2022年操作系统课程设计题目 .pdf

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1、课程设计（100 分）1分析设计内容，给出解决方案（要说明设计实现的原理，采用的数据结构）。20 分2画出程序的基本结构框图和流程图。10 分3对程序的每一部分要有详细的设计分析说明。10 分4源代码格式规范，符合软件模块化设计思想，数据结构采用得当。20 分5设计合适的测试用例，对得到的运行结果要有分析。10 分6设计中遇到的问题，设计的心得体会。10 分7按期提交完整的程序代码、可执行程序和课程设计报告。10 分8.设计有新意，功能模块完善，有操作界面，运行结果清晰 10 分l 模拟页式存储管理方案中内存空间的管理和分配。1063(05 级)l:仿真模拟银行家算法对死锁的避免 060630

2、3030（专升本）详细要求:采用银行家算法，编写和调试一个仿真模拟银行家算法避免死锁的程序。设计n个并发进程共享3 类不同的系统资源，即 1 类资源、2 类资源、3 类资源。进程可以动态的申请资源，系统按各个进程的申请动态的分配资源。可以添加进程，进程动态的申请资源，系统进行安全性检查，判断是否可以为申请资源的进程分配资源。如果能够找到安全序列，则系统为进程分配资源，否则原先的试探分配资源作废。l 用多线程同步方法解决生成者与消费者问题 0606303007 (06专升本)设计目的：通告研究Linux 的进程机制和信号量实现生产者和消费者问题的并发控制。说明：有界缓冲区内设置有20 个存储单元

3、，放入/取出的数据项设定为1-20 这 20 个整型数。设计要求：（1）每个生成者/消费者对有界缓冲区进行操作后，即时显示有界缓冲区的全部内容，当前指针位置和生成者/消费者线程的内容。（2）生产者和消费者各有两个以上。（3）多个生产者或多个消费者之间须有共享对缓冲区进行操纵的函数代码。l 用 JAVA模拟仿真“生产者-消费者”问题的解决过程及方法。0606303021 要求：(1)多个缓冲区不是环形循环的，也不要求按顺序访问。生产者可以把产品放到目前某一个空缓冲区中。(2)消费者只消费指定生产者的产品。(3)在测试用例文件中指定了所有的生产和消费的需求，只有当共享缓冲区的数据满足了所有关于它的

4、消费需求后，此共享缓冲区才可以作为空闲空间允许新的生产者使用。(4)在为生产者分配缓冲区时各生产者间必须互斥，此后各个生产者的具体生产活动可以并发。而消费者之间只有在对同一产品进行消费时才需要互斥，同时它们在消费过程结束时需要判断该消费对象是否已经消费完毕并清除该产品。l 仿真进程管理程序，应考虑，进程状态之间的转换、同步机制与进程通讯1001 l 仿真连续分配存储管理系统，至少包括以下功能：并发分配与回收、查询、多种分配算法的分析比较、拼接和搬家等功能1002 l Linux下进程调度算法模拟实现 1003 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 6 页 -设计要求：1

5、)进程调度算法包括:时间片轮转法,短作业优先算法,动态优先级算法.2)可选择进程数量3)本程序包括三种算法,用 C 语言实现,执行时在主界面选择算法(可用函数实现),进入子页面后输入进程数,(运行时间,优先数由随机函数产生),执行,显示结果.l 页面置换算法模拟 1004 设计要求1实现 OPT,LRU,FIFO 三种算法并进行对比分析.2.要求界面简单,易懂,关键代码部分要注释.3.编程语言可以采用自己任意精通的语言l 可视化仿真多台电梯的并行调度程序 1006 l 仿真各种磁盘调度算法，并进行性能分析 1007 课程设计内容设计四个算法,分别是先来先服务算法,最短寻道时间优先算法,扫描(S

6、CAN)算法,循环扫描(CSCAN)算法.由人工输入当前的磁道数和要访问的磁道.l 模拟仿真“生产者-消费者”问题的解决过程及方法。1005 生产消费者问题是操作系统设计中经常遇到的问题。多个生产者和消费者线程访问在共享内存中的环形缓冲。生产者生产产品并将它放入环形缓冲，同时消费者从缓冲中取出产品并消费。当缓冲区满时生产者阻塞并且当缓冲区有空时生产者又重新工作。类似的，消费者当缓冲区空时阻塞并且当缓冲区有产品时又重新工作。显然，生产者和消费者需要一种同步机制以协调它们的工作。l Java仿真各种磁盘调度算法，并进行性能分析 1008 课程设计内容设计四个算法,分别是先来先服务算法,最短寻道时间

