操作系统(一个小型操作系统的设计与实现)课程设计

操作系统课程设计报告题目：一个小型的操作系统班级：计122（杏）学号：1213023075姓名：贾苏日期：2014/06/231.实验平台（1）软件平台：开发系统平台：Windows 7 （64）Microsoft visual c++ 6.0测试系统平台：Windows 7 （64）（2）硬件平台：cpu：AMD A6-3420 APU内存：4GB硬盘：500G2.所需实现的功能及相应的阐述：（1）进程调度管理为了贴切现实中的os，采用RR（轮转调度算法），且不提供用户显式的选择调度算法，即对用户是透明的。

现实中的处理器主频为1Ghz~3Ghz，选取中间点为1.5Ghz，得时间片大小为0.7ns ，为方便计算*10，则时间片大小定为7ns。

假设进程之间的调度和切换不耗费cpu时间。

（2）死锁的检测与处理检测当然采用的是银行家算法处理：让用户选择kill一个进程，释放他所占有的所有资源。

（3）虚拟分页调度管理虚拟分页：给出的是逻辑值访问磁盘将那个数据块放入到内存中内存中的地址采用一定的算法相对应于磁盘的地址。

特规定访存采用的是按字节寻址内存的大小128KB外存的大小1MB即整个系统可以提供1MB的逻辑地址空间供进程进行访问（在地址总线足够扫描内存的情况下）。

虚拟地址映射采用：直接映射法规定的8kB为一个页面，故内存有16个页面，外存有128个页面。

如果产生了内存已满，便会产生缺页中断，淘汰采用FIFO算法，利用一个队列来做。

部分内外存的对应表0 0，128，2*128+0.......1 1，129，2*128+1.......2 2，130，2*128+2.......16 127，128+16,2*128+16.........（4）I/O中断处理设中断来自两个方面：1.DMA输送开始和结束时的中断设定一个宏定义为DMA一次传输的数据量的大小->DmaNum 假定为10kb每次DMA开始：耗费1ns cpu时间进行中断处理DMA 结束：耗费2ns cpu 时间进行中断处理由操作系统课程知，DMA 传输数据时不需要CPU 的干预。

《操作系统课程设计》实验报告学号：姓名：苏州大学计算机科学与技术学院2014年9月操作系统课程设计实验报告目录目录 (1)一、实验环境 (2)二、实验报告总体要求 (2)实验一编译L INUX内核 (3)实验二观察L INUX行为 (7)实验三进程间通信 (14)操作系统课程设计实验报告一、实验环境Linux平台◆硬件平台：普通PC机硬件环境。

◆操作系统：Linux环境，例如，红旗Linux或Red Hat Linux；启动管理器使用GRUB。

◆编译环境：伴随着操作系统的默认gcc环境。

◆工作源码环境：一个调试的内核源码，版本不低于2.4.20。

二、实验报告总体要求在2013年11月25日前提交实验报告。

实验报告至少要求包含以下内容：1.引言：概述本次实验所讨论的问题，工作步骤，结果，以及发现的意义。

2.问题提出：叙述本篇报告要解决什么问题。

注意不可以抄写实验要求中的表述，要用自己的话重新组织我们这里所提出的问题。

3.解决方案：叙述如何解决自己上面提出的问题，可以用小标题 3.1,3.2…等分开。

这是实验报告的关键部分，请尽量展开来写。

注意，这部分是最终课程设计的基本分的部分。

这部分不完成，本课程设计不会及格。

4.实验结果：按照自己的解决方案，有哪些结果。

结果有异常吗？能解释一下这些结果吗？同别人的结果比较过吗？注意，这部分是实验报告出彩的地方。

本课程设计要得高分，应该在这部分下功夫。

5.结束语：小结并叙述本次课程设计的经验、教训、体会、难点、收获、为解决的问题、新的疑惑等。

6.附录：加了注释的程序清单，注释行数目至少同源程序行数目比1：2，即10行源程序，至少要给出5行注释。

操作系统课程设计实验报告实验一编译Linux内核实验时间6小时实验目的认识Linux内核的组成，掌握配置、编译、安装Linux内核的步骤。

实验目标下载2.6.19或更新的Linux内核，配置该内核使其支持NTFS，并在新的内核中修改其版本为Linux NameTestKernel x.x.x，其中，Name是你的名字（汉语拼音）；x.x.x是新内核的版本号，最后在你的机器上编译安装这个新内核。

操作系统课程设计作用一、教学目标本章节的操作系统课程设计作用旨在让学生了解操作系统的基本原理和功能，掌握操作系统的基本操作和应用，培养学生运用操作系统解决实际问题的能力。

