操作系统课程设计

本文格式为Word版，下载可任意编辑——操作系统课程设计《操作系统课程设计》

（2023/2023学年第一学期第17周）

指导教师：田秋红郭奕亿

班级：学号：姓名：

1

操作系统课程设计

任务书

一、题目：

在阅读Linux操作系统源代码的基础上完成两个主要Project。题目可选做A类或者B类，或

者C类，或者自主命题。

二、设计目的和要求：

操作系统原理是计算机专业的核心课程。本课程设计的目的旨在加深学生对计算机操作系统内核的理解，提高对操作系统内核的分析与扩展能力。在课程理论教学中，较多地是讲解操作系统理论和实现原理。本课程设计提供两类难度相当的试验，学生可依照自己的兴趣选做A类或者B类：

A、本课程设计要求学生在阅读Linux操作系统源代码的基础上完成如下两个主要Project:

1、在Linux2.4的内核中添加新的系统调用，以理解系统调用的工作机制，把握扩展内核功能

的技术。

2、在Linux2.4中修改调度程序的代码，扩展一个新的调度算法B、在Java虚拟机上完成如下两个Project（2，3选一）:1、基于java虚拟机的线程调度2、请求页式管理的Java实现

3.用JAVA语言模仿“生产者—消费者问题C、方向命题，具体内容不限，任选2题；D、自主命题。

为将来在基于Linux的嵌入式系统开发或在Java虚拟机上的软件开发工作奠定基础。

三、工作内容及工作计划：1周（17周，其中课内20学时，课外20学时）

序号试验项目内容提要名称1、Linux内核代码的层次分析代码分析1（部分）3、系统调用内部数据结构以及执行过程的分析4、内核调试基本技术1、编写一个新系统调用的响应函数，新增系统2调用Linux内核中2、编写应用程序以测试新的系统调义。把新的系统调用函数嵌入到专业基础综合型2023选一）函数的名称和功能由试验者自行定必做（2、专业基础基本型202必做Linux内核2、调度程序代码段的分析试验性质类分派人数试验种学时每组备注2

用并输出测试结果1、分析Linux进程调度模块进程调度2、扩展调度模块，使得新创立的普必做（2、专业基础综合型203的扩展通进程获得的优先级比一个曾23选一）经运行过的优先级高1、Java线程的优先级机制及调度机制2、用Java语言实现基于优先级的基于java轮转线程调度虚拟机的专业基础综合型202必做43、至少创立5个线程并输出它们在线程调度上述调度算法下的调度状况，并输出到终端，以检查算法的执行状况1、创立一个页面访问序列（页号范围为0-9），序列长度自定，假定分派给线程的主存块数为3，即请求页式M=3必做（5、5管理的2、实现下面的页面置换算法：专业基础综合型2026选一）Java实现·FIFO·近似LRU·OPT3、输出页面置换序列和缺页率1.通过Java语言中的wait（）和notify（）命令模拟操作系统中的P/V操作；2.为每个生产者／消费者产生一个线程，设计正确的同步算法用JAVA语3.每个生产者和消费者对有界缓言模仿“生冲区进行操作后，即时显示有界必做（5、6专业基础综合型203-4产者—消缓冲区的当前全部内容、6选一）费者问题“当前指针位置和生产者／消费者线程的自定义标识符。4.生产者和消费者各有两个以上。5.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。

3

或者在以下题目选择两项（C类）：

1进程管理理解进程表示和状态转换、模式转换；把握进程上下文切换机制；把握软中断的实现机理和作用；把握进程调度的基本思想；熟练应用进程相关的系统调用。重点在于进程的创立与终止、进程调度与切换以及软中断机制。2文件系统理解文件系统的层次结构，把握高速缓存管理和磁盘管理的基本思想和算法，把握文件系统的系统调用处理算法和运用，设计小型文件系统。3存储管理把握页式虚拟存储系统的实现机理，理解进程存储空间的表示、实现和管理，模拟实现存储管理系统。4设备管理理解I/O子系统的结构，用户使用设备系统调用接口、操作系统与驱动程序的接口；了解磁盘驱动程序和中断驱动程序结构。5进程间通信理解IPC机制的实现机理，把握消息通信、管道通信以及共享存储区等各种通信方式的运用，实现进程间通信。

或者自由发挥，跟老师沟通后自主命题（D）。

四、试验参考资料

1．GrayNutt．KernelProjectsforLinux（影印版）．北京：机械工业出版社,20232．李善平，郑扣根．Linux操作系统计试验教程．北京：机械工业出版社,19993．印旻．Java语言与面向对象程序设计．北京：清华大学出版社，2000

五、考核成绩评定标准：

本课程设计的评价由三部分组成，包括程序演示（50%），课程设计报告（30%），回复教师提问（20%）。指导教师根据每个学生小组必做试验和选做完成状况、试验结果的正确性、选做试验的数量和完成状况，进行小组评分，作为该小组成员的最高得分。对组内各个成员评分，结合学生小组分工状况和组内评价进行评分，并将成绩记录在册。

1、程序演示：

（1）优

功能完善，全部测试正确，并且能够对局部进行完善，能够对不同测试数据进行正确分析

（2）良功能完善，但测试欠缺（3）中功能基本完善，但程序尚有部分错误（4）及格完成一定功能

（5）不及格功能不完善，且程序错误较多，无法运行

2、课程设计报告：

（1）优包括设计内容，设计思想，已经完成的任务及达到的目标，

4

（2）良

（3）中

（4）及格（5）不及格

3、回复教师提问：

（1）优（2）良（3）中（4）及格（5）不及格

设计思路明了、书写条理明白，源程序结构合理、明了，注释说明完整，有对本次课程设计的心得体会。

包括设计内容，设计思想，已经完成的任务及达到的目标，设计思路基本明了、书写条理基本明白，源程序结构合理、明了，解释说明基本完整，有对本次课程设计的心得体会。课程设计报告内容基本完整，思路较明了，书写基本明白，源程序结构尚可，有解释说明但不完整

课程设计报告内容基本完整，思路较差，书写尚明白。课程设计