杭州電子科技大學操作系統(tǒng)課程設(shè)計指導書2023

本文格式為Word版，下載可任意編輯——杭州電子科技大學操作系統(tǒng)課程設(shè)計指導書2023

操作系統(tǒng)課程設(shè)計指導書

梁紅兵趙偉華

2023年2月計算機學院

目錄

第一章操作系統(tǒng)課程設(shè)計的內(nèi)容與實施方法-3-

1.1操作系統(tǒng)課程設(shè)計總體要求-3-1.2操作系統(tǒng)課程設(shè)計的內(nèi)容-3-1.3操作系統(tǒng)課程設(shè)計實施方案-4-其次章基于DOS的多任務系統(tǒng)的實現(xiàn)-6-

2.1設(shè)計目的和內(nèi)容要求-6-2.22.32.42.52.6

線程描述-7-線程的創(chuàng)立和撤消-10-線程調(diào)度設(shè)計-13-基本實例程序的實現(xiàn)-31-線程的阻塞和喚醒-35-

2.7線程的同步與互斥-36-2.8利用消息緩沖隊列通信機制實現(xiàn)線程間通信-37-第三章

簡單文件系統(tǒng)的實現(xiàn)-43-

3.1設(shè)計目的和內(nèi)容要求-43-3.2預備知識-45-3.3實例系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)-49-

-2-

操作系統(tǒng)課程設(shè)計

第一章操作系統(tǒng)課程設(shè)計的內(nèi)容與實施方法

1.1操作系統(tǒng)課程設(shè)計總體要求１．遵守機房紀律，聽從機房調(diào)度。

２．課程設(shè)計的設(shè)計和上機調(diào)試要求獨立完成，不能拷貝。３．上機前，努力準備上機內(nèi)容，并預先作一些狀況分析。４．細心觀測上機時出現(xiàn)的各種現(xiàn)象，記錄上機的結(jié)果。

５．認真書寫課程設(shè)計報告。報告中應包括：課程設(shè)計的目的及要求、程序的設(shè)計思想及流程圖、程序調(diào)試中遇到的問題及分析、程序代碼清單和結(jié)果分析；程序的不足之處及修改方案等。程序要帶解釋。1.2操作系統(tǒng)課程設(shè)計的內(nèi)容

本次課程設(shè)計共設(shè)置了以下兩個題目：

-3-

1．基于DOS的多任務系統(tǒng)的實現(xiàn)

DOS系統(tǒng)是一個典型的單用戶單任務操作系統(tǒng)。“基于DOS的多任務系統(tǒng)的實現(xiàn)〞的基本設(shè)計思想是設(shè)計一個運行在DOS系統(tǒng)中的應用程序，該應用程序能實現(xiàn)多線程機制，即能完成所有與線程管理有關(guān)的工作，包括線程創(chuàng)立與撤銷、線程阻塞與喚醒、線程互斥與同步、線程調(diào)度、線程通信等。我們利用這些功能創(chuàng)立多個線程，并調(diào)度這些線程在CPU上并發(fā)執(zhí)行，每個線程執(zhí)行一個函數(shù)完成指定的功能。

2．簡單文件系統(tǒng)的實現(xiàn)

文件系統(tǒng)是操作系統(tǒng)內(nèi)核中十分重要的組成部分之一。一個相對完整的文件系統(tǒng)應當具備以下幾個方面的功能：磁盤存儲空間管理、目錄管理、文件讀寫管理、文件保護與共享。由于對磁盤的存取操作必然涉及到磁盤驅(qū)動程序設(shè)計，為了降低設(shè)計難度，本試驗的基本設(shè)計思想是在內(nèi)存中申請一塊存儲空間作為虛擬磁盤，在其上建立一個類似于FAT的文件系統(tǒng)，所有對文件系統(tǒng)的操作都是在該虛擬磁盤空間中進行。為了保存該文件系統(tǒng)中的內(nèi)容，如我們創(chuàng)立的目錄、文件等，在退出文件系統(tǒng)的使用之前必需將整個虛擬磁盤上的內(nèi)容以一個文件的形式全部保存到系統(tǒng)真正的磁盤上；以后想再次使用該文件系統(tǒng)時又必需首先從磁盤上讀入這個文件的內(nèi)容到內(nèi)存中的虛擬磁盤上，然后才能繼續(xù)使用。1.3操作系統(tǒng)課程設(shè)計實施方案

操作系統(tǒng)是計算機系統(tǒng)中最核心最重要的一組軟件集合，用來控制系統(tǒng)中的所有硬件及其他軟件的運行，各程序模塊內(nèi)部的控制流程及相互間的接口都很繁雜。本課程設(shè)計雖然只是實現(xiàn)其中的一部分功能，但對學生的綜合要求仍舊較高，既要求對原理知識的綜合把握，又要求具有一定的C語言編程能力，特別是“基于DOS的多任務系統(tǒng)的實現(xiàn)〞這個題目，由于要利用TurboC的interrupt類型的函數(shù)來實現(xiàn)線程切換過程中的線程運行現(xiàn)場及環(huán)境信息的自動保存及恢復，因此程序開發(fā)工具是采用字符型界面的TurboC。而不同學生在編程能力上存在差異，且大多數(shù)學生對字符型界面的開發(fā)平臺存在畏懼心理，為了達到因材施教的目的，保證每個學生都能根據(jù)自己的實際狀況參與到課程設(shè)計過程中，我們開發(fā)設(shè)計了一個可視化的操作系統(tǒng)課程設(shè)計平臺軟件（該平臺軟件的使用方法見后面

-4-

第三篇內(nèi)容），該軟件系統(tǒng)最大的特點是提供了模塊式替換功能，即將每個課程設(shè)計題目的內(nèi)容分解成若干個相對“較小〞的功能模塊（模塊具體劃分狀況見后面課程設(shè)計的詳細介紹），允許每個學生根據(jù)自身能力狀況選擇實現(xiàn)課程設(shè)計的全部或部分功能模塊，學生完成一個或多個模塊后可在軟件系統(tǒng)中進行