具体的教学目标如下：1.知识目标：（1）了解操作系统的概念、发展和分类。

（2）掌握操作系统的五大功能模块：进程管理、存储管理、文件管理、作业管理和用户接口。

（3）熟悉操作系统的主要性能指标，如CPU利用率、内存利用率、吞吐量等。

（4）了解操作系统的主要实例，如Windows、Linux、macOS等。

2.技能目标：（1）能够熟练使用操作系统进行基本操作，如创建、删除文件和文件夹，设置系统参数等。

（2）能够运用操作系统提供的工具进行系统性能监测和优化。

（3）能够使用操作系统提供的编程接口（如API）开发简单的应用程序。

（4）能够分析操作系统产生的日志文件，排查和解决常见问题。

3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对操作系统的兴趣，提高学生运用操作系统解决实际问题的意识。

（2）培养学生团队协作、自主学习和创新精神。

二、教学内容本章节的教学内容主要包括以下几个部分：1.操作系统概述：介绍操作系统的概念、发展和分类。

2.操作系统的基本功能：讲解进程管理、存储管理、文件管理、作业管理和用户接口等五大功能模块。

3.操作系统性能分析：介绍操作系统的主要性能指标，如CPU利用率、内存利用率、吞吐量等，以及性能监测和优化方法。

4.常用操作系统实例：介绍Windows、Linux、macOS等常见操作系统的特点和应用场景。

5.操作系统编程接口：讲解操作系统提供的编程接口（如API）及其使用方法。

6.操作系统常见问题排查：分析操作系统产生的日志文件，排查和解决常见问题。

三、教学方法本章节采用多种教学方法相结合，以提高学生的学习兴趣和主动性：1.讲授法：讲解操作系统的基本概念、原理和功能。

2.案例分析法：分析实际案例，让学生了解操作系统的应用场景和解决实际问题的能力。

实训教学大纲《操作系统》实训教学大纲（适用专业：计算机软件课程）一、本课程课时：80课时学分：4实训课时：40二、实训性质与目的：《操作系统》课程计算机软件专业的一门核心课程，主要围绕操作“系统干什么，操作系统如何干”等基本问题展开。

课程以Linnx操作系统为背景，讲述操作系统的基本原理。

本课程在内容上力求突出应用能力的培养，在保证基本理论的基础上，结合学、练、做的学习方法强化学习效果，培养学生的专业技能。

本课程实训目的是通过学习，要求学员能够灵活掌握Linnx操作系统的安装与配置方法、常用命令和shell编程、用户管理和文件管理等操作方法，为今后就业提前打基础。

为今后从事相关的工作打下坚实的基础。

本课程是专业必修课程。

本课程在学习之前要求有计算机基础，程序设计基础等作为其先修课程，并具备一定计算机操作水平。

三、实训内容与要求（一）内容：基本目标：掌握Linnx操作系统基础知识，通过Linnx操作系统的安装和配置，常用命令的操作应用了解操作系统的五大管理功能，最终目标是使学生从理论到实践全面了解现代操作系统的基本思想和基本方法。

具体目标：Linnx操作系统的安装是以Red Had Linux为蓝本，在完成安装的基础上，完成Linux系统的图形界面的使用，Linnx系统的基本操作，vi编辑器和简单shell编程，Linux系统管理、Linnx网络配置等一系列实训。

（二）要求1、Red Had Linux安装：要求了解操作系统的发行版本，了解Linux系统对硬件资源的要求，掌握分区的方法和具体的安装过程。

2、Linux系统的图形界面的使用：设置系统面板，桌面图标的设置、桌面环境的设置，Nautilus文件管理器的设置，添加/删除应用程序。

3、Linnx系统的基本操作：了解Linux操作系统的启动/登录及关闭方法、掌握Linux的常用命令及文件管理。

4、vi编辑器和简单shell编程：掌握vi编辑器的使用方法，熟悉shell的种类及基本功能。

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。

操作系统课程设计pintos一、教学目标本课程的目标是让学生了解和掌握操作系统的基本原理和概念，通过学习Pintos操作系统，使学生能够理解操作系统的核心机制，包括进程管理、内存管理、文件系统和输入/输出系统等。

在技能方面，学生应能够使用Pintos进行简单的操作系统设计和实现，提升编程能力和系统分析能力。

在情感态度价值观方面，学生应培养对计算机科学和操作系统的兴趣，增强解决实际问题的责任感和使命感。

二、教学内容教学内容将按照Pintos操作系统的结构和功能进行，包括：1. 操作系统的概述和基本概念；2. 进程管理，包括进程的创建、调度和同步；3. 内存管理，包括物理内存管理和虚拟内存管理；4. 文件系统，包括文件和目录的、文件系统的实现；5. 输入/输出系统，包括设备驱动程序和中断处理。

三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，将采用多种教学方法，包括：1. 讲授法，用于讲解操作系统的原理和概念；2. 讨论法，用于讨论操作系统的实现和应用；3. 案例分析法，通过分析具体的操作系统案例，让学生理解操作系统的实际应用；4. 实验法，通过实验操作，让学生亲手实现操作系统的核心机制。

四、教学资源教学资源包括：1. Pintos操作系统的教材和相关参考书；2. 多媒体资料，包括操作系统的教学视频和PPT；3. 实验设备，包括计算机和相关的硬件设备。

