操作系统课程设计

项目演示文稿

第一部分：项目概述

幻灯片1：封面

标题：操作系统课程设计
子标题：模拟实现操作系统核心功能
作者：佛山大学-22计算机科学与技术1班-梁书玮

幻灯片2：项目简介

开发目的：深入理解操作系统核心概念和实现原理
技术栈：
- 开发语言：Java 21.0.5
- GUI框架：Java Swing
- 构建工具：Maven
- 测试框架：JUnit 5
项目特点：
- 模块化设计
- 图形化界面
- 算法可视化
- 完整测试用例

幻灯片3：系统架构

四大核心模块：
1. 进程管理模块
2. 存储管理模块
3. 虚拟内存管理模块
4. 文件管理模块
每个模块包含：
- 核心算法实现
- 图形化界面
- 测试用例
- 详细文档

第二部分：进程管理模块

幻灯片4：进程管理概述

模块目标：
- 实现进程调度算法
- 管理进程生命周期
- 可视化进程状态转换
核心功能：
- PCB（进程控制块）管理
- 多种调度算法实现
- 进程状态实时监控

幻灯片5：进程调度算法

实现的调度算法：
1. FCFS（先来先服务）
  - 按进程到达顺序执行
  - 非抢占式调度
2. SJF（短作业优先）
  - 选择执行时间最短的进程
  - 最小化平均等待时间
3. 优先级调度
  - 基于进程优先级的调度
  - 防止低优先级进程饥饿
4. 时间片轮转
  - 公平分配CPU时间
  - 适合交互式系统

幻灯片6：进程管理界面

界面功能：
- 进程创建与销毁
- 调度算法切换
- 进程状态显示
- 就绪队列监控
- 实时性能统计

第三部分：存储管理模块

幻灯片7：存储管理概述

模块目标：
- 实现内存分配算法
- 管理内存分区
- 处理内存碎片
核心功能：
- 固定分区管理
- 动态分区管理
- 内存碎片整理

幻灯片8：内存分配策略

固定分区管理：
- 预定义分区大小
- 简单但可能造成内部碎片
动态分区管理：
- 按需分配内存
- 支持分区合并
- 减少外部碎片

幻灯片9：存储管理界面

界面功能：
- 内存分配可视化
- 分区状态显示
- 碎片整理过程
- 性能统计信息

第四部分：虚拟内存管理模块

幻灯片10：虚拟内存概述

模块目标：
- 实现页面置换算法
- 管理页表
- 处理缺页中断
核心功能：
- 多种置换算法
- 页面访问统计
- 性能分析对比

幻灯片11：页面置换算法

实现的算法：
1. FIFO（先进先出）
  - 置换最早进入的页面
  - 实现简单，性能一般
2. LRU（最近最少使用）
  - 置换最久未使用的页面
  - 性能好但开销大
3. LFU（最不经常使用）
  - 置换访问频率最低的页面
  - 考虑页面使用频率

幻灯片12：虚拟内存界面

界面功能：
- 页面置换过程展示
- 内存状态实时更新
- 缺页率统计
- 算法性能对比

第五部分：文件管理模块

幻灯片13：文件管理概述

模块目标：
- 实现磁盘调度算法
- 优化磁头移动
- 提高访问效率
核心功能：
- 多种调度策略
- 磁头移动可视化
- 性能数据统计

幻灯片14：磁盘调度算法

实现的算法：
1. FCFS（先来先服务）
  - 按请求顺序访问
  - 公平但性能一般
2. SSTF（最短寻道时间优先）
  - 优先访问最近的磁道
  - 可能导致饥饿
3. SCAN（电梯算法）
  - 单向扫描直到末端
  - 防止饥饿现象

幻灯片15：文件管理界面

界面功能：
- 磁头移动可视化
- 请求队列显示
- 寻道时间统计
- 算法效率对比

第六部分：项目总结

幻灯片16：技术特点

模块化设计
- 高内聚低耦合
- 易于扩展和维护
图形化界面
- 直观的操作体验
- 实时的状态展示
算法实现
- 多种经典算法
- 性能对比分析

幻灯片17：项目亮点

完整的算法实现
- 覆盖操作系统核心概念
- 算法可视化展示
丰富的交互功能
- 实时状态监控
- 参数动态调整
详细的性能统计
- 数据实时统计
- 图表展示分析

幻灯片18：未来展望

功能扩展
- 添加更多调度算法
- 支持更复杂的场景
性能优化
- 提高并发处理能力
- 优化内存使用
界面优化
- 增加更多可视化效果
- 提供更多交互选项

结束页

感谢聆听
项目地址：https://github.com/blxzer77/OperatingSystem