〔重庆理工大学〕《操作系统课程设计》任务书

《操作系统课程设计》任务书（课设选题）

CQUT《操作系统课程设计》任务书

• 《操作系统课程设计》任务书（课设选题）
• • 一、课程设计目的
  • 二、课程设计目标
  • 三、课程设计基本过程要求
  • 四、课程设计选题（题目中级别为难度等级参考）
  • • （一）操作系统设计中西部区域赛题目（优级题目）
    • （二）一个操作系统内核的实现（优级题目）
    • （三）XV6操作系统（优级题目）
    • （四）基于uCore OS（优良级题目）
    • （五）基于RISCV的操作系统（优良级题目）
    • （六）基于RUST的NPUcore内核实践(优良级题目)
    • （七）操作系统设计赛题目（优良级题目）
    • （八）操作系统课程思政案例设计（优良级）
    • （九）基于Linux0.11内核的实践（良级）
    • （十）文件系统模拟实现（良级）
    • （十一）基于龙芯LoongArch的飞机显示驱动控制（良中级）
    • （十二）处理机调度的模拟实现（良中级题目）
    • （十三）linux相关内核模块的分析实现（中级题目）
    • （十四）请求分页存储管理的模拟实现（中级题目）
    • （十五）页面置换算法的模拟（中级题目）
    • （十六）其他操作系统相关题目
  • 五、课程设计成绩评定方式及考核标准
  • • （一）考核及成绩评定方式
    • （二）考核与评价标准
  • 六、《操作系统课程设计》任务书Word文档
  • • 1.《操作系统课程设计》任务书

一、课程设计目的

本课程是学完《操作系统》课程后，通过综合运用所学专业知识对操作系统的相关模块或重要算法进行分析、设计实现方案、判断方案的合理性、选择使用恰当的平台和技术搭建开发环境，进行软件模拟实现及验证、并对结果进行分析，进而巩固、验证和拓展操作系统原理教学内容，培养学生的探索创新能力和分析解决复杂工程问题的能力。

二、课程设计目标

表1 课程目标及其与毕业要求的关系

三、课程设计基本过程要求

编制提交课程设计报告文档，要求每位同学写出一份详细的课程设计报告，同组者程序相同，但报告要自己独立完成。（报告60%以上相同者成绩降一级，80%以上相同者按不及格处理）应提交的资料包括：

（1）课程设计电子版报告，班级_学号_姓名.pdf格式（如1班_12203070101_张三.pdf，教改班为0班）（智慧树平台提交）

（2）设计程序，每位同学要把自己的程序、可执行程序和报告（班级_学号_姓名命名）打一个包以班级学号姓名命名提交（如1班_12203070101_张三.zip，教改班为0班）（智慧树平台提交）。

四、课程设计选题（题目中级别为难度等级参考）

（一）操作系统设计中西部区域赛题目（优级题目）

全国大学生计算机系统能力大赛（https://os.educg.net/#/）

参加比赛并完成项目（注：报名截止时间2025.12.31）

（二）一个操作系统内核的实现（优级题目）

要求：构建一个简单的小型操作系统或实现操作系统的某个模块功能。

可两人一组合作

可参考：

• 操作系统真相还原

• 手写简易操作系统手写简易操作系统_LyaJpunov的博客-CSDN博客

• 30天自制操作系统

• http://wiki.0xffffff.org/

• 《自己动手写操作系统》或《orange’s 一个操作系统的实现》

或其他小型操作系统的设计实现

（三）XV6操作系统（优级题目）

可两人一组合作

具体参考MIT：https://pdos.csail.mit.edu/6.828/2020/schedule.html

（四）基于uCore OS（优良级题目）

完成基于uCore操作系统实验（清华大学）中5个及以上实验项目，参考：

• https://www.xuetangx.com/course/THU08091000267/12424484

• https://www.bilibili.com/video/BV1uW411f72n?p=101

• https://www.lanqiao.cn/courses/221

（五）基于RISCV的操作系统（优良级题目）

可两人一组，可直接在头歌平台上做

完成基于RISCV的操作系统实验(华中科技大学)中其中一个实验Labi的基础部分+i的一个挑战实验或3个及以上基础实验。

参考：

• 头歌网站：www.educoder.net/paths/3639

• 实验指导书：https://forgeplus.trustie.net/hustos/pke-doc

（六）基于RUST的NPUcore内核实践(优良级题目)