这些教学资源将用于支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验。

五、教学评估教学评估将采用多种方式进行，以全面、客观、公正地评价学生的学习成果。

评估方式包括：1. 平时表现，包括课堂参与、提问和讨论等，占总评的20%；2.作业，包括理论和实践作业，占总评的30%；3. 考试，包括期中考试和期末考试，占总评的50%。

考试内容将涵盖操作系统的原理、概念和实验操作。

六、教学安排教学安排将根据课程内容和学生的实际情况进行设计。

本课程计划在一个学期内完成，每周安排2次课时，每次课时1小时。

北邮操作系统课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握操作系统的基本原理和关键技术，包括进程管理、内存管理、文件系统和输入/输出系统等。

通过本课程的学习，学生应能理解操作系统的整体结构和工作原理，具备分析和设计简单操作系统的能力。

此外，学生应掌握常用的操作系统工具和命令，能够进行基本的开源操作系统开发和调试。

在学习过程中，培养学生独立思考、创新能力和团队合作精神，提高学生对计算机科学的兴趣和热情。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括操作系统的基本概念、原理和关键技术。

具体包括以下几个部分：1.操作系统的概述：介绍操作系统的定义、功能、分类和发展历程。

2.进程管理：讲述进程的概念、进程控制块、进程调度算法、同步与互斥、死锁和进程通信等内容。

3.内存管理：包括内存分配与回收策略、虚拟内存技术、页面置换算法、内存保护机制等。

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

5.输入/输出系统：包括设备管理、中断处理、直接内存访问（DMA）、设备驱动程序等内容。

三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行授课。

具体包括以下几种方法：1.讲授法：教师通过讲解操作系统的理论知识，使学生掌握基本概念和原理。

2.案例分析法：分析实际操作系统案例，让学生更好地理解操作系统的应用和设计。

3.实验法：安排实验课程，使学生亲自动手实践，加深对操作系统原理的理解。

4.讨论法：学生进行小组讨论，培养学生的团队合作精神和独立思考能力。

四、教学资源为了保证教学效果，本课程将提供丰富的教学资源。

具体包括以下几种资源：1.教材：选用国内外优秀教材，如《操作系统概念》等，为学生提供系统的理论知识。

2.参考书：推荐学生阅读相关参考书籍，加深对操作系统知识的理解。

3.多媒体资料：制作课件、教学视频等，以图文并茂的形式展示课程内容。

4.实验设备：提供实验室环境，让学生能够进行实际操作练习。

操作系统课程设计－银行家算法(流程图+源代码+设计报告)一、实验目的：熟悉银行家算法，理解系统产生死锁的原因及避免死锁的方法,加深记意。

二、实验要求：用高级语言编写和调试一个描述银行家算法的程序。

三、实验内容：1、设计一个结构体，用于描述每个进程对资源的要求分配情况。

包括：进程名--name[5]，要求资源数目--command[m]（m类资源），还需要资源数目--need[m]，已分配资源数目--allo[m]。

2、编写三个算法，分别用以完成：①申请资源；②显示资源；③释放资源。

（动态完成）四、程序流程图五、源程序：最新版本：bk5.c/*bk2.c::可以自定义进程及资源数目,可选择读文件或创建新文件,但不超过10,5*//*可修改# define NP 10*//* # define NS 5 */ /*资源种类*//*bk3.c::可以继续分配资源（〉2）*//*bk4.c::可保存分析结果*//*bk5.c::除以上功能外，对暂时不能分配的可以进行另外一次尝试,并恢复已分配的资源*/ /*四、程序流程图：五、源程序：最新版本：bk5.c/*bk2.c::可以自定义进程及资源数目,可选择读文件或创建新文件,但不超过10,5*//*可修改# define NP 10*//* # define NS 5 */ /*资源种类*//*bk3.c::可以继续分配资源（〉2）*//*bk4.c::可保存分析结果*//*bk5.c::除以上功能外，对暂时不能分配的可以进行另外一次尝试,并恢复已分配的资源*/ #include "string.h"#include "stdio.h"#include "dos.h"#include "conio.h"#define MOVEIN 1#define GUIYUE 2#define ACC 3#define OK 1#define ERROR 0#define MAXSH 7#define MAXSHL 10#define MAXINPUT 50#define maxsize 100int act;int ip=0;int line=0; /*line为要写的行号，全局变量*/int writeok;int right;char wel[30] = {"Welcome To Use An_Li System"};char ente[76]={" 警告：未经作者同意不得随意复制更改！"};char rights[40]={"Copyright (c) 2002"};struct date today;struct time now;typedef struct{int data[maxsize];int top;}stack;int emptystack(stack *S){if(S->top==48&&S->data[S->top]==35)return(1); /*35 is '#'*/ else return(0);}int push(stack *S,int x){if(S->top>=maxsize-1)return(-1);else{S->top++;S->data[S->top]=x;return(0);}}int gettop(stack *S){return S->data[S->top];}int pop(stack *S){if(emptystack(S)){printf("the stack is empty\n");exit(1);}else S->top--;return S->data[S->top+1];}void initstack(stack *S){int i;S->top=0;S->data[S->top]=35;}/*****模拟打字机的效果*********/delay_fun(){int i;void music();for(i=0;;i++){if(wel!='\0'){delay(1000);textcolor(YELLOW);gotoxy(26+i,8);cprintf("%c",wel);printf("谢谢");printf("网络 ");music(1,60);}else break;}delay(500000);for(i=0; ; i++){if(ente!='\0'){delay(1000);textcolor(RED);/*显示警告及版权*/ gotoxy(2+i,11);cprintf("%c",ente);music(1,60);}else break;}delay(40000);for(i=0;;i++){if(rights != '\0'){delay(1000);textcolor(YELLOW);gotoxy(30+i,14);cprintf("%c",rights);music(1,60);}elsebreak;}getch();}/*********登陆后的效果**********/logined(){ int i;clrscr();gotoxy(28,10);textcolor(YELLOW);cprintf("程序正在载入请稍候.....");gotoxy(35,12);for(i=0;i<=50;i++){gotoxy(40,12);delay(8000);cprintf("%02d%已完成",i*2);gotoxy(i+15,13);cprintf("\n");cprintf("|");}main0();}/*********对PC扬声器操作的函数****/void music(int loop,int f) /* f为频率*/{ int i;for(i=0;i<30*loop;i++){sound(f*20);delay(200);}nosound();}int analys(int s,int a){int hh,pos;switch(a){case (int)'i':hh=0;break;case (int)'+':hh=1;break;case (int)'*':hh=2;break;case (int)'(':hh=3;break;case (int)')':hh=4;break;case (int)'#':hh=5;break;case (int)'E':hh=6;break;case (int)'T':hh=7;break;case (int)'F':hh=8;break;default:{printf(" \n analys()分析发现不该有的字符 %c !