*** 作系统课程设计 （包括进程管理、进程的同步和互斥、存储管理）

- 课程设计的计算机 *** 作系统程序

课程概述

计算机 *** 作系统是中央广播电视大学计算机科学与技术专业（本科），系统设置必修课程。教学总时数72.4学分，开设一学期。前课程，计算机组成原理，面向对象编程和数据结构。

计算机 *** 作系统课程是计算机专业的课程，通过学习，使学生掌握电脑作业系统的设计和组成的基本原则之一计算机 *** 作系统的基本概念和新的概念，术语和术语了解计算机的发展， *** 作系统的功能和设计技巧和方法，基本 *** 作使用最常用的计算机 *** 作系统（DOS，Windows，UNIX或Linux）的。

？课程内容

主要内容包括：概述电脑的 *** 作系统，作业管理，文件管理，存储管理，输入输出设备管理，工艺和管理处理器， *** 作系统结构和编程。

二，系统的教学内容和教学要求

章概述 *** 作系统的中

教学内容：

*** 作系统的定义和发展形成的 *** 作系统和五个主要类型， *** 作系统五大功能特性的 *** 作系统的性能，配置的 *** 作系统，“生成”的概念

教学要求：

主：什么是 *** 作系统知道五类和五功能的 *** 作系统

至少掌握：掌握 *** 作系统的安装，使用和维护的实际怀抱

理解：如何理解一个初步的了解，熟悉和解剖学的人机交互界面的 *** 作系统

任务的作业管理

教学内容如下：

的特点，人机界面的发展 *** 作系统的shell语言的第一，第二和第三代接口的发展特点，基本键盘命令和系统调用任务调度算法教学要求：

主的人机界面设计

大师：掌握基本的作业系统人机界面的设计思路

理解：传统的接口界面

章文件管理的

教学内容：

文件管理任务和功能的 *** 作系统文件的结构和分类的物理结构和逻辑结构的文件，文件目录结构，文件访问控制和安全机制，文件系统模型结构

教学要求：

水平：基本的文件访问控制和系统管理

>掌握的文件系统目录分类管理功能

理解：文件系统的程序设计

的章内部存储管理

教学内容：

内存分区，分页，子段的管理理念物理地址和逻辑地址内存“扩展”技术存储管理，支柱存储管理的内存分配算法的

教学的要求：

掌握基本配置：内存管理和调度方法

主：主不同的分区存储管理，分页和分段方法

有关：有效利用的内存空间

第五章输入和输出设备管理器的教学内容：

的输入和输出设备的功能分类独占的，共享的，虚拟装置的管理功能输入和输出设备的处理程序管理策略的输入和输出设备

教学要求：

法师：法师的输入和输出设备的管理特性

法师：法师分类设计方法的输入和输出设备

明白了：

编程元素的输入和输出设备处理程序第

教学内容的低级别的处理器管理：

*** 作系统的核心功能，“过程”的概念，过程的并发和并行的基本状态的转换的过程进程调度算法进程同步和互斥过程PV *** 作，“锁”的概念

教学要求：

大师：在 *** 作系统内核运行的基本概念“过程“

掌握的基本转换过程中的状态和特征

理解： *** 作系统

教学内容，进程调度算法的编程方案的结构

BR />第七章：

*** 作分层的模块化的系统结构设计和 *** 作系统的测试的

教学的要求：

本章教学基本要求：了解基本的设计思路和方法现代计算机 *** 作系统

三，教学媒体

本课程使用的教学媒体：文字材料，视频材料，网络教学和辅导。

1。文字材料

计算机 *** 作系统（2）武企业万元清华大学出版社

注：本课程实验的主要教材。

文字教材过程中的主要传播媒介。准备的文字材料，同时保持先进性，科学的学科体系，这两种作业系统的理论，技术，实现了一体化的三个强调的能力。

2。视频教材

该课程16节和视频，每讲50分钟，讲授的课程集中困难，科目汇总。为了帮助学生理解 *** 作系统的整体概念和思想，伍启元教授扬声器。

当然，视频与相应的文字材料，注重艺术表达播放视频教材，教学形象化。

3。

在线教学网上教学和指导，咨询与上述有机介质方面的作用：（1）释放的教学和指导性文件，课程公告，咨询，参考材料（2）根据工程进度教学，心理咨询聊天室发表的一篇文章“自我测试题（3）实时Q＆A，一天到一天的课程论坛Q（4）开展网上教师培训与教学研讨会。

文字材料的基础上，对学生的学习，视频教科书的补充文字材料，在线咨询是一个方便的教学和学习方式的互动。总之，分工和各种媒体，让学生有更大的自主学习空间，以方便学生自由选择，自主学习，提高学生的自我学习能力。

