10-11-1操作系统课程设计任务书

操作系统课程设计任务书操作系统课程设计任务书一、设计目的：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实现方法,加深对操作系统基础理论和重要算法的理解，加强学生的动手能力。

二、设计要求：从课程设计的目的出发，通过设计工作的各个环节，达到以下教学要求：1、鼓励并优先个人独立选题设计，可从下面设计题目中选择，也可以自拟相关题目；如要合作，每组最多两名同学，且设计文档不能相同；2、题目选定后报给班长，班长要注意班级内题目的平衡，根据所选题目进行协调，不要都选一样的题。

3、设计完成后由老师进行统一答辩，答辩时不能对自己提供的设计进行讲解的同学，视为抄袭；4、要求每位同学写出一份详细的课程设计报告（A4纸），同组者程序相同，但报告要自己独立完成。

5、最后每位同学要将自己的设计报告和电子文档（包括报告和源程序）交给学习委员，并由学习委员统一刻盘后上交。

三、设计内容：课题一、编制银行家算法通用程序，在实现资源分配时，能够有效地避免死锁的产生。

课题二、处理机调度算法设计目的：在多道程序和多任务系统中，系统内同时处于就绪状态的进程可能有若干个。

也就是说能运行的进程数大于处理机个数。

为了使系统中的进程能有条不紊地工作，必须选用某种调度策略，选择一进程占用处理机。

要求学生设计一个模拟处理机调度算法，以巩固和加深处理机调度的概念。

设计要求：1.进程调度算法包括：先来先服务算法、时间片轮转法，短作业优先算法，动态优先级算法2.可选择进程数量，每个进程由一个进程控制块PCB来标识。

3.根据个人能力可实现其中的两种以上调度算法。

课题三、用多进程同步方法解决生产者-消费者问题设计要求:(1)每个生产者和消费者对有界缓冲区进行操作后,即时显示有界缓冲区的全部内容,当前指针位置和生产者/消费者线程的标识符.(2)生产者和消费者各有两个以上.(3)多个生产者或多个消费者之间须有共享对缓冲区进行操作的函数代码.提示:(1) 有界缓冲区可用数组实现.课题四、设计一个虚拟存储区和内存工作区,编程序演示下述算法的具体实现过程,并计算访问命中率：要求设计主界面以灵活选择某算法，且以下算法都要实现1、先进先出算法（FIFO）2、最近最久未使用算法（LRU）3、最佳置换算法（OPT）课题五、编程序实现下述磁盘调度算法,并求出每种算法的平均寻道长度：要求设计主界面以灵活选择某算法，且以下算法都要实现1、先来先服务算法（FCFS）2、最短寻道时间优先算法（SSTF）3、扫描算法（SCAN）4、循环扫描算法（CSCAN）课题六、编程模拟多进程共享临界资源：要求产生3个进程：1、两个进程模拟需要进入临界区的用户进程，当需要进入临界区时，显示：“进程x请求进入临界区…”，同时向管理进程提出申请；申请返回，表示进入了临界区。

《操作系统》课程设计任务书一．课程设计目的操作系统课程设计是计算机科学与技术专业实践环节之一，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。

其目的在于加深对操作系统各个模块功能和设计思路的理解，更好地掌握操作系统的原理及实现方法，通过课程设计，让学生加深对操作系统基础理论和重要算法的理解，加强学生的动手能力。

二．课程设计要求（1）培养学生的自学能力和独立分析问题、解决问题的能力，对设计中遇到的问题，能通过独立思考、查阅工具书、参考文献，寻找解决方案。

（2）初步掌握操作系统的分析和设计的基本方法。

通过分析具体设计任务，确定方案，写出具体实现步骤，提交正式课程设计总结报告打印及电子稿一份；（3）课程设计报告要求独立完成，不得有相互抄袭现象。

三．设计报告要求1、设计报告内容包括：⑴具体设计任务；⑵基本思路及所涉及的相关理论；⑶方案设计（主要设备、拓扑结构设计图等）；⑷具体配置及实现步骤；⑸调试过程中出现的问题及相应解决办法；⑹个人体会及建议；⑺参考资料。