(位置:%d)",a,ip+1); writeerror('0',"\n............分析出现错误!!!");writeerror(a,"\n 错误类型: 不该有字符 ");printf("谢谢");printf("网 ");return ERROR;}}pos=(s-48)*10+hh;switch(pos){case 3:case 43:case 63:case 73:act=4;return MOVEIN;case 0:case 40:case 60:case 70:act=5;return MOVEIN;case 11:case 81: act=6;return MOVEIN;case 92:case 22:act=7;return MOVEIN;case 84:act=11;return MOVEIN;/*-------------------------------------------*/ case 91:case 94:case 95:act=1;return GUIYUE;case 21:case 24:case 25:act=2;return GUIYUE;case 101:case 102:case 104:case 105:act=3;return GUIYUE;case 31:case 32:case 34:case 35:act=4;return GUIYUE;case 111:case 112:case 114:case 115:act=5;return GUIYUE;case 51:case 52:case 54:case 55:act=6;return GUIYUE;/*+++++++++++++++++*/case 15:return ACC;/*******************************/case 6:return 1;case 7:case 47:return 2;case 8:case 48:case 68:return 3;case 46:return 8;case 67:return 9;case 78:return 10;default:{if(a=='#')printf("");else printf(" \n analys() 分析发现字符%c 不是所期望的!(位置:%d)",a,ip+1);writeerror('0',"\n ...........分析出现错误!!!");writeerror(a,"\n 错误类型: 字符 ");writeerror('0'," 不是所期望的! ");printf("谢谢");printf("网 ");return ERROR;}}}int writefile(int a,char *st){FILE *fp;fp=fopen("an_slr.txt","a");if(fp==0){printf("\nwrite error!!");writeok=0;}else{if(a==-1){fprintf(fp," %s ",st); /*若a==－1则为添加的注释*/}else if(a==-2){getdate(&today);gettime(&now);fprintf(fp,"\n 测试日期： %d-%d-%d",today.da_year,today.da_mon,today.da_day); fprintf(fp," 测试时间：%02d:%02d:%02d",now.ti_hour,now.ti_min,now.ti_sec);}else if(a>=0) fprintf(fp,"\n step: %02d , %s",a,st);writeok=1;fclose(fp);}return writeok;}int writeerror(char a,char *st) /*错误类型文件*/{FILE *fpp;fpp=fopen("an_slr.txt","a");if(fpp==0){printf("\nwrite error!!");writeok=0;}else{if(a=='0') fprintf(fpp," %s ",st); /*若a=='0' 则为添加的注释*/else fprintf(fpp," %s \'%c\'(位置:%d) ",st,a,ip+1);writeok=1;fclose(fpp);}return writeok;}/*^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^*/main0(){int an,flag=1,action,lenr;char a,w[MAXINPUT];int len,s,ss,aa,ana;stack *st;char r[MAXSH][MAXSHL]; /*初始化产生式*/strcpy(r[0],"S->E");strcpy(r[1],"E->E+T");strcpy(r[2],"E->T");strcpy(r[3],"T->T*F");strcpy(r[4],"T->F");strcpy(r[5],"F->(E)");strcpy(r[6],"F->i");clrscr();printf("\nplease input analyse string:\n");gets(w);len=strlen(w);w[len]='#';w[len+1]='\0';initstack(st);push(st,48); /* (int)0 进栈*/writefile(-1,"\n------------------------SLR(1)词法分析器-------------------------");writefile(-1,"\n 计本003 安完成于2003.01.12 14:04");writefile(-1,"\n谢谢");writefile(-1,"网 ");writefile(-1,"\n 以下为串");writefile(-1,w);writefile(-1,"('#'为系统添加)的分析结果： ");writefile(-2," ");do{s=gettop(st);aa=(int)w[ip];action=analys(s,aa);if(action==MOVEIN){ss=48+act;push(st,aa);push(st,ss); /* if ss=4 int =52 */ip++;}else if(action==GUIYUE){lenr=strlen(r[act])-3;for(an=0;an<=2*lenr-1;an++)pop(st); /* #0 */s=gettop(st); /* s=0 */push(st,(int)r[act][0]);/*将产生式左端 F 进栈 */ana=analys(s,(int)r[act][0])+48;if(ana>59)printf("\分析出错:ana>59!!!");push(st,ana);/*analys(s,aa)即为goto(s',aa) */if((line+1)%20==0){printf("\nThis screen is full,press any key to continue!!!");getche();clrscr();}printf(" step %02d: %s\n",line++,r[act]);writefile(line,r[act]);}else if(action==ACC){flag=0;right=1;}else if(action==ERROR){flag=0;right=0;} /*接受成功*/else{flag=0;right=0;} /* 出错*/}while(flag==1);if(right==1)printf("\nok,输入串 %s 为可接受串!!",w);if(right==0)printf("\nsorry,输入串 %s 分析出错!!",w);if(writeok==1){printf("\nAnWin soft have wrote a file an_slr.txt");if(right==1)writefile(-1,"\n最终结果：输入串为可接受串!"); }}main() /*主函数*/{clrscr();delay_fun();logined();}六、测试报告－操作系统课程设计－银行家算法(流程图+源代码+设计报告)六、测试报告：（测试结果保存于系统生成的an.txt 文件中）以下为课本上的实例：：-------------------------------------------------------------------------------------========================银行家算法测试结果=========================-------------------------------------------------------------------------------------T0 时刻可用资源(Available) A:3, B:3, C:2测试日期： 2003-6-28 请求分配时间： 14:07:29经测试，可为该进程分配资源。

