操作系统课程设计实践：前驱图与并发编程

"操作系统课程设计相关题目，涵盖了操作系统的基本概念，包括进程管理、线程同步、资源分配等核心知识点，并通过实践项目让学生深入理解这些概念。" 操作系统课程设计是计算机科学教育中的一个重要环节，它旨在让学生通过实际操作来理解和掌握操作系统的基本原理。以下是对给定的课程设计题目涉及知识点的详细说明： 1. 前驱图绘制：前驱图是一种图形化工具，用于表示事件或任务的依赖关系。在操作系统中，它常用于分析进程调度、任务执行顺序等。设计前驱图需要实现数据结构和绘图例程，支持动态添加、删除节点和边，以及读写文件的功能。这要求学生具备数据结构、图形界面编程和文件操作的知识。 2. 程序片段的前驱图绘制：这部分涉及到程序分析，特别是词法分析，以确定语句间的依赖关系。学生需要了解编译原理，能够实现简单的词法分析器，并根据分析结果绘制前驱图。 3. Intel 80x86系列CPU的环保护机制：这涉及到计算机体系结构和安全。学生需研究CPU的保护模式，分析CIH病毒如何绕过环保护机制，这要求深入理解汇编语言和CPU工作原理。 4. 多进程/线程编程：这部分涵盖了进程和线程的并发控制，如临界区、互斥量和信号量。学生需要编写程序模拟并发执行，展示不同执行顺序（如教材P29所示），并实现同步和互斥机制，确保正确共享资源。 5. 生产者-消费者问题：这是经典的并发问题，要求学生设计生产者和消费者进程/线程，使用缓冲区进行数据交换，实现同步。这需要掌握队列数据结构和条件变量。 6. 读者-写者问题：与生产者-消费者问题类似，但更关注多个读者和一个写者如何共享数据。学生需要设计合适的同步机制，确保读写操作的正确性。 7. 哲学家问题：这是一个典型的死锁示例，涉及五个哲学家和五根筷子。学生需要编写程序避免死锁的发生，同时考虑资源的公平分配。 8. 进程通信：最后，学生可能需要实现不同进程间的通信，例如使用管道、消息队列或共享内存等机制，这将深入探讨操作系统中的并发处理和资源共享。 以上各项设计都需要学生具备扎实的编程基础，理解操作系统原理，尤其是进程、线程、同步和通信机制。通过这些课程设计，学生不仅能深化理论知识，还能提升解决实际问题的能力。