操作系统课程设计任务书(计算机、软件、网络).pdfVIP

h

2016-2017学年第一学期

「操作系统」课程设计任务书

依照大纲和课程内容实践特点，结合《操作系统》、《LINUX操作系统》和

《嵌入式程序设计》课程主要内容，课设的具体要求及任务如下：

一、设计成果的要求

课程设计应严格按照要求完成，在系统调试成功后,需要提供「操作系统」

课程设计报告，具体包括：

（1)设计目的（1)设计内容（3）设计准备（理论、技术）（4)设计

过程（设计思想、代码实现）（5)设计结果并分析（6）系统的结构、原理

框图和模块等的详细说明（7)用户使用说明书和参考资料（8）设计体会。

注：1.（1）-（7）项可以打印，（8）设计体会必须手写。

2.报告的封皮、封底，采用给定的模板；报告的内容，在教师的指导

下，独立完成，自主排版，不做统一要求。

二、设计任务（每名同学选一题，独立完成）

题目一：进程与线程—Linux进程与线程通讯

1.设计目的

深刻理解线程和进程的概念，掌握线程与进程在组成成分上的差别以及与其

相适应的通讯方式和应用目标。

Linux系统的fork()保持了UNIX的经典语义，被创建的进程具有独立于父

进程的地址空间，二者之间的通讯通常可采用pipe机制，clone（）是Linux

系统特有的系统调用，可以通过参数确定父子进程之间是否共享存储空间等资

h

h

源。在地址空间等资源共享的情况下，clone实质相当于创建了一个轻进程或线

程，这是clone的通常用法。实际在Linux系统中，fork以及用户级线程pthread

都是基于clone实现的。

2.设计内容

以Linux系统进程和线程机制为背景，掌握fork()和clone（）系统调用的

h

h

形式和功能以及与其相适应的高级通讯方式。由fork派生的子进程之间通过

pipe通讯，由clone创建的线程之间通过共享内存通讯，对于后者需要考虑互

斥问题。

以生产者-消费者问题为例，通过实验理解fork（）和clone（）两个系统

调用的区别。程序要求能够创建4个进程或线程，其中包括两个生产者和两个消

费者，生产者和消费者之间能够传递数据。

题目二：处理机调度—实时调度算法EDF和RMS

1.设计目的

深入理解处理机调度算法，了解硬实时概念，掌握最早截止期优先调度算法

EDF(EarliestDeadlineFirst)和速率单调调度算法RMS（RateMonotonic

Scheduling）的可调度条件，并能在可调度情况下给出具体调度结果。

2.设计内容

在Linux环境中采用用户级线程模拟实现EDF和RMS两种实时调度算法。给

定一组实时任务，按照EDF算法和RMS算法分别判断是否可调度。在可调度的情

况下，创建一组用户级线程，分别代表各个实时任务，并按算法所确定的调度次

序安排各个线程运行，运行时在终端上画出其Gantt图。为避免图形绘制冲淡算

法，Gantt图可用字符表示。

题目三：存储管理—动态异长存储资源分配算法

1.设计目的

理解动态异长存储分区资源管理，掌握所需数据结构和管理程序，了解各种

存储分配算法的优点和缺点。