西电软院操作系统课程设计报告姓名：教师：褚华目录实验说明重要提示实验1 系统调用实验2 内核模块实验3 文件系统实验4 设备管理实验说明1、实验做为学习的重要促进手段，是为了深化对理论的理解，锻炼实践动手能力。

2、实验同时也作为考核的手段。

3、实验内容会在课程进行中下达，并且会分次地、部分地被抽查。

4、课程结束时，要求把所有的实验整理成一个完整的电子文档并上交，做为最后成绩的评定依据。

5、如果有兴趣的合适的题目，也可自己选题目。

格式说明1、本文档文件名命名为“学号-姓名”，如“13071000_小王”。

2、留白部分不足的自己调整长度，也可加页（增加内容应在表格内）。

3、每次的实验报告都要在这个文件中（按照实验次序依次）增加，而不是每次一个新的word文件。

4、本文档保存为doc格式（请勿用Wordxx的docx格式）。

重要提示：1、实验正文建议使用小四号或五号宋体。

2、若附加图形，则请直接嵌入到实验手册相应位置。

3、各实验的源程序，请按实验分目录存放，如第一个实验的源程序存放在目录lab1下，第二个实验的源程序存放在目录lab2下等等，依次类推。

可互相讨论，但严禁抄袭网络或同学的实验结果。

实验编号1题目系统调用实验目的为Linux内核增加一个系统调用，并编写用户进程的程序来测试要求该系统调用能够完成以下功能：1、该系统调用有1个int型参数，返回值为int。

2、若参数为偶数，则输出自己学号后四位3、若参数为奇数，则输出自己学号的后五位实验内容1、系统调用的实现2、增加系统调用3、Linux内核的构建报告内容要求(1)实现方法和思路(2)测试及结果报告正文要给linux增加系统调用，可以用修改内核源码并重新编译的方法实现一：基本过程是1、在系统调用表文件中给要增加的一个系统调用的名字2、在系统调用号文件中给要新增的系统调用分配一个系统调用号3、增加系统调用声明4、添加系统调用的实现5、重新编译内核6、编写测试驱动函数，测试系统调用是否添加成功一：在系统调用表文件中增加系统调用的名字二：在系统调用号文件中给要新增的系统调用分配一个系统调用号三：增加系统调用声明四：添加系统调用的实现要为linux内核增加系统调用，首先必须要实现系统的内核调用也就是提供功能的一个函数根据题目要求，当给改系统调用传递int参数为奇数时输出自己学号的后五位，当系统调用接受的参数为偶数时，输出自己学号的后四位所以，系统调用的实现如下可以看到系统调用的实现同基本的C语言没多大差别，只是能使用的库不一样在linux内核中的代码不能使用标准C库，只能使用内核提供的库所以能调用的函数会有不同最后实现代码如下当参数num为偶数时输出2257也就是学号的后四位当参数为奇数时输出12257也就是学号的后四位可以看到输出函数式printk而不是printf，因为在内核中不能使用标准C函数五：编译内核六：测试系统调用测试驱动函数如下测试输出如下由于在系统调用实现时忘记在末尾加换行符了。