2、课程设计报告格式要求：⑴不少于3000字，用A4纸打印。

⑵装订成册，装订顺序：封面（统一提供）、目录、概要（中文）、正文、参考文献。

⑶正文部分要求有课题现状、课题分析、设计规划（包含硬软件环境）、总体设计，如有程序需写出系统规划和数据流程、主要模块的设计并将所编写程序附在课题设计报告后。

四．课程设计成绩的评定⑴成绩分优、良、中、及格、不及格五等级。

⑵成绩评定方法：设计思路30%，设计的网络环境或系统20%，设计报告40%，平时成绩和学习态度10%。

五．时间安排课程设计时间共1周具体安派如下：第一天确定设计题目，查阅并收集相关资料。

第二、三天确定程序设计思路按照设计任务及解决该问题的方案，构建基本框架。

确定该问题的解决思路，划分程序实现模块、确定数据结构并画出流程图；第四、五天实现程序调整系统配置，详细设计思路，编写程序或实现设计方案，并根据情况调整设计方案。

课程设计任务书学生姓名：丁光明专业班级：计算机0506指导教师：何克右工作单位：计算机科学与技术学院题目: 进度同步模拟设计——司机和售票员问题初始条件：1．预备内容：阅读操作系统的进度管理章节内容，对进度的同步和互斥，以及信号量体制度有深入的理解。

2．实践准备：掌握一种计算机高级语言的使用。

要求达成的主要任务:（包含课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等详细要求）1．模拟公共汽车司机和售票员开关门及行车操作的同步模型。

2．设计报告内容应说明：⑴课程设计目的与功能；⑵需求剖析，数据构造或模块说明(功能与框图)；⑶源程序的主要部分；⑷测试用例，运转结果与运转状况剖析；⑸自我评论与总结：i）你以为你达成的设计哪些地方做得比较好或比较优秀；ii）什么地方做得不太好，此后怎样更正；iii）从本设计获得的收获（在编写，调试，履行过程中的经验和教训）；iv）达成此题能否有其余的其余方法（假如有，简要说明该方法）；v）对实验题的评论和改良建议，请你介绍设计题目。

时间安排：设计安排一周：周1、周2：达成程序剖析及设计。

周2、周3：达成程序调试及测试。

周4、周5：查收、撰写课程设计报告。

（注意事项：禁止剽窃，一旦发现，抄与被抄的一律按0分记）指导教师署名：年月日系主任（或责任教师）署名：年月日题目: 进度同步模拟设计——司机和售票员问题初始条件：1．预备内容：阅读操作系统的进度管理章节内容，对进度的同步和互斥，以及信号量体制度有深入的理解。

2．实践准备：掌握一种计算机高级语言的使用。

2要求达成的主要任务:．模拟公共汽车司机和售票员开关门及行车操作的同步模型。

在汽车行驶过程中，司机活动与售票员活动之间的同步关系为：售票员关车门后，向司机发开车信号，司机接到开车信号后启动车辆，在汽车正常行驶过程中售票员售票，到站时司机泊车，售票员在车停后开门让乘客上下车。

所以，司机启动车辆的动作一定与售票员关车门的动作获得同步；售票员开车门的动作也一定与司机泊车获得同步。

《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。

《计算机操作系统》课程设计任务书一、课程设计的目的和意义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实现方法，加深对操作系统基础理论和重要算法的理解，加强学生的动手能力。

二、总体要求：1、一个班分若干个组，每组最多3人，个别可以4人组（自由组合），每组选定一个课程设计题目；2、人员分工：组长1人、组员1到2人。

组长可由小组人员自行选出或自荐，组长的职责是负责与老师交流，合理安排分配本组的各项任务，任务有：系统总体设计、编码、测试、写文档。

三、设计要求：本课程设计以Windows或Linux操作系统为实验平台，进行操作系统各种算法的模拟或对源代码分析和修改或应用。

通过该课程设计，使学生掌握操作系统各部分结构、实现机理和各种典型算法，系统地了解操作系统的设计和实现思路，运用内核开发环境实现对内核的修改，培养学生的系统设计能力，并了解操作系统的发展动向和趋势。