可直接在头歌平台上做，可两人一组

完成操作系统内核构建（西北工业大学）中的4个及以上案例，具体参考：

https://www.educoder.net/paths/7wnb29j6

若能对其中案例进行改进或创新案例者直接答辩为优秀

（七）操作系统设计赛题目（优良级题目）

可在所有操作系统设计赛道中选择任一个题目完成

全国大学生计算机系统能力大赛（https://os.educg.net/#/）

（八）操作系统课程思政案例设计（优良级）

挖掘操作系统课程知识所蕴含的思想政治教育资源和育人功能，将思想政治教育的元素、理念、精神或价值追求，有机融入操作系统系统课程相关知识点，使我们在获得专业知识的同时，能够在科学精神、社会责任、创新精神、团队协作、文化自信、系统思维等方面获得更全面的人格滋养和价值引导，要求综合运用PPT+视频+讲解等形式设计完成3个及以上在课程知识点中融入思政元素的课程思政案例。

（九）基于Linux0.11内核的实践（良级）

完成基于内核栈切换的进程切换、信号量的实现和应用、地址映射与共享、proc文件系统的实验项目。具体参考：

操作系统原理与实践_Linux – 蓝桥云课 (lanqiao.cn)

（十）文件系统模拟实现（良级）

设计实现一个文件系统，所设计的文件系统要有文件存储空间的管理和目录管理、和文件管理，要具备文件系统格式化、用户登录、用户注销、显示目录内容、文件创建、文件删除、文件读写、目录创建和目录删除等功能，创建的文件要有相应的权限控制。要有目录结构的设计和磁盘空间的分配与回收等文件系统核心功能。

提示：可参考ext、ntfs、fat文件系统，建议用磁盘镜像文件模拟文件系统的磁盘空间，如Linux下的dd、hexdump命令。程序还要考虑用户界面的友好性和使用方便性。

（十一）基于龙芯LoongArch的飞机显示驱动控制（良中级）

通过编写显示器驱动程序，在QEMU模拟器上将字符飞机显示在显示器上，并通过键盘中断进行飞机的移动、颜色等。具体参考（资料从教师处获取）：

• MaQueOS实验指导书.pdf；

• https://gitee.com/dslab-lzu/maqueos

（十二）处理机调度的模拟实现（良中级题目）

设计实现处理机调度模拟程序，能够根据不同的算法进行调度，包括先来先服务、短作业优先、最短剩余时间优先、时间片轮转、基于静态优先级的调度，基于高响应比优先的动态优先级调度，多级反馈队列调度等处理机调度算法，能够模拟进程调度情况，并根据周转时间、带权周转时间，平均周转时间和平均带权周转时间等对不同的调度算法进行分析评价。

程序能够让用户选择使用哪种调度算法，进程基本信息要既能从文件读入，也可手动输入。程序还要考虑用户界面的友好性和使用方便性（图形化界面）。

（十三）linux相关内核模块的分析实现（中级题目）

要求：对Linux架构或内核某个模块的代码进行详细的实现原理和实现技术分析并验证。

（十四）请求分页存储管理的模拟实现（中级题目）

要求：能够根据进程的要求按照请求分页存储管理方式模拟内存空间的分配与回收，并能够根据进程的空间分配情况完成地址映射，要有分配策略和置换策略（可选择多种置换算法）。可显示内存的分配情况。

（十五）页面置换算法的模拟（中级题目）

要求：最佳、先进先出、最近最久未使用、最少使用、简单Clock、改进型Clock页面置换算法的实现，程序能够演示上述算法的具体动态实现过程，并计算缺页次数和缺页率。要求内存块数由用户手动输入，页面序列号既可随机生成，也可从文件中读取，也可以让用户手动输入，三种方法。

要求要有清晰、正确的图形化界面。

（十六）其他操作系统相关题目

五、课程设计成绩评定方式及考核标准

（一）考核及成绩评定方式

表2 课程目标达成考核与评价方式对照表

（二）考核与评价标准

表3 检查（答辩）评价标准表

注：本表成绩比例为检查及答辩比例，评价标准供参考，可由课程组根据实际教学效果微调。

表4 课程设计报告评价标准表

六、《操作系统课程设计》任务书Word文档

1.《操作系统课程设计》任务书

《操作系统课程设计》任务书