课程设计操作系统一、教学目标本课程旨在让学生掌握操作系统的基本原理和概念，了解操作系统的运行机制和功能，培养学生运用操作系统知识解决实际问题的能力。

具体目标如下：1.知识目标：（1）理解操作系统的基本概念、功能和作用；（2）掌握操作系统的运行机制，包括进程管理、内存管理、文件管理和设备管理；（3）了解操作系统的发展历程和主流操作系统的基本特点。

2.技能目标：（1）能够运用操作系统知识分析和解决实际问题；（2）具备基本的操作系统使用和维护能力；（3）掌握操作系统的基本配置和优化方法。

3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对操作系统知识的兴趣和好奇心；（2）树立正确的计算机使用观念，提高信息素养；（3）培养学生团队协作、创新思考和持续学习的能力。

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：介绍操作系统的定义、功能、作用和分类；2.进程管理：讲解进程的概念、进程控制、进程同步与互斥、死锁等问题；3.内存管理：讲解内存分配与回收策略、虚拟内存、页面置换算法等；4.文件管理：讲解文件和目录的概念、文件存储结构、文件访问控制、磁盘空间分配等；5.设备管理：讲解设备驱动程序、I/O调度策略、中断处理和DMA传输等；6.操作系统实例分析：分析主流操作系统（如Windows、Linux）的基本特点和运行机制。

三、教学方法本课程采用多种教学方法相结合，以提高学生的学习兴趣和主动性：1.讲授法：讲解操作系统的基本概念、原理和知识点；2.讨论法：学生针对操作系统相关问题进行讨论，培养学生的思维能力和团队协作精神；3.案例分析法：分析实际案例，让学生了解操作系统在实际应用中的作用和意义；4.实验法：安排实验课程，让学生动手实践，巩固所学知识。

四、教学资源为实现课程目标，我们将采用以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的操作系统教材，为学生提供系统、全面的知识体系；2.参考书：提供相关领域的参考书籍，拓展学生的知识视野；3.多媒体资料：制作精美的PPT课件，辅助讲解和展示操作系统的相关概念和实例；4.实验设备：配置相应的实验设备，让学生动手实践，提高操作能力。

微机课课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握计算机硬件的基本组成和功能，了解微机的工作原理；2. 使学生了解操作系统的基本概念和功能，学会使用常用的操作系统；3. 培养学生掌握至少一种编程语言的基础知识，能够进行简单的程序设计；4. 让学生了解计算机网络的基本原理和应用，掌握基本的网络操作技能。

技能目标：1. 培养学生能够独立组装和拆卸计算机硬件，了解计算机的日常维护；2. 使学生熟练操作常用操作系统，解决基本的系统问题；3. 培养学生运用编程语言解决实际问题，提高逻辑思维和编程能力；4. 培养学生具备基本的网络配置和故障排除能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对计算机科学的兴趣，激发学习积极性，树立自信心；2. 培养学生具备良好的团队协作精神，能够在团队中发挥积极作用；3. 培养学生遵守网络道德，树立正确的网络安全意识，抵制不良信息；4. 引导学生认识到信息技术在日常生活和学习中的重要性，培养终身学习的意识。

课程性质：本课程为初中年级微机课，旨在让学生掌握计算机基本知识和技能，提高信息技术素养。

学生特点：初中生处于好奇心强、求知欲旺盛的阶段，对新鲜事物有较高的兴趣，但注意力容易分散。

教学要求：注重理论与实践相结合，激发学生兴趣，提高动手操作能力，培养解决问题的能力。

将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。

二、教学内容1. 计算机硬件组成与功能：讲解CPU、内存、硬盘、显卡等硬件组件的作用及相互关系，结合教材第一章内容进行教学。

- 教学安排：2课时- 教学内容：硬件组件介绍、微机工作原理。

2. 操作系统：介绍Windows操作系统的基础知识，包括桌面、文件管理、系统设置等。

- 教学安排：4课时- 教学内容：操作系统概念、Windows操作系统基本操作、文件管理。

3. 编程语言：以Python为例，教授编程语言基础，如变量、数据类型、控制结构等。

- 教学安排：6课时- 教学内容：编程语言简介、Python基本语法、简单的程序设计。

操作系统课程设计（完整规范版）一、设计目的操作系统课程设计旨在让学生深入了解操作系统的基本原理，掌握操作系统设计与实现的基本方法，培养学生在操作系统领域的实际动手能力和创新思维。

通过本次课程设计，学生应能够：1. 理解操作系统的功能、结构和关键技术；2. 学会分析实际操作系统的性能和特点；3. 设计并实现一个简单的操作系统模块或功能；4. 提高团队协作和沟通能力。