要求如下：1、要充分认识课程设计对培养自己的重要性，认真做好设计前的各项准备工作。

2、既要虚心接受老师的指导，又要充分发挥主观能动性。

结合课题，独立思考，努力钻研，勤于实践，勇于创新。

3、独立按时完成规定的工作任务，不得弄虚作假，不准抄袭他人内容，否则成绩以不及格计。

4、课程设计期间，无故缺席按旷课处理；缺席时间达四分之一以上者，其成绩按不及格处理。

5、在设计过程中，要严格要求自己，树立严肃、严密、严谨的科学态度，必须按时、按质、按量完成课程设计。

6、小组成员之间，分工明确，但要保持联系畅通，密切合作，培养良好的互相帮助和团队协作精神。

四、成绩评定1、同学平时表现占总成绩20％，若迟到扣5分，无故旷课每次扣10 分，二次不到者总成绩最好以及格计。

2、课程设计程序功能占总成绩40％,课程设计报告占总成绩40％，在规定时间内上交。

3、严禁抄袭，复制设计内容，查出后相关同学设计成绩以不及格处理。

操作系统课程设计一设计目的操作系统课程设计是本课程重要的实践教学环节，选择那些最典型的操作系统概念和机制，通过模拟实现的方式来体现操作系统的管理原理与算法，进而深刻理解操作系统的运行机制和数据结构。

课程设计的目的，一方面使学生更透彻地理解操作系统的基本概念和原理，使之由抽象到具体；另一方面，通过课程设计加强学生的实验手段与实践技能，培养学生独立分析问题、解决问题、应用知识的能力和创新精神。

与本课程的实验教学相比，课程设计独立设课，具有更多的学时，给学生更多自行设计、自主实验的机会，充分放手让学生真正培养学生的实践动手能力，全面提高学生的综合素质。

二设计内容参考上机实验材料，在下列课题任选其一进行模拟：1．进程调度算法（先来先服务、短作业优先、时间片轮转、动态高优先权优先）；2．内存可变分区分配算法的分配和回收（首次适应、最佳适应、最坏适应、紧凑）；3．请求分页页面置换算法（先进先出、最佳置换、最近最久未使用）；4．文件系统（两级目录结构文件的新建、打开、关闭、删除等相关操作）。

三设计要求1．在深入理解操作系统基本原理的基础上，对于选定的题目，以小组（2~3人）为单位，先确定设计方案；2．设计系统的数据结构和合理的算法，设计每个模块的处理流程；3．编程实现，要求设计主界面以便灵活选择某算法；4．实现可视化的运行界面，界面应清楚地反映出系统的运行过程和结果；5．确定测试方案，选择测试用例，对系统进行测试；6．运行系统并要通过验收，讲解运行结果，说明系统的特色和创新之处，并回答指导教师的提问；7．提交课程设计报告。

四课程设计报告组成1．概述(包括设计题目、设计任务、设计要求、分工情况)2．算法及数据结构（每个模块的功能、算法流程、采用的数据结构）3．程序设计与实现(实现代码及相关注释)4．程序测试及实验结果分析5．小组各成员的收获、体会五报告提交1.将实验报告电子档发至邮箱：luojiaomin@2.文件名为：学号_姓名.doc3.发送时设置请求回执项。

操作系统集中上机实验1：银行家算法一、目的和要求银行家算法是避免死锁的一种重要方法,本实验要求用高级语言编写和调试一个简单的银行家算法程序。

加深了解有关资源申请、避免死锁等概念，并体会和了解死锁和避免死锁的具体实施方法。

二、实验内容1.设计进程对各类资源最大申请表示及初值确定。

2.设定系统提供资源初始状况。

3.设定每次某个进程对各类资源的申请表示。

4.编制程序，依据银行家算法，决定其申请是否得到满足。

三、算法描述银行家可以把一定数量的资金供多个用户周转使用，为保证资金的安全银行家规定：1.当一个用户对资金的最大需求量不超过银行家现有的资金就要接纳该用户；2.用户可以分期贷款,但贷的总数不能超过最大需求量；3.当银行家现有的资金不能满足用户的沿需贷数时,对用户的贷款可推迟支付,但总能使用户在有限的时间里得到贷款；4.当用户得到所需的全部资金后,一定能在有限的时间里归还所有的资金。

