《操作系统》课程设计
指导书
------操作系统课程组
内蒙古工业大学信息工程学院计算机系
2012．12
目 录
《操作系统课程设计》教学大纲........................................ 3 第一章 设计规范与说明............................................... 5
1．1 设计规范 ................................................... 5 1．2 报告的整理与形成 ........................................... 6 第二章 设计内容..................................................... 7
2．1 文件系统的设计与实现 ....................................... 7 2．2 银行家算法的设计与实现 ..................................... 9 2．3 主存空间的分配与回收 ...................................... 11 2．4 处理机管理 ................................................ 16 内蒙古工业大学课程设计任务书（一）................................. 19 内蒙古工业大学课程设计任务书（二）................................. 20 内蒙古工业大学课程设计任务书（三）................................. 21 内蒙古工业大学课程设计任务书（四）................................. 22 内蒙古工业大学课程设计（论文）说明书书写规范....................... 23 附录一 模拟文件系统实践示例：..................................... 26 附录二 银行家算法实践示例：....................................... 43 附录三 可变式分区的分配与回收实践示例：........................... 49 附录四 时间片轮转法进行CPU调度的示例：........................... 54
《操作系统课程设计》教学大纲
课程编号：020217008 学时（周）：1周 学分：1 课程英文名称：Operating System of computer 课程类别：技术基础课 开出学期： 第五学期 开出单位（系）：计算机系 适用专业：计算机科学与技术、软件工程 制定人：赵俊生、马志强 一、制定依据
根据内蒙古工业大学2006版培养方案、操作系统课程教学大纲等制订本课程设计教学大纲。
二、目的与基本要求
1． 目的
操作系统课程设计是操作系统课程的重要实践性环节。通过小型文件系统、银行家算法、主存空间的分配与回收和处理机管理的设计与实现，可以加深学生对课堂中所讲授内容的理解，培养学生的系统开发能力，加强学生的项目经验，使学生初步具有研究、设计、编制和调试操作系统模块的能力。
2． 基本要求
根据操作系统课程设计任务书所确定的设计内容，每位同学选择其中一个设计题目进行 一周的设计，针对设计内容查阅相关资料、进行理论分析、确定相应算法并编程实现原型系统；完成原型系统后，按照内蒙古工业大学课程设计说明书书写规范，编写操作系统课程设计说明书；最后进行课程设计答辩。 三、基本内容和安排
1. 基本内容
题目一：文件系统的设计与实现
题目二：银行家算法的设计与实现 题目三：主存空间的分配与回收 题目四：处理机管理 2. 安排
周一：布置、讲解题目，收集资料； 周二：系统分析，算法设计；
周三：编制、调试程序；
周四：测试系统，形成设计结论，编写课设报告； 周五：系统及材料验收，课设答辩。 四、组织及指导方式
1. 学生的组织
本课设安排四个题目，学号为单号学生选择题目一或三进行设计，学号为双号学生选择题目二或四进行设计，一人一组，设计过程中可以相互讨论。
2. 指导方式
每班指导教师两人，每人指导一题，跟班指导。 五、考核方式及成绩评定
1. 考核方式
成绩考核采取面试答辩形式。 2. 成绩评定
由指导教师根据学生在设计中的表现、任务的完成情况、课程设计报告的质量等综合评定。评分标准为：1）完成基本功能占60%；2）设计报告占20%；3）出勤率占10%；4）回答指导教师提问占10%。根据以上四个标准，课程设计成绩按优秀、良好、中等、及格和不及格五级记分制评定。 六、教材及主要参考资料
1. 教材
[1] 张尧学主编．计算机操作系统教程（第三版）．北京:清华大学出版社，2006 2. 主要参考书
[1] 张尧学编．计算机操作系统教程（第三版）习题解答与实验指导．北京:清华大学出版社，2006
[2] 汤子瀛主编．计算机操作系统（第三版）．西安:西安电子科技大学出版社，2001 [3] 张坤等编．操作系统实验教程．北京:清华大学出版社，2008 [4] 张丽芬等编．操作系统实验教程．北京:清华大学出版社，2006
[5] Andrew S.Tanenbaum. Modern Operating Systems, Second Edition.Englewood Cliffs,N.J,Prentice Hall, 2001
[6] 屠祁等编.操作系统基础（第三版）．北京:清华大学出版社，2000 [7] 冯耀霖等编.操作系统.西安:西安电子科技大学出版社，2001
[8] 左万历．计算机操作系统教程（第二版）．北京：高等教育出版社，2004
第一章 设计规范与说明
1．1 设计规范
一、问题分析与系统结构的设计
充分地分析和理解问题本身。本阶段主要解决“要作什么，限制条件是什么”。 首先从问题中抽取合适的数据结构，作为整个系统的底层，解决问题的算法作为上层。
定义数据的存储结构及其在这些结构上的操作，使得在上层的应用中可以通过这些操作完成对数据结构层的访问。在这个过程中，要综合考虑系统功能，使所设置的操作要易于系统整体功能的实现。
最后写出每个函数的规格说明，包括形参个数和类型、函数的返回类型、函数的前提条件是什么、以及函数的功能。列出函数间的调用关系，可以使用调用关系图表示则更加清晰，这样便完成了系统结构设计。
二、详细设计和编码
详细设计的目的是对函数的进一步求精。用 if、while和赋值语句等类语言写出算法的框架。利用类语言的目的是避免陷入细节。在编码时，可以对详细设计的结果进一步求精，用高级语言表示出来。应注意以下事项。
1．程序的每一行最好不超过60个字符。每个函数通常不要太长，以40行为宜。函数包含的程序行数太多，易于造成阅读困难。
2．变量定义为：名+类型。如：LinkList *firstLinkListPointer;其中first为名,后面的LinkListPointer说明是链表指针类。
3．控制if、while等语句的嵌套深度，最多不超过5层。
4．对每一段程序完成的作用，除非常明显的除外（如：x = x + 1; 注释为 x 加 1，没有什么意义），都应加以注释。这会对程序的调试提供很多 方便。
5．对每个数据结构和其函数要进行单元测试。
6．根据情况可以设立若干调试点，即输出若干信息，用于验证和你的设想是否一致。另外，对于输入输出语句，必须对它们的作用加以说明。否则，在调试程序时，无法了解系统需要输入说明，系统输出的又是什么。
三、静态检查