二、设计要求1. 设计内容：根据课程所学，选择一个具有实际意义的操作系统模块进行设计与实现。

模块可包括：进程管理、内存管理、文件系统、设备管理等。

2. 设计规范：遵循软件工程的基本原则，确保代码的可读性、可维护性和可扩展性。

3. 团队协作：本次课程设计以小组为单位进行，每组35人。

小组成员需明确分工，共同完成设计任务。

（2）：包括所有设计文件、代码及相关文档；（3）演示PPT：汇报课程设计成果，阐述设计思路、实现过程及创新点。

三、设计流程1. 需求分析：分析所选操作系统模块的功能需求，明确设计目标。

2. 系统设计：根据需求分析，设计系统架构，划分模块，确定各模块的功能和接口。

3. 编码实现：按照系统设计，编写代码，实现各模块功能。

4. 测试与调试：对实现的系统模块进行功能测试、性能测试和兼容性测试，确保系统稳定可靠。

5. 优化与改进：根据测试结果，对系统进行优化和改进。

7. 演示与答辩：制作演示PPT，汇报课程设计成果，回答评委提问。

四、评分标准1. 设计报告（30%）：内容完整、结构清晰、表述准确、格式规范。

2. 代码质量（40%）：代码可读性、可维护性、可扩展性、创新性。

3. 演示与答辩（20%）：PPT制作、汇报效果、回答问题。

4. 团队协作（10%）：分工明确、协作高效、沟通交流。

五、预期成果1. 理论与实践相结合：将课堂上所学的操作系统理论知识运用到实际设计中，加深对操作系统的理解。

2. 技能提升：提高编程能力，掌握操作系统核心模块的设计与实现技巧。

可编辑修改精选全文完整版操作系统课程设计题目与要求一、课程设计要求：1．根据每道题的人数选定题目。

2．分析设计要求，给出解决方案，建立必要的数据结构，然后设计总体流程（包括界面）、详细设计必要的算法，并最终显示结果。

基于WINDOWS或LINUX操作系统都可以，用何种编程语言都有可以。

3．提交设计报告，包括设计要求、设计思想流程、设计所涉及的主要数据结构、程序清单、运行结果、设计心得、参考资料等。

4．严禁抄袭，复制设计内容，查出后相关同学设计成绩以零分处理。

5．所提交源程序应是能够运行通过的完整程序。

6．课程设计参考评分标准：设计思想说明（10分）。

数据结构的说明（6分）。

各模块的算法流程图（10分）。

程序清单：注意加注释（包含关键字、方法、变量等），在每个模块前加注释；（共70分，其中书面源程序占35分，实验的检查结果、程序的运行情况占35分）。

体会，总结（4分）。

二、设计题目1．Windows多线程控制台程序（2人）目的：学习和掌握如何编写Windows多线程控制台程序。

通过编写程序，加深对进程和线程关系的理解，掌握多线程程序的执行和编写技巧。

设计要求：写一个单进程多线程的Windows控制台程序，该程序在一个进程内建立N个线程来执行指定的任务。

N由命令行传递给系统。

Win32控制台程序中，主函数的格式如：Void main(int argc,char *argv[])，可以获取命令行参数。

通过VC++“工程/设置”的C/C++属性页设置应用程序为“MTD”多线程。

利用win32 API CreateThread()来生成线程。

2．睡眠理发师问题（2人）目的：了解信号量机制，了解并掌握进程同步和互斥机制，熟悉信号量的操作函数，利用信号量实现对共享资源的控制。

设计要求：（1）编写程序实现理发师与顾客进程的同步。

问题描述：这是一种经典的IPC问题，理发店有一位理发师，一把理发椅和n把用来等候理发的椅子。

计算机操作系统课程设计1. 引言计算机操作系统是计算机科学与技术专业中一门重要的课程，它介绍了操作系统的基本概念、原理和设计方法，培养学生对计算机操作系统的理解和应用能力。

本文将介绍《计算机操作系统》课程设计的目标、内容和方法，并提供一些实用的学习资源和建议。

2. 课程设计目标《计算机操作系统》课程设计的主要目标是通过实践，帮助学生加深对操作系统概念和原理的理解，培养学生编写和调试操作系统的能力，提高解决实际问题的能力。

具体目标如下：- 理解操作系统的基本概念和原理； - 掌握操作系统的设计与实现方法； - 学会使用工具和技术进行操作系统的调试和测试；- 培养团队合作和解决问题的能力。

3. 课程设计内容《计算机操作系统》课程设计的内容包括以下几个方面：1. 进程管理：学生需要设计和实现一个简单的进程管理系统，包括进程的创建、调度和终止等功能，并实现进程间的通信和同步。

