《计算机操作系统》课程设计(2010年版)

设计要求

《计算机操作系统》课程设计

一、 设计题目

1. 绘制描述事件先后顺序的前驱图。（2人） 4分 建立前驱图的数据结构描述；

建立绘制前驱图的例程，包括结点和有向边；

可以删除、添加结点或有向边；

可用鼠标在窗口的任意位置指点，确定结点或有向边位置；

可以拖动现有结点的位置，与该结点相连的有向边也随之移动；

可以将前驱图存入文件，从文件中取出；

2. 绘制简单程序片段的前驱图。 （2人）* 4分 建立前驱图的数据结构描述；

可以从键盘或对话框接收程序片段；

可将程序片段存入磁盘文件或从文件中取出；

对程序片段进行词法分析，得出各语句之间的依赖关系；

画出各语句间的前驱图；

3. Intel 80x68系列CPU的环保护机制：分析CIH病毒代码。（1人） 3分 查找CIH病毒代码资料；

分析代码；

找到CIH病毒绕过CPU环保护机制的方法；

分析代码的工作流程，画出相应的流程图。

写出分析报告；

4. 多进程/线程编程：临界区控制、线程互斥与同步。（1人） 3分 设置两个进程/线程，一个执行计算N:=N+1，另一个将N的值输出到窗口； 为减慢进程/线程的执行速度，可以在程序中插入Sleep(1000)语句，1000表示程序停顿1000ms，；