7、优先算法,扫描(SCAN)算法,循环扫描(CSCAN)算法.由人工输入当前的磁道数和要访问的磁道.l 页式存储管理方案中内存空间的管理和分配。1010（包括位示图法、空闲表法）内存被划分成2048 块（页）。用 32 位字长的字存放位示图，为 0 的位表示该块尚未分配，为1 的位表示该块已分配。输出位示图和页表。l 进程调度算法 1011 目的：主要通过优先权法与轮转调度算法的模拟加深对进程概念和进程调度过程的理解，掌握进程状态之间的切换，同时掌握进程调度算法的实现方法和技巧。对进程调度过程中的状态变化，调度过程进行显示。l 仿真模拟操作系统中的“哲学家就餐问题”1012 l C 实现银行家算

8、法 1013 l linux 下多进程模拟哲学家就餐问题 1014 题目要求：五个哲学家围坐在一张圆桌周围，每个哲学家面前都有一盘通心粉。由于通心粉很滑，所以需要两把叉子才能夹住。相邻两个盘子之间放有一把叉子。哲学家的生活中有两种交替的活动：吃饭和思考（其他活动对哲学家来说都无关紧要）。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 6 页 -当一个哲学家感到饿了时，他就试图分两次去取左边和右边的叉子，每次拿一把，但不分次序。如果成功得到了两把叉子，就开始吃饭，吃完后放下叉子继续思考。请为每一个哲学家写一段描述其行为的程序，而且不会死锁。l 仿真各种磁盘调度算法，并进行性能分析

9、1015 设计要求：设计四个算法,分别是先来先服务算法,最短寻道时间优先算法,扫描(SCAN)算法,循环扫描(CSCAN)算法.由人工输入当前的磁道数和要访问的磁道.VC 模拟实现过程。l 仿真各种磁盘调度算法，并进行性能分析 1016 设计要求：设计四个算法,分别是先来先服务算法,最短寻道时间优先算法,扫描(SCAN)算法,循环扫描(CSCAN)算法.由人工输入当前的磁道数和要访问的磁道.java模拟实现过程。l 可视化进程调度过程的仿真模拟 1017 内容：采用模拟与仿真思路，以定时器驱动机制为模式，用动画方式，以进程调度为中心，实现了对选用调度算法的运行过程的模拟与仿真，同时也实现了进程

10、创建、调度、执行、阻塞和终止过程的可视化系统能够自动完成进程演进过程的数据记录和分析，并对算法的性能进行初步评测这对深入理解操作系统核心层，透析进程原理，发现和研究新的调度算法具有重要意义论文题 1：论软硬件之间的异构性促进软件技术的发展。论文题 2：论软件生产方式的变革促进软件技术的发展论文题 3：个性化服务以满足不同个体的需求论文题 4：随时随地计算实现多种访问方式第二部分 Internet平台对 OS的要求论文题 5：自主配置和自适应协调(Self-configuration and Adaptive Coordination)论文题 6：支持跨网络的互连、互通和协作论文题 7：管理和协

11、调系统资源的共享论文题 8：支持功能、性能和可信性指标动态演化论文题 9：浅谈客户端不装操作系统的优劣第三部分 The Operating System Zoo 论文题 10：Mainframe operating systems 论文题 11：Server operating systems 论文题 12：Multiprocessor operating systems 论文题 13：Personal computer operating systems 论文题 14：Real-time operating systems 论文题 15：Embedded operating systems

12、论文题 16：Smart card operating systems 要从这些操作系统适用的应用环境，可行性，存在的问题等方面论述。第四部分操作系统结构论文题 17：单体系统结构的分析与研究名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 6 页 -论文题 18：分层系统的分析与研究论文题 19：虚拟机结构的分析与研究论文题 20：C/S 模型的分析与研究论文题 21：简述操作系统的引导过程第五部分存储管理论文题 22：Linux 内存管理的基本框架论文题 23：Linux 地址映射的全过程论文题 24：Linux 内核缓冲区管理论文题 25：Linux 外部设备存储空间的地址映