实验2：时间片轮转法基本思想：将CPU的处理时间划分成一个个时间片，就绪队列中的诸进程轮流运行一个时间片，当时间片结束时，就强迫运行进程让出CPU,该进程进入就绪队列，等待下一次调度，同时,进程调度又去选择就绪队列中的一个进程,分配给它一个时间片，以投入运行。

在轮转法中，时间片长度的选择非常重要,将宜接影响系统开销和响应时间。

如果时间片长度很小，则调度程序剥夺处理机的次数频繁,加重系统开销；反之，如果时间片长度选择过长，比方说一个时间片就能保证就绪队列中所有进程都执行完毕，则轮转法就退化成先进先出算法。

实验3-4：抢占式(或非抢占式)优先级调度算法基本思想：该算法的基本思想是进程优先级高者优先调度，是一种常用的进程调度算法。

该算法的关键是如何确定优先数。

通常确定优先数的方法有两种，即静态法和动态法。

(1)静态优先权是在创建进程时确定的，其运行特征是优先数确定之后在整个进行运行期间不再改变。

确定静态优先权的依据有进程的类型、进程所使用的资源、进程的估计运行时间等因素。

操作系统课程设计任务书一、课程设计目的操作系统课程设计是操作系统课程的重要实践教学环节，其目的在于：1、加深学生对操作系统原理的理解，使学生能够将理论知识与实际应用相结合。