2. 文件系统：学生需要设计和实现一个简单的文件系统，包括文件的存储和管理、文件的读写等功能，并实现文件的保护和共享。

3. 内存管理：学生需要设计和实现一个简单的内存管理系统，包括内存的分配和释放、页面置换等功能，并实现进程的虚拟内存。

4. 设备管理：学生需要设计和实现一个简单的设备管理系统，包括设备的分配和释放、设备的控制和调度等功能，并实现设备的并发和互斥。

4. 课程设计方法《计算机操作系统》课程设计采用项目驱动的方法，学生将组成小组，每个小组负责完成一个操作系统的设计和实现。

具体方法如下： 1. 项目选择：学生可以自由选择他们感兴趣的项目，也可以从老师提供的项目中选择。

2. 项目计划：学生需要制定项目计划，包括项目的目标、任务和时间安排等。

3. 项目开发：学生按照项目计划开展项目开发工作，包括需求分析、系统设计、编码和测试等环节。

4. 项目评审：学生需要定期进行项目评审，包括项目进展、问题解决和改进措施等。

5. 项目展示：学生需要最后展示他们的项目成果，包括设计文档、源代码和演示等。

山大操作系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 掌握操作系统的基本概念、功能、类型及发展历程；2. 理解进程与线程的区别与联系，掌握进程管理的基本方法；3. 了解内存管理的基本原理，掌握虚拟内存和分页/分段存储技术；4. 理解文件系统的工作原理，掌握文件的组织、存储和访问控制方法；5. 了解设备管理的基本原理，掌握I/O调度策略和中断处理机制。

技能目标：1. 能够编写简单的进程调度算法，分析其性能；2. 能够运用内存分配算法，解决内存碎片和内存不足问题；3. 能够设计简单的文件系统，实现对文件的基本操作；4. 能够分析设备管理策略，提高I/O设备的利用率；5. 能够运用所学知识解决实际操作系统相关问题。

情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱操作系统学科，增强学习兴趣；2. 培养学生具备良好的团队协作精神和沟通能力；3. 培养学生具备严谨的科学态度和批判性思维；4. 培养学生关注我国操作系统发展，增强国家意识；5. 培养学生具备创新意识和实践能力，为我国计算机事业贡献力量。

课程性质：本课程为计算机科学与技术专业的核心课程，旨在使学生掌握操作系统的基本原理和实现方法，培养具备实际操作系统设计与开发能力的人才。

学生特点：学生已具备一定的计算机专业基础知识，具有较强的逻辑思维能力和动手实践能力。

教学要求：结合课本内容，注重理论与实践相结合，通过案例分析和实际操作，使学生能够深入理解操作系统的核心概念和关键技术。

同时，关注学生的情感态度价值观培养，提高其综合素质。

在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。

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、类型和发展历程，对应课本第一章内容。

- 操作系统的定义和功能- 操作系统的类型与特点- 操作系统发展历程及现状2. 进程管理：讲解进程与线程的概念、进程调度算法、同步互斥等，对应课本第二章内容。

- 进程与线程的基本概念- 进程调度算法分析- 进程同步互斥机制3. 内存管理：介绍内存管理的基本原理、虚拟内存技术、分页分段存储等，对应课本第三章内容。

（除特别注明外，每组最多3人，先自由组合，并选定1个题目，再由老师作适当调整）课题一、银行家算法设计目的：死锁会引起计算机工作僵死，因此操作系统中必须防止。

本设计的目的在于使用高级语言编写和调试一个系统动态分配资源的简单模拟程序，了解死锁产生的条件和原因，并采用银行家算法有效地防止死锁的发生，以加深对课堂上所讲授的知识的理解。

设计要求：设计有n个进程共享m个系统资源的系统，进程可动态的申请和释放资源，系统按各进程的申请动态的分配资源。

系统能显示各个进程申请和释放资源，以及系统动态分配资源的过程，便于用户观察和分析，要求使用图形用户界面。

银行家算法的思路：1.进程一开始向系统提出最大需求量.2.进程每次提出新的需求(分期贷款)都统计是否超出它事先提出的最大需求量.3.若正常,则判断该进程所需剩余量(包括本次申请)是否超出系统所掌握的剩余资源量,若不超出,则分配,否则等待.4.银行家算法的数据结构.1)系统剩余资源量V[n],其中V[n]表示第I类资源剩余量.2)已分配资源量A[m][n],其中A[j][i]表示系统j程已得到的第i资源的数量.3)剩余需求量.C[m][n],其中C[j][i]对第i资源尚需的数目.5.银行家算法流程:当某时刻,某进程时,提出新的资源申请,系统作以下操作:1)判定E[n]是否大于C[j][n],若大于,表示出错.2)判定E[n]是否大于系统剩余量V[n],若大于,则该进程等待.3)若以上两步没有问题,尝试分配,即各变量作调整.4)按照安全性推测算法,判断,分配过后,系统是否安全,若安全,则实际分配,否则,撤消分配,让进程等待.6."安全性检测"算法对进程逐个扫描，先判断flag，看进程是否完成，如果完成则继续扫描，如果没有再判断当前系统是否满足进程所需要的分配额，如果满足则分配并当进程完成后回收资源，如果没有则扫描下一个进程。

扫描所有进程，如果所有的进程都能完成就表明是安全分配序列，如果没有，则分配不成功，不存在着安全序列。