计算机科学操作系统课程设计任务书

学号：课程设计课程名称操作系统学院计算机科学与技术学院专业软件工程班级姓名指导教师2014——2015学年第1学期1《操作系统原理》课程设计指导书课程编号：课程名称：操作系统/Operating System周数/学分：1周/1学分先修课程：高级语言程序设计、汇编语言、数据结构、计算机组成原理适用专业：计算机科学与技术、软件工程开课学院、系或教研室：计算机科学与技术学院一、课程设计的目的通过对操作系统内核实现代码的阅读、修改、设计，理解和掌握复杂的操作系统的工作原理。

二、课程设计的内容和要求１．系统调用学习在Linux中产生一个系统调用以及怎样通过往Linux内核中增加一个新函数从而在该内核空间中实现对用户空间的读写。

这个函数的功能是返回当前的系统时间。

实验条件要求：每人一台Linux主机且有超级用户权限。

２．内核定时器通过研究内核的时间管理算法学习内核源代码。

然后应用这些知识并且使用“信号”建立一种用户空间机制来测量一个多线程程序的执行时间。

实验条件要求：每人一台Linux主机且有超级用户权限。

３．实现生产者消费者（Bounded – Buffer Problem）问题通过研究Linux的线程机制和信号量实现生产者消费者（Bounded Buffer）问题的并发控制。

实验条件要求：每人一台与Linux主机联网的Windows主机，普通用户权限。

４．实现读者写者(Reader-Writer Problem)问题通过研究Linux的线程机制和信号量实现读者写者(Reader-Writer)问题并发控制。

实验条件要求：每人一台与Linux主机联网的Windows主机，普通用户权限。

三、课程设计进度安排四、课程设计说明书与图纸要求应包含如下内容：１．设计题目与要求２．总的设计思想及系统平台、语言、工具等。

３．数据结构与模块说明（功能与流程图）４．源程序５．运行结果与运行情况６．调试记录７．自我评析和总结五、课程设计评分标准注：优（90－100分）、良（80－89分）、中（70－79分）、及格（60－69分）、60分以下为不及格。

计算机课程设计任务书全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：计算机课程设计任务书一、课程名称：计算机课程设计二、课程代码：CS101三、课程性质：必修四、学时学分：48学时3学分五、课程简介：本课程旨在培养学生计算机科学的设计和实现能力，通过实际项目的设计和开发，加深对计算机科学理论知识的理解和应用。

通过本课程的学习，学生将掌握软件工程的基本原理、方法和技术，提高计算机程序设计和开发能力，培养团队协作和创新能力。

六、教学目标：本课程旨在通过实际项目的设计和开发，培养学生的计算机科学综合素养和实际应用能力，具体目标包括：1. 熟练掌握软件工程的基本原理、方法和技术；2. 提高计算机程序设计和开发能力；3. 培养团队协作和创新能力；4. 提高学生的问题解决能力和逻辑思维能力；5. 提升学生的沟通能力和表达能力；6. 培养学生具有独立学习和自主探究的能力。

七、教学内容：1. 软件工程基础知识2. 软件需求分析和规格说明3. 软件设计和架构4. 程序设计和编码技术5. 质量保证和测试技术6. 软件项目管理和团队协作1. 理论讲授：介绍软件工程的基本理论知识和方法2. 分组项目设计：学生组成小组，完成软件项目设计和开发3. 案例分析：通过案例分析，加深对软件工程知识的理解4. 实践操作：学生通过实际操作，掌握软件设计和开发技术5. 课堂讨论：鼓励学生在课堂上积极提问和参与讨论九、考核方式：1. 项目报告：学生需提交项目设计和开发的报告，包括需求分析、设计方案、实现过程和测试结果等2. 课堂演示：学生需在课堂上进行项目演示，展示项目成果和技术实现3. 期末考试：学生需参加期末考试，考核软件工程知识和理论基础掌握情况十、教学资源：1. 课程教材：《软件工程导论》、《软件需求工程》、《软件设计与构造》等2. 计算机实验室：提供实际项目设计和开发的硬件设备和软件环境3. 专业导师：专业教师指导学生解决问题和开展项目工作十一、课程审核和评估：1. 课程审核：本课程需由学校计算机系审核并定期评估2. 教学效果评估：通过学生评价、教师评价和项目成果评价等方式，对教学效果进行评估和改进3. 课程质量保障：通过持续优化教学资源、提高师资力量、加强项目管理等方式，保障教学质量和效果以上为《计算机课程设计任务书》的内容，希望学生们在本课程的学习中，能够提高计算机科学的综合素养和实际应用能力，为将来的职业发展打下坚实基础。