在窗口上显示结果；

设法调整两个进程/线程的执行顺序，使之出现教材P29上所列出的（1）、（2）、

（3）三种情况；

设置互斥信号量，保证两线程互斥使用共享变量N；

设置同步信号量，保证两线程按指定顺序运行；

5. 多进程/线程编程：生产者-消费者问题。（1人） 5分 设置两类进程/线程，一类为生产者，一类为消费者；

建立缓冲区的数据结构；

随机启动生产者或消费者；

显示缓冲区状况；

随着进程/线程每次操作缓冲区，更新显示；

6. 多进程/线程编程：读者-写者问题。（1人） 5分 设置两类进程/线程，一类为读者，一类为写者；

随机启动读者或写者；

显示读者或写者执行状态；

随着进程/线程的执行，更新显示；

设计要求

7. 多进程/线程编程：哲学家问题。（1人） 4分 设置进程/线程，描述哲学家 ；

随机启动哲学家 ；

显示进程/线程执行状态；

随着线程的执行，更新显示；

编写正确的哲学家程序，设法延迟线程的执行，使之出现死锁；

编写正确的哲学家程序，保证不出现死锁；

8. 进程通信。（2-3） 4分 编写两个进程，一进程负责发送字符 串，另一进程负责接收字符串；

支持Windows/linux的的共享存储区、消息、有名和无名管道、Socket通信 发送进程应可以从窗口或键盘上接收字符串；

接收进程应可将字符串显示在窗口上；

9. 进程/作业调度。（3人） 4分 建立作业的数据结构描述；

使用两种方式产生作业/进程：（a）自动产生， （b）手工输入；

在屏幕上显示每个作业/进程的执行情况；

时间的流逝可用下面几种方法模拟：（a）按键盘，每按一次可认为过一个时

间单位； (b) 响应WM_TIMER；

计算并显示一批作业/进程的周转时间、平均周转时间、带权周转时间、平均

带权周转时间。

将一批作业/进程的执行情况存入磁盘文件，以后可以读出并重放；

支持的调度算法：先来先服务、短作业/进程优先、时间片轮转调度算法、优

先权调度算法、高响应比优先调度算法、多级反馈队列调度算法。

10. 进程死锁的检测：绘制资源分配图。（2人） 4分 建立资源分配图的数据结构描述；

建立绘制资源分配图的例程，包括结点和有向边；

可以删除、添加结点或有向边；

可用鼠标在窗口的任意位置指点，确定结点或有向边位置；

可以拖动现有结点的位置，与该结点相连的有向边也随之移动；

可以将资源分配图存入文件，从文件中取出；

11. 进程死锁的避免：银行家算法，教材P127-129页。（1人） 3分 建立银行家算法的数据结构描述；

将初始数据放在文件中，算法运行时读出；

对给定的资源请求，使用算法判断是否允许；

输出每次判断产生的执行序列；

12. 进程死锁的检测：资源分配图化简判断是否有死锁发生。（2人） 3分 建立所需数据结构；

使用题目21存成的资源分配图的文件作为输入；

编写资源分配图化简算法；

每化简一步，在屏幕上显示化简的当前结果；

最后给出结论，是否死锁，如思索给出死锁的进程及资源；

13. 动态分区分配存储管理。（3人） 4分 建立描述内存分配状况的数据结构；

建立描述进程的数据结构；

设计要求

使用两种方式产生进程：（a）自动产生， （b）手工输入；

在屏幕上显示内存的分配状况、每个进程的执行情况；

建立分区的分配与回收算法，支持紧凑算法；

时间的流逝可用下面几种方法模拟：（a）按键盘，每按一次可认为过一个时

间单位； (b) 响应WM_TIMER；

将一批进程的执行情况存入磁盘文件，以后可以读出并重放；

支持算法：首次适应算法、循环首次适应算法、最佳适应算法：最坏适应算法。

14. 分段存储管理系统：建立一个基本分段存储管理系统的模型。（1-2人） 4分 首先分配一片较大的内存空间，作为程序运行的可用存储空间；

建立应用程序的模型，应该包括相应的分段描述与存储结构；

建立进程的基本数据结构及相应算法

建立管理存储空间的基本存储结构。

建立管理分段的基本数据结构与算法。

设计存储空间的分配与回收算法；

提供信息转储功能，可将存储信息存入磁盘，也可从磁盘读入；

15. 分页存储管理系统：建立一个基本分页存储管理系统的模型。（1-2人） 4分 首先分配一片较大的内存空间，作为程序运行的可用存储空间；

建立应用程序的模型；

建立进程的基本数据结构及相应算法

建立管理存储空间的基本存储结构。

建立管理分页的基本数据结构与算法。

设计存储空间的分配与回收算法；

提供信息转储功能，可将存储信息存入磁盘，也可从磁盘读入；

16. 段页式存储管理系统：建立一个基本段页存储管理系统的模型。（1-2人） 4分 首先分配一片较大的内存空间，作为程序运行的可用存储空间；

建立应用程序的模型，包括分段结构在内；

建立进程的基本数据结构及相应算法

建立管理存储空间的基本存储结构。

建立管理段页的基本数据结构与算法。

设计存储空间的分配与回收算法；

提供信息转储功能，可将存储信息存入磁盘，也可从磁盘读入；

17. 页面置换算法。（2人） 4分 建立相应的数据结构；

在屏幕上显示页面的状况；

时间的流逝可用下面几种方法模拟：（a）按键盘，每按一次可认为过一个时

间单位； (b) 响应WM_TIMER；

将一批页的置换情况存入磁盘文件，以后可以读出并重放；

计算页面的缺页次数、缺页后的页面置换次数；

支持算法：FIFO、LRU、、clock算法、最佳置换算法。

18. 磁盘调度算法。（2人） 4分 建立相应的数据结构；

在屏幕上显示磁盘请求的服务状况；

时间的流逝可用下面几种方法模拟：（a）按键盘，每按一次可认为过一个时

间单位； (b) 响应WM_TIMER；

将一批磁盘请求的情况存磁盘文件，以后可以读出并重放；

计算磁头移动的总距离及平均移动距离；

设计要求

支持算法：FIFO、SSTF、SCAN、CSCAN、FSCAN。

19. 空闲磁盘存储空间的管理：位示图法。（1人） 4分 建立相应的数据结构；

磁盘上建立一个文件，文件长度设为10MB，用该文件来模拟一个磁盘，磁盘

的物理块大小为512字节。

建立进程的数据结构；

时间的流逝可用下面几种方法模拟：（a）按键盘，每按一次可认为过一个时

间单位； (b) 响应WM_TIMER；

将一批进程对磁盘的请求的情况存磁盘文件，以后可以读出并重放；

使用两种方式产生进程对磁盘的请求：（a）自动产生， （b）手工输入； 显示每次磁盘的请求和空间释放后的位示图状态；

显示每次磁盘的请求和空间释放后状态；

20. 空闲磁盘存储空间的管理：UNIX成组链接法。（1人） 4分 建立相应的数据结构；

磁盘上建立一个文件，文件长度设为10MB，用该文件来模拟一个磁盘，磁盘

的物理块大小为512字节。

建立进程的数据结构；

时间的流逝可用下面几种方法模拟：（a）按键盘，每按一次可认为过一个时

间单位； (b) 响应WM_TIMER；

将一批进程对磁盘的请求的情况存磁盘文件，以后可以读出并重放；

使用两种方式产生进程对磁盘的请求：（a）自动产生， （b）手工输入； 显示每次磁盘的请求和空间释放后的空闲物理块链的状态；

显示每次磁盘的请求和空间释放后状态；

21. 目录查询：查找Windows FAT文件系统下指定目录的特定文件 。（1人）3分 对形如“C:\\Windows\\System\\Telnet.hlp”的文件进行查找；算法为：