13、射论文题 26：Linux 物理页面的使用和周转论文题 27：LRU页面置换算法的实现方案论文题 28：高速缓存论文题 29：倒排页表论文题 30：分页与请求分页论文题 31：位示图与FAT 论文题 32：用户堆栈的扩展论文题 33：论 FIFO（先进先出）页面置换算法的异常问题第六部分进程管理与死锁论文题 34：进程与线程的典型应用分析论文题 35：进程通信中有阻塞和无阻塞现象论文题 36：静态优先级与动态优先级论文题 37：可再入程序的设计要素与实例分析论文题 38：P/V 操作的实现模型论文题 39：fork(),vfork()的应用实例分析论文题 40：进程中的调度与切换论文题 41：

14、实时系统中的一种互斥方法论文题 42：银行家算法避免死锁的研究与实现第七部分文件管理论文题 43：FAT12与 FAT32文件系统的分析与研究论文题 44：NTFS文件系统的分析与研究论文题 45：Linux 文件系统的分析与研究第八部分其它论文题 46：请选择一个在课程中没有讨论到的现代操作系统，如 Apple Macintosh,IBM OS/400，SUN的 Solaris等，查阅资料写一篇文章论述该系统进行进程管理、内存管理、设备管理和文件管理的数据结构与算法，最好能论及其系统管理是如何实施的。论文题 47：在进程的同步机制中，有一个工具名为管程（monitor）。最早提供管程的语言为

15、Ada。请查阅资料说明对管程的定义及使用。近年来，为了防止与时间有关的错误，当前最流行的数据库管理系统广泛采用“存储过程”这一工具来实现操作不可分割，它实际上就类似于管程。请查询资料，说明它是如何实现的？标准格式是什么？如何定义和使用？这些系统还有什么其它互斥工具？论文题 48：请作一个调查，如各大学、国家机关、市政府、各大银行或证券公司，看看各种计算机的应用领域都在使用什么样的操作系统，它们分别是什么类型的操作系统，它们选择此类操作系统的原因。调查的内容应该涵盖现代操作系统的主要类别。通过这个调查，你认为限制那些操作系统（除了Windows）广泛使用的关键原因是什么？名师资料总结-精品资料欢

16、迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 6 页 -论 文 题49：随 着 计 算 机 时 代 的 变 迁，“信 息 电 器”成 为 当 前 最 流 行 的 产 业：即Computer+Communication+Customer electric-3C合一，例如手机、掌中宝、空调、组合音响等。由此产生了嵌入式操作系统（或称实时操作系统），请查询资料，说明这一课题大致在研究什么，有什么特点？如何实现？与我们学习操作系统原理有什么关联。论文题 50：即插即用技术（Plug and Play,简称 PnP技术）是目前计算机系统I/O 设备与部件配置的应用技术。它是在应用系统集成过程中发展起来的。由于一

17、个系统可以配置多种外设，设备也经常变动和改换，它们都要占据一定的系统资源，彼此间在硬件和软件上可能性会产生冲突。因此，在系统中要正确地对它们进行配置和资源匹配不是一件轻松的事，而且，当设备撤除、添置和进行系统升级时，配置过程往往是一个困难的过程。PnP 技术正是为了解决 I/O 设备和部件的自动配置问题脱颖而出的。请查询资料说明PnP技术的功能与特点，并说明 PnP技术是如何实施的（例如，Windows 2000/XP 是如何实现PnP的支持的）。论文题 51：什么是组件（COM/DCOM）结构，它的特点是什么？为什么要设计组件？它对软件设计、特别是系统软件的设计有什么影响？请试举例说明，你了

18、解哪种操作系统的设计中使用了组件结构，为什么？论文题 52：请以你使用过或较熟悉的网络操作系统为例说明，网络操作系统在四大资源管理上有什么特点？网络操作系统与传统的操作系统相比，增加了哪些功能才能满足网络用户的各种需求？对此点，请试举一实例加以说明。论文题 53：一个优秀的操作系统设计应该具备什么样的特点，如何理解这些设计目标？你认为 Windows2000/XP,UNIX/Linux等操作系统是否具备这些特点，请举例说明。论文题 54：客户机服务器的操作系统体系结构在分布式系统中使用非常广泛，你认为它能够用于单机环境吗？Windows 2000/XP具有很多这种体系结构的特征，那么在这些方面

