统调用释放已分配的内存。

- 实现内存的回收，回收未被使用的内存。

实验结果：- 成功实现了内存的分配、释放和回收。

- 内存分配效率较高，回收内存时能保证内存的连续性。

3. 文件系统实验实验步骤：- 使用C语言编写一个简单的文件系统程序，实现文件的创建、删除、读写等功能。

- 实现文件的创建，通过调用系统调用创建新的文件。

- 实现文件的删除，通过调用系统调用删除文件。

- 实现文件的读写，通过调用系统调用读取和写入文件。

实验结果：- 成功实现了文件的创建、删除、读写等功能。

- 文件读写效率较高，保证了数据的正确性。

五、实验总结通过本次实验，我对操作系统原理有了更深入的理解和掌握。

以下是我对实验的几点总结：1. 操作系统是计算机系统的核心，负责管理和控制计算机资源，提高计算机系统的效率。

上海电力学院课程设计报告课程名称：操作系统原理姓名：刘昊学号：20061945班级： 200605W1同组姓名：陈新实验时间：第19周成绩：一、课程设计内容进程调度算法模拟。

主要负责短进程优先调度算法、高优先权优先调度算法和多级反馈队列调度算法的模拟实现。

二、设计要求。

编写程序模拟进程调度程序，对五个进程进行调度。

要求至少支持两种及两种以上调度算法。

（每个小组完成算法数量为小组人数+1）（1）调度算法包括：FIFO，短进程优先，优先级，时间片轮转，多级反馈队列等。

（2）五个进程的进入时间、运行时间、优先数、时间片等可以事先人为地指定，也可由随机数产生。

每运行一次调度程序都要求打印一次运行进程、就绪队列、以及各进程的状态信息。

最后给出每一种调度算法的平均周转时间和带权周转时间。

三、调度算法及相关数据结构。

使用的数据结构有以下几个：1、PCB ：进程控制块String name：进程名char state：进程状态，分别有’w’(等待，未被插入就绪队列)，’r’(就绪，已进入就绪队列),’f’(结束，进程运行完毕)int ntime：服务时间int rtime：到达时间int f：优先权(静态)2、QueueOfAll：储存所有进程PCB PCB_Node[]：PCB结点的数组，用以保存所有进程信息int length：总的进程数3、QueueOfCurrent：就绪进程队列PCB PCB_Node[]：PCB结点的数组，用以保存所有进入就绪队列的进程信息int front：指向当前队头的前一位int rear：指向当前队尾int length：总的进程数int current：当前在执行的进程指针int cut：该队列的时间片长度FIFO，短进程优先，优先级调度算法示意流程图：多级反馈队列算法示意流程图：四、实验结果1、短进程优先调度算法进程名 A B C D E到达时间0 1 2 3 4服务时间 4 3 5 2 4实验结果如下：结果分析：由于采用的是非抢占式，因此第一个进入就绪队列的A肯定会先执行完。

操作系统原理实验报告一、课程设计的题目：根据“操作系统原理”课程的课堂教学内容，结合自己的知识积累情况，题目可从下述拟题中选择，亦可自定。

二、实验设计的内容：在Linux或Windows操作系统下，用C语言进行操作系统相关的设计开发，内容可关于“并发程序设计”、“处理机管理”、“作业管理”、“存储管理”、“文件系统管理”、“设备管理”等等。

三、参考资料：1、清华大学出版，张尧学《计算机操作系统教程》配套的《习题解答与实验指导书》中范例；2、清华大学出版，任爱华《操作系统实用教程》中的实例设计；3、《Linux下C语言编程入门教程》、《Linux软件工程师（C语言）实用教程》等；4、网上与操作系统设计与开发相关的文献资料。

四、重要操作环节1、步骤：选题（4、5人一小组）--→提交小组名单--→分析、编写程序--→上机调试--→分析结果--→评价结果--→写出设计报告2、设计报告的主要内容：①、设计说明：设计主要完成的任务、解决的主要问题；②、工作原理：找出教材中的相关工作原理并简要说明；③、详细设计：包括调用的主要系统函数说明、程序流程图、程序代码、关键语句注释；④、运行结果：要求写出运行结果或抓图给出；⑤、分析结果：要求用操作系统原理有关理论解释说明；⑥、调试步骤以及调试过程中出现的问题及解决方法；⑦、参考文献：5篇以上；⑧、以学年论文格式提交文档资料，要有统一的封面和实验心得体会。

五、成绩评定1、必做实验10分，选做实验20分；2、各组同学代表打分占50%，实验报告的规范化程度50%；3、打分遵循原则如上学期信息检索课程（叙述简明扼要、思路清晰、时间掌握得好、回答问题准确、PPT美观等），实验报告规范化程度如学年论文。

必做实验每小组都要做选做实验，每一题最多只能有两个小组选必做实验（四个，每小组每一实验都要做）（满分10分）实验一1. 实验名称：Linux登录、注销、关机和基本操作一。

2. 实验要求：掌握Linux系统的登录、注销、关机方法；掌握列出文件清单命令的使用方法：ls；掌握目录的切换命令的使用：cd；掌握目录的建立、删除命令的使用：mkdir、rmdir；掌握文件的拷贝、删除、移动命令的使用：cp、rm、mv 。

操作系统原理课程设计一、需求分析该操作系统原理课程设计旨在让学生深入了解操作系统的设计原理，并设计一个模拟简单操作系统的程序。

在分析需求时，我们需要制定以下几个目标：1.实现一个简单的内存管理系统，能够管理内存中的进程和程序；2.实现一个简单的进程管理系统，能够管理进程的创建、运行和销毁；3.实现一个简单的文件系统，能够管理文件的创建、读取、写入和删除。