目录第一章功能需求描述 (2)1.1功能列表与说明 (2)1.2操作界面和操作方法 (2)第二章设计描述 (3)2.1任务分解说明 (3)2.2主要数据结构设计说明 (3)2.3主要函数接口设计说明 (3)第三章算法描述 (5)第四章开发过程描述 (14)4.1程序代码 (14)4.2设计中的问题和解决方法 (23)4.3测试用例和测试方法 (24)第五章设计心得体会 (32)计算机科学与技术学院课程设计任务书第一章功能需求描述1.1功能列表与说明（1）添加进程：规定现在操作系统中运行的进程数。

（2）添加资源：规定当前需要资源的种类数和各种类资源的数目。

（3）分配资源：给各进程分配资源。

（4）安全性检查：检查资源分配后是否会发生死锁，若发生则不这样进行分配。

（5）资源释放：当一个进程结束后释放其所占有的各类资源。

（6）得到安全序列：当资源分配能够保证各进程顺利结束，则得到进程的安全序列。

（7）删除资源：即取消某资源1.2操作界面和操作方法*************银行家算法演示****************请首先输入系统可供资源种类的数量:资源*的名称：资源的数量：请输入作业的数量：请输入各进程的最大需求量：请输入各进程已经申请的资源量：系统目前可用资源：系统是否安全？分配的序列：********银行家算法演示***********1：增加资源2：删除资源3：修改资源4：分配资源5：增加作业0：离开在如上的操作界面中分别按照提示进行输入，按回车键表示当前输入完毕，然后进行下个步骤的输入或者得到最终结果。

第二章设计描述2.1任务分解说明银行家算法的实现过程主要分为以下几个部分：为实现银行家算法，系统中必须设置若干数据结构。

其中有allocation，记录已经分配的系统资源；max，记录每个进程的资源最大需求；available，记录剩余资源；need用来记录现在每个进程需要多少资源，need=max-allocation；request 请求资源；temp，记录路径，即输出的顺序；finish，用来实现循环，以判断是否安全，这也就是安全性检查。

操作系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解操作系统的基本概念、功能、类型和结构，掌握操作系统的五大核心功能模块（处理器管理、存储器管理、设备管理、文件管理、用户接口）；2. 掌握操作系统的发展历程、主要操作系统（如Windows、Linux、Mac OS）的特点及应用场景；3. 了解操作系统的设计与实现原理，包括进程管理、内存管理、设备管理、文件系统等关键技术；4. 学会使用操作系统提供的命令行或图形界面进行基本的系统操作与维护。

技能目标：1. 培养学生对操作系统的实际操作能力，能够熟练使用至少一种操作系统进行日常管理与维护；2. 培养学生运用操作系统原理解决实际问题的能力，如分析系统性能、诊断故障、优化配置等；3. 提高学生的编程能力，使其能够编写简单的系统程序或脚本，实现特定功能。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对操作系统的兴趣，激发学生学习计算机科学的热情；2. 培养学生的团队合作意识，使其在讨论、分析、解决问题的过程中学会倾听、交流、协作；3. 培养学生具备良好的信息素养，关注操作系统领域的最新发展，增强信息安全意识。

课程性质：本课程为计算机科学与技术专业（或相关领域）的必修课，具有较强的理论性和实践性。

学生特点：学生已具备一定的计算机基础知识，具有较强的学习兴趣和动手能力，但可能对操作系统原理的理解和应用尚有不足。

教学要求：注重理论与实践相结合，以案例驱动、任务导向的方式进行教学，注重培养学生的实际操作能力和问题解决能力。

通过本课程的学习，使学生能够掌握操作系统的基本原理，提高实际应用水平，为后续专业课程学习打下坚实基础。

二、教学内容1. 操作系统概述：介绍操作系统的基本概念、功能、类型，比较不同操作系统的特点，分析操作系统的发展趋势。

教材章节：第一章 操作系统概述2. 进程与线程管理：讲解进程与线程的概念、状态与转换，进程调度算法，同步与互斥，死锁与饥饿问题。

教材章节：第二章 进程管理3. 存储管理：介绍内存分配与回收策略，虚拟内存技术，页面置换算法，内存保护机制。