2、培养学生的系统设计和开发能力，提高学生解决实际问题的能力。

3、增强学生的团队合作意识和沟通能力，培养学生的创新思维和实践能力。

二、课程设计要求1、学生应独立完成课程设计任务，不得抄袭他人成果。

2、课程设计应符合操作系统的基本原理和规范，具有一定的实用性和创新性。

3、学生应按照规定的格式撰写课程设计报告，报告内容应包括需求分析、设计方案、实现过程、测试结果和总结等部分。

三、课程设计题目题目 1：进程管理模拟系统设计一个模拟进程管理的系统，包括进程的创建、撤销、阻塞、唤醒、调度等功能。

要求使用合适的数据结构和算法来实现进程的状态转换和调度策略，并能够模拟多个进程的并发执行。

题目 2：内存管理模拟系统设计一个模拟内存管理的系统，包括内存的分配、回收、页面置换等功能。

要求使用合适的内存分配算法和页面置换算法，并能够模拟内存的使用情况和页面的换入换出过程。

题目 3：文件系统模拟系统设计一个模拟文件系统的系统，包括文件的创建、删除、打开、关闭、读写等功能。

要求使用合适的数据结构和算法来实现文件的存储和管理，并能够模拟文件的操作过程和文件系统的目录结构。

四、课程设计步骤1、需求分析仔细分析题目要求，明确系统的功能和性能需求。

确定系统的输入和输出，以及系统与用户的交互方式。

2、总体设计设计系统的总体架构，包括模块划分和模块之间的接口。

选择合适的数据结构和算法来实现系统的功能。

3、详细设计对每个模块进行详细设计，包括函数的定义、参数的说明和算法的实现步骤。

绘制程序流程图和模块结构图，以帮助理解程序的逻辑结构。

4、编码实现使用选定的编程语言实现系统的功能。

遵循良好的编程规范，保证代码的可读性和可维护性。

5、测试与调试设计测试用例，对系统进行全面的测试。

说明：本表由指导教师填写，由教研室主任审核后下达给选题学生，装订在设计（论文）首页说明：本表由指导教师填写，由教研室主任审核后下达给选题学生，装订在设计（论文）首页说明：本表由指导教师填写，由教研室主任审核后下达给选题学生，装订在设计（论文）首页说明：本表由指导教师填写，由教研室主任审核后下达给选题学生，装订在设计（论文）首页说明：本表由指导教师填写，由教研室主任审核后下达给选题学生，装订在设计（论文）首页说明：本表由指导教师填写，由教研室主任审核后下达给选题学生，装订在设计（论文）首页说明：本表由指导教师填写，由教研室主任审核后下达给选题学生，装订在设计（论文）首页说明：本表由指导教师填写，由教研室主任审核后下达给选题学生，装订在设计（论文）首页说明：本表由指导教师填写，由教研室主任审核后下达给选题学生，装订在设计（论文）首页说明：本表由指导教师填写，由教研室主任审核后下达给选题学生，装订在设计（论文）首页说明：本表由指导教师填写，由教研室主任审核后下达给选题学生，装订在设计（论文）首页说明：本表由指导教师填写，由教研室主任审核后下达给选题学生，装订在设计（论文）首页说明：本表由指导教师填写，由教研室主任审核后下达给选题学生，装订在设计（论文）首页说明：本表由指导教师填写，由教研室主任审核后下达给选题学生，装订在设计（论文）首页说明：本表由指导教师填写，由教研室主任审核后下达给选题学生，装订在设计（论文）首页说明：本表由指导教师填写，由教研室主任审核后下达给选题学生，装订在设计（论文）首页说明：本表由指导教师填写，由教研室主任审核后下达给选题学生，装订在设计（论文）首页说明：本表由指导教师填写，由教研室主任审核后下达给选题学生，装订在设计（论文）首页说明：本表由指导教师填写，由教研室主任审核后下达给选题学生，装订在设计（论文）首页说明：本表由指导教师填写，由教研室主任审核后下达给选题学生，装订在设计（论文）首页。

武汉理工大学华夏学院信息工程系课程设计任务书课程名称：操作系统课程设计指导教师：杨铭熙班级名称：物联网1121 开课系、教研室：通信与物联一、课程设计目的与任务本课程是在物联网工程专业的学生学习了《操作系统》课程之后，为了加深和巩固其对所学操作系统理论的理解，同时提高学生利用操作系统知识综合运用的能力和分析问题、解决的问题的能力而开设的一门实践课程。

通过本环节使学生能够充分把学到的知识应用到实际的编程实践中去。

通过算法及其程序控制实现所需的对软件和硬件的控制，或深入利用操作系统的功能进行高水平的应用编程，使学生在系统编程和应用编程两方面都得到切实有效的训练和提高。

二、课程设计的内容与基本要求本课程设计包含如下两个题目：1.在Linux系统中增加一个新的设备驱动程序（通过模块方法）基本要求：采用动态模块加载方式加载已完成的设备驱动程序，并通过已编写的应用程序进行测试。

2.Linux多线程编程（任选一题）题目一：用多线程同步方法解决生产者－消费者问题目的：通过研究Linux的线程机制和信号量实现生产者消费者问题的并发控制。

说明：有界缓冲区内设有20个存储单元，放入／取出的数据项设定为1~20这20个整型数。

要求；(1)每个生产者和消费者对有界缓冲区进行操作后，即时显示有界缓冲区的全部内容、当前指针位置和生产者／消费者线程的标识符。

(2)生产者和消费者各有两个以上。

(3)多个生产者或多个消费者之间须共享对缓冲区进行操作的函数代码。

题目二：用多线程同步方法解决读者写者问题目的：通过研究Linux的线程机制和信号量实现读者写者问题的并发控制。

说明：设有20个连续的存储单元，写入/读出的数据项设定为1~20这20个字符。

要求；(1)每个读者/写者对该存储区进行操作后，即时显示该存储区的全部内容、当前指针位置和读者/写者线程的标识符。

(2)读者应有3个以上，写者应有有两个以上。

(3)多个读者/写者之间须共享对存储区进行操作的函数代码。

操作系统课程设计任务书适用专业：计算机科学技术网络工程电子专业安徽建筑工业学院电子与信息工程学院2014年 6 月前言对计算机科学与技术及相关专业的学生而言，操作系统是一门重要的专业基础课程。