二、设计思路为了实现以上目标，我们需要进行如下设计：1. 内存管理系统在内存管理系统中，我们需要实现内存的分配和回收，以及进程与程序在内存中的存储和调度。

具体而言，我们可以采用如下的数据结构：struct memory {int size;struct process *p;};struct process {int pid;int mem_size;char*name;int*mem;};其中，memory结构体表示内存块，包括块的大小和该块上的进程指针p。

process结构体表示进程，包括进程ID，进程需要使用的内存大小，进程的名称和进程在内存中的指针。

在设计内存管理系统时，我们需要考虑如何分配和回收内存，以及如何保证内存块的连续性和相对大小等问题。

2. 进程管理系统在进程管理系统中，我们需要实现进程的创建、运行和销毁等功能。

具体而言，我们可以采用如下的数据结构：struct process {int pid;char name[100];int priority;int state;char*program;};其中，pid表示进程ID，name表示进程名称，priority表示进程优先级，state表示进程状态，program表示要执行的程序。

在设计进程管理系统时，我们需要考虑如何实现进程的调度算法，为不同的进程设置不同的优先级，保证进程的运行顺序等问题。

3. 文件系统在文件系统中，我们需要实现文件的读取、写入和删除等功能。

具体而言，我们可以采用如下的数据结构：struct file {char name[100];char content[1024];};其中，name表示文件名，content表示文件内容。

操作系统原理 课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解操作系统的基础概念，包括进程、线程、内存管理等；2. 掌握操作系统的五大功能模块及其作用，并能运用这些知识分析操作系统的运行原理；3. 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其适用场景。

技能目标：1. 培养学生运用操作系统的基本原理解决实际问题的能力，如进程调度、内存分配等；2. 学会使用操作系统提供的接口和工具进行程序设计和系统管理；3. 提高学生的团队协作能力，通过小组讨论和项目实践，培养他们在操作系统领域的沟通与协作技巧。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对操作系统的兴趣，激发他们深入学习计算机科学和技术的热情；2. 引导学生认识到操作系统在计算机系统中的重要性，增强他们的责任感和使命感；3. 培养学生具备良好的学术道德，尊重知识产权，遵循开源协议，积极参与开源社区。

本课程针对高年级计算机专业学生，结合操作系统原理的学科特点，注重理论与实践相结合，旨在提高学生的专业知识水平和实践能力。

课程目标具体、可衡量，既符合教学实际，又有利于学生和教师在教学过程中明确预期成果。

后续教学设计和评估将围绕这些具体学习成果展开。

二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 操作系统概述：介绍操作系统的基本概念、发展历程、功能模块等，关联教材第一章内容。

2. 进程管理：讲解进程与线程的概念、进程调度算法、进程同步与互斥等，关联教材第二章内容。

3. 存储管理：阐述内存分配策略、虚拟内存技术、页面置换算法等，关联教材第三章内容。

4. 文件系统：介绍文件和目录结构、文件存储与访问控制、磁盘空间分配策略等，关联教材第四章内容。

5. 设备管理：讲解设备驱动程序、I/O调度策略、中断处理等，关联教材第五章内容。

6. 操作系统实例分析：以Linux操作系统为例，分析其内核架构、进程管理、内存管理等，关联教材第六章内容。

7. 操作系统设计与实现：探讨操作系统的设计原理，包括微内核、宏内核等架构，以及简单操作系统实例的实现，关联教材第七章内容。

操作系统原理课程设计实践报告题目: 仿真多进程并发环境中死锁的预防、避免、检测与解除姓名:学院: 信息科技学院专业: 计算机科学技术系班级:学号:指导教师: 职称:20010年4月8日仿真多进程并发环境中死锁的预防、避免、检测与解除摘要：在多道程序系统中，多个程序并发执行时可能造成死锁。

所谓死锁是指多个进程在运行过程中因争夺资源而造成的一种僵局。

当进程处于这种僵局状态时若无外力作用，它们都将无法再向前推进，造成资源的浪费。

该程序将模拟多进程并发时死锁现象的产生、避免、检测与解除。

死锁避免用最著名的银行家算法，用银行家安全性算法类似的死锁检测算法来检测进程状况，又用资源剥夺法来实现死锁的解除。

该程序实现操作简易，表示清晰并且形象描述多进程并发环境中死锁的预防、避免、检测与解除。

关键字：死锁；避免死锁；安全状态；银行家算法引言：在操作系统、数据库系统以及网络通信中,由于进程并发和资源共享,当系统中资源分配顺序或者进程推进顺序不当就会造成系统死锁[1]。

处于死锁状态的系统中，进程之间互相等待资源而永远不能继续向前推进，严重地影响了系统的可靠性。

因而有时需要合理的对资源进行分配必要的时候加以限制保证系统安全、高效、稳定的运行。

1理论分析1.1 死锁的概念如果一个进程集合中的每个进程都在等待只能由此集合中的其他进程才能引发的事件，而无限期陷入僵持的局面称为死锁[2]。

1.2 产生死锁的条件：1、互斥使用（资源独占）：一个资源每次只能给一个进程使用。

2、不可强占（不可剥夺）：资源申请者不能强行的从资源占有者手中夺取资源，资源只能由占有者自愿释放。

3、请求和保持（部分分配，占有申请）：一个进程在申请新的资源的同时保持对原有资源的占有（只有这样才是动态申请，动态分配）。

4、循环等待：存在一个进程等待队列{P1，P2，…，Pn}，其中P1等待P2占有的资源，P2等待P3占有的资源，…，Pn等待P1占有的资源，形成一个进程等待环路[3]。