教学安排建议

当然主要教科书和课程实验教学安排建议

教学点，请根据中央电大统一安排课程，面对面辅导的要求，如表1所示。

表1的主要教科书和课程实验教学安排建议

每周教学内容小时的实验内容推荐小时

*** 作系统的教学安排概述

2 *** 作系统定义了五种类型， 5 4

三人人机界面管理Linux的实践准备1

四个工作管理任务调度4

五个文件管理的任务和功能的Linux *** 作系统命令的逻辑结构和物理结构4

7个存储管理任务和功能2命令解释器4

九编制2

八分分配存储管理段4

分配的存储管理作业调度模拟编程的六个文件10设备管理的任务和职能

11种设备，技术和管理存储分配管理设计4

过程的定义和特征4 13进程调度和通信进程调度模拟编程 p>15 *** 作系统级模块结构僵局的产生和处理14 26 4

（总复习）4

共56条16

课程视频内容，示于表2。

章教学内容表2视频教材课程小时的视频时间分配

*** 作系统提供了一个概述8小时4

运营管理8小时2

文件管理2

8小时的存储管理8小时

5个设备管理器

6过程管理8小时10小时4

7 *** 作系统的系统程序结构6小时0

56小时16

2在线咨询在线咨询内容

包括教学文件，课程辅导，网络教室。充分利用网络资源，和偶尔的在线课程相关的辅导材料，定期，根据教学在线辅导和考试Q＆A活动，适当安排的需要。具体安排如下：

？

包括课程介绍，教师，教学大纲，教学设计，教学档案。

？课程辅导

包括课程学习和答案，专题辅导，习题和答案，自我测试，评估说明，网上还提供了教师讲课教案教学点的教学使用。

？网络课堂

包括直播课堂和IP课件。

基于网络的教学活动：中央广播电视大学一般集中在每学期安排的实时在线辅导学生，教师的教学和研究活动。具体的时间表，每学期上发布的TVU的网上家园。

？论坛：每天的日常应答的过程中。

课程的课堂直播第一学期，通过教育电视台播出，安排四次直播课堂，每次50分钟。的第一堂课3个教学点，难点的教学和演讲后代表咨询审查的辅导和考试说明的过程中反映的共性问题。直播课堂挂在网页上的内容。

工作

课程形成性评估书，当然工作量。工作成绩计入课程成绩。中央电大的工作，不时抽查，检查审查和完成作业。

课程考试，请参阅“中央广播电视大学计算机 *** 作系统课程评估的指示。建议

五，教学方法？教学建议

（1）计算机 *** 作系统是一个实用的课程。其特点是概念多，涉及范围广。要求教学辅导深和混乱的概念来进行详细说明，并详细描述每章的重点，管理和控制的调度算法技能。

（2）注重培养学生熟悉的 *** 作系统，以及在维护 *** 作系统的问题进行分析，并在实验中解决问题的能力。

？建议

（1）从宏观和微观把握学习 *** 作系统。在宏观上，要认识到在计算机系统中的 *** 作系统的地位清除 *** 作系统的整体结构微观方面应把握的 *** 作系统是管理计算机资源（过程中，处理器，内存，文件，设备），了解概念，原理和技术。

（2） *** 作系统是计算机技术和管理技术相结合的联想日常生活学习重复熟悉的样品管理实现运营系统的管理方法，以加深对问题的理解。

（3）要注意加强自我学习的能力，有能力实现这一目标的“学习”的文化。

这个和 *** 作系统有啥关系啊？

设计1 进程管理

设计内容

进程的创建和控制

编写一段程序，使用系统调用fork()创建两个子进程。当此程序运行时，在系统中有一个父进程和两个子进程活动。每个进程在屏幕上显示一个字符，记录屏幕上的显示结果，并分析原因。修改以编写的程序，将每个进程输出一个字符改为每个进程输出一句话。

进程的软中断通信

使用系统调用fork()创建两个子进程，使用系统调用signal（）让父进程捕捉用alarm函数设置时钟的时间段终止时产生的信号，当捕捉到该信号后，父进程使用系统调用Kill()向两个子进程发出信号，子进程捕捉到信号后分别输出子进程被杀死信息后终止，父进程等待两个子进程终止后，输出父进程被杀死信息后终止程序。记录屏幕上的显示结果，并分析原因。

进程的管道通信

使用系统调用pipe()建立一个管道；两个子进程分别向管道写信息，父进程则从管道读出来自子进程的信息，显示在屏幕上。

记录屏幕上的显示结果，并分析原因。

设计2 进程的同步与互斥

设计内容

用程序实现生产者-消费者问题

问题描述： 一个仓库可以存放K件物品。生产者每生产一件产品，将产品放入仓库，仓库满了就停止生产。消费者每次从仓库中去一件物品，然后进行消费，仓库空时就停止消费。

设计3 存储管理

设计内容

将指令序列转换为用户虚存中的请求调用页面流。

页面大小为1K

用户内存容量为4页到40页

用户外存的容量为40k

在用户外存中，按每K存放10条指令，400条指令在外存中的存放方式为：

0-9条指令为第0页

10-19条指令为第1页

。。。。。

390-399条指令为第39页

按以上方式，用户指令可组成40页

通过随机数产生一个指令序列，共400个指令（0-399）

模拟请求页式存储管理中页面置换算法

执行一条指令，首先在外存中查找所对应的页面和页面号，然后将此页面调入内存中，模拟并计算下列各述算法在不同内存容量下的命中率(页面有效次数/页面流的个数)

先进先出的算法(FIFO)

最久未使用算法(LRU)

提示

随机指令的产生

rand() 或srand()

用户内存中页面控制结构采用链表

页面控制结构

struct p_str{

int pagenum/* 页号 */

int count/* 访问页面的次数 */

struct p_str next/* 下一指针 */

}p_str

---