要学好操作系统的设计原理，除了听课、看书、做习题外，最好的方法就是在实践中进行，包括使用操作系统、阅读和分析已有操作系统的源代码、自己设计小型系统/模块或模拟算法等。

从个人的角度而言，如果能够完成MINUX源代码的阅读与分析，这将对掌握操作系统的原理与设计方法不无益处。

这里，我没有向大家推荐Linux或者FreeBSD之类的操作系统（虽然我从1997年就一直向学生推荐FreeBSD），是因为这里的阅读源代码的目标是为了掌握操作系统的原理。

孟子曰：“富贵不能淫，贫贱不能移，威武不能屈，此之谓大丈夫。

”我的理解，即使不能够按照孟老夫子的话去做大丈夫，如果能够做到“时髦不能跟”，也就可以做真正的自己了。

对我们课程的学习，也就是这个道理吧。

操作系统实践，按深度可分为使用级、观察级、系统管理级、源码阅读级和实现级等五个层次。

具体地，1.使用级：是指如何使用操作系统，包括对命令（以及菜单和shell）、系统调用和系统文件的使用。

2.观察级：是指通过使用级的接口，从外部观察操作系统的内部工作过程和结构。

3.系统管理级：是指系统或设备的安装、配置和性能调整。

4.源码阅读级：是指对现有操作系统部分内核源代码的阅读。

5.实现级：是指编程模拟实现操作系统某些功能模块。

上述五个层次的实践，不同层次的实践者可以根据自己的实际情况自主安排，在本课程设计中，每次有对各个任务的层次明确区分，大家仁者见仁吧。

如果可能，给自己创造使用Unix或类Unix的实现环境。

课程设计要求实现以后，应及时写出课程设计报告，报告应包括以下内容：1.设计目的和内容。

2.程序说明，包括程序结构、各模块的算法。

3.调试正确的源程序。

4.程序运行记录（包括对不同测试数据的运行结果）。

2013-2014学年第一学期「操作系统」课程设计任务书依照大纲和课程内容实践特点，结合《操作系统》、《LINUX操作系统》和《嵌入式程序设计》课程主要内容，课设的具体要求及任务如下：一、设计成果的要求课程设计应严格按照要求完成，在系统调试成功后, 需要提供「操作系统」课程设计报告，具体包括：（1)设计目的（2)设计任务（3）设计准备（理论、技术）（4)设计过程（设计思想、代码实现）（5)设计结果并分析（6）系统的结构、原理框图和模块等的详细说明（7)用户使用说明书和参考资料（8）设计体会。

二、设计任务（两名同学选一题，协作完成）题目一：进程与线程—Linux进程与线程通讯1.设计目的深刻理解线程和进程的概念，掌握线程与进程在组成成分上的差别以及与其相适应的通讯方式和应用目标。

Linux系统的fork()保持了UNIX的经典语义，被创建的进程具有独立于父进程的地址空间，二者之间的通讯通常可采用pipe机制，clone（）是Linux 系统特有的系统调用，可以通过参数确定父子进程之间是否共享存储空间等资源。

在地址空间等资源共享的情况下，clone实质相当于创建了一个轻进程或线程，这是clone的通常用法。

实际在Linux系统中，fork以及用户级线程pthread 都是基于clone实现的。

2.设计内容以Linux系统进程和线程机制为背景，掌握fork()和clone（）系统调用的形式和功能以及与其相适应的高级通讯方式。

由fork派生的子进程之间通过pipe通讯，由clone创建的线程之间通过共享内存通讯，对于后者需要考虑互斥问题。

以生产者-消费者问题为例，通过实验理解fork（）和clone（）两个系统调用的区别。

程序要求能够创建4个进程或线程，其中包括两个生产者和两个消费者，生产者和消费者之间能够传递数据。

题目二：处理机调度—实时调度算法EDF和RMS1.设计目的深入理解处理机调度算法，了解硬实时概念，掌握最早截止期优先调度算法EDF(Earliest Deadline First)和速率单调调度算法RMS（Rate Monotonic Scheduling）的可调度条件，并能在可调度情况下给出具体调度结果。

