操作系统课程设计：内存统计、文件系统与进程同步

"该课程设计包含了四个主要的项目：系统内存使用统计、文件系统管理、文件读/写方式比较和进程间的互斥与同步。这些项目旨在深入理解操作系统的概念和实现，通过实际操作来提升学生的技能。" 一、系统内存使用统计 在这个设计中，学生需要利用Windows系统提供的API函数和数据结构来实时监控和展示系统内存及虚拟存储的使用情况。设计报告应包括所使用的函数（如GetProcessMemoryInfo, GlobalMemoryStatusEx等）和参数设置，关键的数据结构（如MEMORYSTATUSEX结构体），以及算法流程。最后，对实验结果进行分析，讨论不同操作如何影响内存和虚拟内存的使用。 二、文件系统管理 这个项目模拟了Unix的文件系统，包括用户登录、用户管理、文件卷创建、以及一系列文件操作。学生需要实现类似Unix的命令，如login、logout、mkdir等，并确保数据能在内存和磁盘之间正确地保存和恢复。设计报告应包含算法流程图、关键数据结构（如目录树和链表）以及测试数据和结果，以证明系统功能的正确性。 三、文件读/写方式比较 此设计要求比较无缓冲、有缓冲和异步文件读/写方法的性能。学生需要针对同一文件执行这三种方式，并记录每次操作的时间，最后计算平均耗时进行对比。报告中应详述如何设置不同的读写模式，获取系统时间的方法，以及整个操作的算法流程。这一部分的目标是理解不同的I/O策略对效率的影响。 四、进程间的互斥与同步 该设计任务关注的是进程间对临界资源的互斥访问和同步。学生需编写算法，确保进程在访问特定文本文件时能遵循互斥原则，且当文件达到最大字符限制时，能正确处理同步问题。设计报告应阐述实现互斥和同步的机制，如使用信号量、Mutex等，并可能包括示例代码和运行示例，展示如何避免竞态条件和死锁。 这些项目覆盖了操作系统中的核心概念，如内存管理、文件系统、I/O操作和进程同步，是提升学生实践能力的理想途径。通过这些设计，学生不仅能够理论联系实际，还能增强解决复杂问题的能力。