操作系统课程设计

一、关于选题与评分标准。

1、选题方法：由于时间较紧，课程设计可以分组完成（1-3人），具体要求见题目所述）。

2、操作系统课程设计成绩为：程序运行*60%+设计报告*40%，操作系统课程设计需要提交设计报告（打印稿，报告内容见附页）。要求如下：

操作系统实验严禁抄袭，无论是不同小组之间还是与往届之间，一旦确认为抄袭作品记为零分。被抄袭的作品与抄袭作品的处理相同。小组成员人数少的组，每人完成的工作较多，所以如果质量相同人数少的小组得分应该高于人数多的组。

提交实验报告时，小组成员根据工作量进行排名（该排名作为最终成绩的依据）。成绩为“优”的同学，必须通过评优答辩。

二、操作系统课程设计内容。

一）、模拟unix/linux文件系统（1-4人）[问题描述]在任一os下，建立一个大文件，把它假象成一张盘，在其中实现一个简单的模拟unix文件系统。

基本要求]1．在现有机器硬盘上开辟20m（或自主设定）的硬盘空间，作为设定的硬盘空间。

2．编写一管理程序对此空间进行管理，以模拟unix文件系统，具体要求如下：

1）要求盘块大小1k

正规文件(2) i结点文件类型。

目录文件。共1byte)

物理地址（索引表）

共有13个表项，每表项2byte

文件长度4byte（3）0号块超级块栈长度50byte

空闲盘块的管理：成组链接/位示图( unix/linux)

4）每建一个目录，分配4个物理块文件名14byte（5）目录项信息i结点号2byte

6)结构：0#：超级块。

#－20#号为i结点区20##号为根目录区(7)功能：1、初始化。

2、建立文件（需给出文件名，文件长度）3、建立子目录。

4、打开文件（显示文件所占的盘块）5、删除文件6、删除目录。

7、显示目录（即显示目录下的信息，包括文件、子目录等）

8、显示整个系统信息。

二）、模拟文件系统（1-3人）[问题描述]

在任一os下，建立一个大文件，把它假象成一张盘，在其中实现一个简单的小型文件系统（可模拟dos系统）。[基本要求]

该小型文件系统没有子目录机制，文件连续分配，不考虑分区。

做一个简单的操作界面，提供四条简单的命令：简单的dir、edit、del、ren.

显示目录：dir[〈目录名〉]，显示指定目录下的全部文件，如果没有指定目录名，则显示当前目录下的相应内容。创建文件：

edit〈文件名〉，创建一个指定名字的新文件，即在目录中增加一项，不考虑文件的内容。对于重名文件给出错误信息。删除文件：

del〈文件名〉，当没有用户使用指定文件时，将其删除。文件不存在时给出错误信息。

修改文件名：ren修改制定文件名选作内容：

上题中的文件系统功能：文件系统不连续分配，可以有子目录机制，（如两级子目录机制）。

创建目录：md〈目录名〉，在指定路径下创建指定的目录，如没有指定路径，则在当前目录下创建指定的目录。对于重名目录给出错误信息。

删除目录：rd〈目录名〉，删除指定目录及其下的全部文件和子目录。如果指定目录为空，可直接删除，否则给出用户提示是否删除。

三）、模拟请求页式存储管理算法（1-2人）[问题描述]

设计一个请求页式存储管理方案。并编写模拟程序实现之。[基本要求]

目的：深入掌握内存调度算法的概念原理和实现方法。设计要求：编写程序实现：

1）最佳置换页面置换算法（opt）

2）最近最久未使用页面置换算法（lru）（3）最少使用页面置换算法（lfu）（4）clock算法。

专题：设计一个虚拟存储区和内存工作区，编程序演示以上四种算法的具体实现过程，并计算访问命中率。演示页面置换的四种算法。

通过随机数产生一个指令序列，将指令序列转换成为页地址流。计算并输出各种算法在不同内存容量下的命中率。

四）、编写并调试一个段页式存储管理的地址转换的模拟程序（1人）。[问题描述]

设计一个段页式存储管理的地址转换的存储管理方案。并编写模拟程序实现之。[基本要求]首先设计好段表、页表，然后给出若干个有一定代表性的地址，通过查找段表页表后得到转换的地址，要求打印转换前的地址，相应的段表，页表条款及转换后的地址，以便检查。

（五）磁盘调度算法（1-2人）[问题描述]

目的：了解磁盘管理的原理，掌握磁盘调度种算法。

基本要求]：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：要求设计主界面可以灵活选择算法，且以下算法为基本要求。

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）

三、课程设计报告内容。

1．分析设计要求，给出解决方案（要说明设计实现所用的原理，采用的数据结构）

2、画出程序的基本结构框图和流程图3、对程序的每一部分要有详细的设计分析说明，程序执行的每个步骤要有具体的提示内容或输出。

4、源**格式规范，注释不少于五分之一。

5、设计合适的测试用例，对得到的运行结果要有分析，6、设计中遇到的问题，设计的心得体会（1）你认为你完成的哪些比较好或比较出色；

2）差距与局限，什么做的不太好或什么地方可以做的更好以待改进；

3）从本作业得到的收获：对编写与调试过程中经验教训的总结；

4）完成本题的其他方法或你的设想；

7、提交的文档应以**的格式书写，如封面、目录、摘要、关键词、总结、参考文献与资料。可以**一篇期刊**看其书写格式与顺序。开发工具不限。

四、课程设计封面及目录要求。

见下页。操作系统课程设计。

学院：信息科学与工程学院专业：班级：学号：学生姓名：指导教师：王永燕。

2024年3月10日。

一、实验内容与要求。

二、数据结构设计。

三、算法设计（总体设计及模块设计）

四、测试数据及程序运行结果分析。

五、实验过程**现的问题及解决方法。

六、参考文献。

操作系统课程设计

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