银行家算法一、目的与任务目的：本课程设计是操作系统课程后的一次全面的综合训练，通过本课程设计了解死锁产生的条件和原因，熟悉并掌握银行家算法，能够使用银行家算法有效地防止死锁的发生，加深对课堂所讲授知识的理解。

任务：模拟实现银行家算法，通过该算法实现资源分配中对死锁的避免。

二、内容、要求与安排1、实验内容（1）使用到的数据结构：可用资源向量 AVAILABLE[M]， M为资源类型；最大需求矩阵 MAX[N][M]， N为进程数量；已分配矩阵 ALLOCATION[N][M]；还需求矩阵 NEED[N][M]；申请各类资源数量的申请向量 Request[x]；工作向量 Work[x]；执行结束否向量 Finish[y。

（2）算法系统初始化：输入进程数量、资源种类、各进程最大需求和已分配各种资源数量，并计算出各进程还需的资源数量和系统可用资源向量；输入用户请求资源向量。

检查用户请求是否符合要求，及系统是否有条件分配；进行资源试分配并修改相应数据结构；调用安全状态检查算法进行安全状态检查以确定是否可以分配。

（3）系统流程图（如下图）2、实验要求（1）初始数据由文件读入，文件中需给出最大需求矩阵MAX、已分配矩阵ALLOCATION和系统资源的初始数量，还需矩阵NEED和可供分配向量AVAILABALE在程序中计算出来（判断此时是否处于安全状态）。

（2）资源请求由用户输入；（3）模拟实现Dijkstra的银行家算法以避免死锁的出现，实验结果显示两部分：a) 如果新申请一个资源，重新扫描此时状态是否处于安全；b) 如果安全，给出一个安全序列，并给出当前的状态；如果不安全，则给出提示且恢复原状态。

（4）实验完成后要参加实验答辩，并有实验方案验证算法的正确性。

《操作系统》课程设计《模拟FAT文件系统的设计与实现》任务书一、目的与要求1.研究FAT文件系统的物理布局。

2.掌握FAT文件系统中目录的结构与目录项定义。

3.掌握文件操作如建立目录，建立文件，删除文件，复制文件时，对FAT和目录的操作步骤。

4.合理设计文件系统布局与数据结构（直接用数组模拟磁盘布局或建立一个文件模拟磁盘布局）。

4.编制程序模拟FAT文件系统，加深理解文件系统的功能及实现机理。

二、主要内容1.文件系统布局简易FAT文件系统,可以划分为如表1所示布局。

表1-简易FAT文件系统布局a.特征块：存放文件系统特征信息。

如设计者姓名，版本号，根目录位置，盘块大小，盘块总数，剩余空闲盘块总数，当前目录等。

（根据需要自己设定）b.FAT表：在FAT文件系统中，FAT表有两个重要作用。

1、描述数据块的分配状态。

2、标明文件或目录的下一块号。

FAT由大小相等的表项所组成。

我们可以用整型数组来描述FAT。

数组标号为块号的索引，数组元素为此标号盘块链接的下一个盘块号。

如果某个数据块未被分配使用，它所对应的FAT表项内的FAT表项值即用0进行填充，表示该FAT表项所对应的簇未被分配。

如果某个数据块已被分配使用时，则它对应的FAT 表项内的FAT表项值也就是该文件的下一个数据块的块号。

如果该文件结束于这个块，则在它的FAT表项中记录的是一个文件结束标记（“0FFFFFFF”）。

创建文件系统时，FAT表被清空，并在表项0与表项1写入特定值（注意，这意味数据块0和1不被使用）,表项0为“F8FFFF0F”，表项1为“FFFFFFFF”或“FFFFFF0F”。

同时，根目录被创建，根目录使用数据块2，所以FAT表项2写入一个结束标记。

由于其他所有数据块在创建文件系统时未被占用，所以从表项3开始的所有表项用0来填充。

文件系统中新建文件时，如果新建的文件只占用一个数据块，为其分配的块对应的FAT 表项将会写入结束标记。