19、Windows 2000/XP 对原有的模型作了哪些调整，你认为这些调整有用吗？论文题 55：访问控制是计算机保护中极其重要的一环。它是在身份识别的基础上，根据身份对提出的资源访问请求加以控制。进程间需要进行通信，用户需要访问共享文件，程序在共享内存区中需要交换信息，这些操作的实现都要进行信息传送。人们在研究中发现，在操作系统中，除了合法的信息信道之外，还存在有隐蔽的信息信道。在Windows/UNIX 类系统中，存在哪些隐蔽信道？如果你能发现某一个操作系统中存在着隐蔽信道，请设计一个堵塞该隐蔽信道的方案。若有可能，试编写一个程序试验之。论文题 56：请针对你最常用的计算机操作系统安全性的状况

20、，如Windows98/XP/2000，指出该操作系统安全性能最大薄弱环节在哪里？并提出一套全面提升该操作系统安全性能的可实施方案。论文题57：为设备驱动器实现统一接口和统一设备命名是非常重要的,这样可以在不同的计算机上，使用不同的操作系统来使用共享设备，例如网络系统。请根据常用的计算机系统，举例说明系统中对设备驱动器实现统一接口和统一设备命名的具体实现。论文题 58：请做一个调查研究，叙述当前对Windows 9x/2000和 UNIX 类操作系统危害较大的病毒，并说明它们是如何利用系统的安全漏洞，攻进系统，造成危害的？如何防止这类病毒的攻击？针对最近网络上的几种严重破坏系统的病毒，从网上查

21、询资料说明Windows 98/XP/2000 的安全隐患。论文题 59：什么是强内核？什么是微内核？微内核应包括哪些功能？操作系统采用微内核有什么长处？你熟悉的哪种操作系统采用了微内核技术？是如何实现的？为什么有文章说未来的发展趋势微内核逐步占据统治地位？你同意这种观点吗？请对常使用的计算机系统中操作系统（Windows2000/xp 或 UNIX/Linux）的文件系统的性能和可靠性，作一个较全面的评价。如果想改进这个文件系统的性能和可靠性，可以从哪些方面进行？名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页，共 6 页 -论文题 60：查阅资料：比较Windows 2000/XP

22、、Windows Me、Windows 9x 和 windows CE 在体系结构上的共同点和差异。想一想设计者为什么要设计这样的差异？现代操作系统的设计很讲求机制与策略的分离，以使操作系统的结构和实现能够在一定范围内适应不同应用的需要。例如Solaris的调度器实现了进程调度的基本机制，同时它允许通过动态调整核心参数实现不同负载下的系统性能平衡，这就是一种机制与策略的分离。请再给出一个例子，说明怎样根据调度将机制与策略分开，请构造一种机制，允许父进程控制子进程的调度策略。论文题 61：UNIX/Linux系统进程之间的通信方式有：管道、消息、共享内存段、信号量和信号机制。请查询资料说明它们的

23、实现方法是什么？是如何具体实现的？Linux 操作系统，目前“炒”得比较火热，与UNIX相比，它们之间有什么共同之处？有什么不同之处？为什么有了UNIX之后，还要开发 Linux？请阐述你的观点。市场上目前站得住脚的 Linux 有哪几种品牌？论文题 62：试说明Windows NT/2000/XP 进程与线程之间的关系。并说明它们如何创建进程（或线程）的？又如何对进程（或线程）进行调度？论文题 63：微型机操作系统文件系统分为FAT文件系统与NTFS文件系统。请查询资料说明NTFS 系统是如何组织（从操作系统角度认识）的？是如何实现文件系统管理（例如，NTFS是如何维护文件系统的一致的、NT

24、FS是如何替换坏簇的、NTFS是如何实现数据压缩的、NTFS是如何实现文件数据的加密的）的？论文题 64：分布式系统是近年来操作系统的热门话题。请叙述分布式操作系统的特点。它与网络操作系统突出的区别是什么？随着计算机网络的广泛使用，负载直线上升，目前在各网络中心（或网站）的服务器系统，普遍采用了分布式系统。试做个调查，举一个单位的例子说明这些系统是如何实现分布式方式的。论文题 65：不同的操作系统，在文件系统中，会出现文件系统不一致的现象，请解释这种现象产生的原因及问题的严重性。Linux操作系统宣布它可以很方便地支持别的操作系统的文件系统，请说明Linux操作系统是如何解决这个问题的。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 6 页，共 6 页 -