操作系统课程设计-指导书

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1、长　沙　学　院课程设计指导书课程设计名称操作系统课程设计系（部）计算机科学与技术专业　计算机科学与技术班级　09计控1、09数库1-5班2012年06月01日课程名称：操作系统课程设计课程编号：7020130160主笔人：何文德主审人：邓旭东一、课程设计的目的1.通过本课程的学习，使学生能更进一步地理解操作系统的设计和实现思路。培养学生的实际运用操作系统原理和算法分析解决问题的能力。2.提高学生建立设计文档、归纳总结的能力。二、课程设计的题目1.进程调度程序设计2.SD卡读卡程序设计(限计控方向)三、设计内容（主要技术关键的分析、解决思路和方案比较等

2、）（一）虚拟内核及进程调度程序设计1.基本要求：设计一个虚拟内核，该内核能支持多任务管理。提供创建进程、终止进程、进程状态转换，进程调度，上下文切换等功能。2.创新要求在基本要求达到后，可以进行创新设计。3.设计方法和基本原理(1)问题描述：系统由虚拟内核(VKernel)、命令解释程序(Commander)、用户程序（Application）、编译器（Compiler）四部分组成。VKernel首先运行，并常驻内存。Kernel启动后，创建Commander进程。根据用户请求创建多个Application进程。Kernel负责维护6个数据结构，包括

3、时间(Time),处理器状态(CPUstate),进程表(PCBTable),就绪队列(ReadyState),等待队列(BlockedState),运行进程（RunningState）。Time是系统时间片。CPUstate应包括程序计数器PC,累加器A、B,状态寄存器F的值。PCBTable的每一项是一个进程的进程控制块(PCB)。系统采用时间轮转和优先级调度混合算法。优先级以优先数表示，优先数越大则优先级越高。调度时，就绪队列中优先数最大的进程优先运行，相同优先数进程按FIFO方式调度。进程运行一个时间片以后,其优先数数减1（即降低一级）；进程

4、在就绪队列中等待3个时间片以后，其优先数加1。(2)问题的解决方案：①设计一个PCB数据结构，该结构包含进程的所有信息，如进程号pid，父进程号ppid，进程优先数，进程运行时间，进程时间片，程序计数器值，累加器值等。②设计一个kernel程序，该程序分配一个大的内存空间，用于存放用户进程。③在kernel中设计一个解释函数，解释执行用户程序中的语句。④设计一个命令解释程序，接收用户命令，发送给kernel。⑤在kernel中设计一个调度函数，调度用户进程运行。⑥在kernel中设计一个上下文切换函数，负责进程的切换。Kernel中设置一个定时器，负

5、责处理时间片。⑦用虚拟指令编写用户测试程序。（二）SD卡驱动程序设计(限计控方向)1. 基本要求：设计一个SD卡读卡程序，该程序能从SD卡读取FAT格式的文件。2.创新要求在基本要求达到后，可以进行创新设计。3.设计方法和基本原理(1)问题描述：SD卡标准及软硬件接口。SD卡的驱动程序模块(2)问题的解决方案：了解SD卡标准，根据标准设计硬件接口。连接并部署硬件系统。设计SD卡驱动程序模块通过实验了解MBR。通过实验了解引导分区。设计FAT及目录读取程序模块。设计文件读写模块四、设计步骤1.写出需求分析（做什么）2.分析系统中的用到的操作系统原理和算

6、法3.设计系统数据结构4.完成程序功能设计5.用户界面的设计6.代码编写7.功能调试8.整理源代码，撰写课程设计报告书。六、设计进度安排见课程设计工作计划表。七、考核标准1．考核方式(1)课程设计结束时，在机房当场验收。(2)教师提供测试数据，检查运行结果是否正确。(3)回答教师提出的问题。(4)学生提交课程设计文档（A4打印件）,教师评阅。2．评分方法上机检查:书面报告:答辩=6:3:1，没有通过上机检查的其成绩直接记录为不及格。八、注意事项1.学生独立完成课程设计任务，杜绝拷贝抄袭。2.任务书下发后，学生不能更换课题。3.没有通过上机检查、代码或

7、设计文档雷同者，其成绩为不及格。4.答辩结束后给出最终成绩。