首先找到根目录C:\\；

从根目录找到子目录Windows；

再找到子目录System；

再找到文件Telnet.hlp；

22. 内存文件系统：建立基于内存的文件系统。（2-3人） 4分 首先分配一定容量的内存，建立虚拟磁盘；

在该磁盘上建立相应的文件系统；

为该文件系统设计相应的数据结构来管理目录、虚拟磁盘的空闲空间、已分配

空间等。

提供文件的创建、删除、移位、改名等功能。

提供良好的界面，可以显示磁盘文件的状态和空间的使用情况；

提供虚拟磁盘转储功能，可将信息存入磁盘，还可从磁盘读入内存；

23. 磁盘文件系统：建立基于磁盘存储设备的FAT文件系统。（2-3人） 4分 首先分配一定容量的磁盘存储空间，作为文件存储空间；

建立相应的文件系统，使用FAT文件系统；

为该文件系统设计相应的数据结构来管理目录、磁盘空闲空间、已分配空间等。 提供文件的创建、删除、移位、改名等功能。

提供良好的界面，可以显示磁盘文件系统的状态和空间的使用情况；

提供虚拟磁盘转储功能，可将信息存入磁盘，还可从磁盘读入内存；

24. 磁盘文件系统：建立基于磁盘存储设备的UNIX文件系统。（2-3人） 4分

设计要求

首先分配一定容量的磁盘存储空间，作为文件存储空间；

建立相应的文件系统，使用UNIX文件系统，使用索引结点、混合分配方式、

成组连接方法管理存储空间；

为该文件系统设计相应的数据结构来管理目录、磁盘空闲空间、已分配空间等。 提供文件的创建、删除、移位、改名等功能。

提供良好的界面，可以显示磁盘文件系统的状态和空间的使用情况；

提供虚拟磁盘转储功能，可将信息存入磁盘，还可从磁盘读入内存；

25. 事务模型设计：建立事务的系统安全管理模型。（1-2人） 4分 建立事务的基本数据结构；

建立事务日志的结构；

设计基于事务日志的Redo和Undo功能。

建立一个多线程的测试程序，分别对磁盘上的多个文件进行处理，并利用事务

来管理。

执行过程中人为安排一些意外的发生，包括断电、异常等，导致文件修改任务

无法完成；

利用事务日志进行数据的恢复；

26. 操作系统接口：Windows命令接口1。（2人） 4分 为Windows操作系统建立兼容的DOS命令接口，杂项命令；

具体命令：CLS, DATE,TIME,DOSKEY,FIND,FINDSTR,COMP,FC,EXIT,HELP,

MORE, PRINT, PROMPT,SORT,TYPE,COPY，命令格式可参照Windows的

CMD.EXE或MS-DOS提供的命令；

设计命令的名称、参数等格式。

可以字符形式接收命令，执行命令，然后显示命令执行结果；

27. 操作系统接口：Windows命令接口2。（2人） 4分 为Windows操作系统建立兼容的DOS命令接口，文件与目录命令；

具体命令：DIR, RD,CD,MD, DEL,MOVE,REN,XCOPY，命令格式可参照

Windows的CMD.EXE或MS-DOS提供的命令；

设计命令的名称、参数等格式。

可以字符形式接收命令，执行命令，然后显示命令执行结果；

28. 操作系统接口：Windows命令接口3。（2人） 4分 为Windows操作系统建立兼容的DOS命令接口，批处理文件中的流程命令； 批处理文件的扩展名为.BATCH

具体命令：IF, FOR,WHILE,SET,SHIFT,ECHO, GOTO,:（标号），命令格式可

参照Windows的CMD.EXE或MS-DOS提供的命令；

设计命令的名称、参数等格式。

可以执行扩展名为.BATCH的批处理文件。

29. 操作系统接口：兼容Unix/Linux命令接口。（2人） 4分 为Windows操作系统建立一个兼容Unix命令的命令接口；

实现命令包括ls,cat,cp,mv,md,rd,cd,sort,more,print，命令的内容与详细格式请查

阅unix命令手册；

可以字符形式接收命令，执行命令，然后显示命令执行结果；

30. 域模型设计：建立基于保护域的系统安全管理。（1-2人） 4分 建立进程的基本数据结构；

建立待保护对象的模型；

设计要求

建立保护域的模型与基本数据结构。建立进程的运行模式并模拟进程运行过程

中对对象的访问。

二、 开题报告格式及要求

下面是课程设计的开题报告的要求：

（一） 该项课程设计的意义；

（二） 课程设计的任务

（三） 相关原理及算法描述；

（四） 开发环境；

（五） 预期设计目标；

三、 课程设计报告格式及要求

下面是课程设计报告的要求：

（一） 课程设计任务、要求、目的；

（二） 原理及算法描述；

（三） 开发环境；

（四） 重要算法和设计思路描述；

（五） 程序实现---数据结构；

（六） 程序实现---程序清单；

（七） 总结；

（八） 参考文献；

四、评分标准

1、分为1—5五个等级，每道题后的红字为初始题目级别。

2、如果等分工作量完成题目要求内容，则参与人的分数为题目等级。

3、如果在题目要求内容之外做到了额外的内容，比如友好的交互界面、更先进的算法、在LINUX操作系统下实现，则参与人分数为题目等级+1。

4、如果没有完成题目要求的内容，则参与人分数为题目等级-1。

5、如果降低人数或按最低人数完成题目要求内容，则参与人分数为题目等级+1。

6、如果合作项目参与者有主要完成人与次要完成人，则主要完成人的分数为题目等级+1，次要完成人为题目等级或题目等级-1，视工作量大小与最后的检验时的问答情况。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/ws9h.html