《操作系统》实践环节指导指导
操作系统实验指导书-final
中央民族大学操作系统实验指导书目录前言 (3)实验总体要求 (4)实验格式 (5)实验一：Linux的初步认识 (6)实验二: 系统调用实验 (9)实验三：进程同步实验 (16)实验四：进程通信实验 (21)实验五：页面调度算法模拟 (28)实验六：虚拟文件系统 (31)实验七：Linux Socket编程 (79)附加实验：linux的深入认识 (86)前言《操作系统》课程是计算机科学与技术专业的主干课。
操作系统是现代计算机系统中必不可少的基本系统软件，对计算机系统资源实施管理，是所有其他软件与计算机硬件的唯一接口，所有用户在使用计算机时都要得到操作系统提供的服务。
《操作系统》课程是一门理论和实践相结合的课程。
通过《操作系统》实验教学，可以是使学生深入地掌握操作系统的基本概念、基本原理，同时也可以使学生能够运用《操作系统》提供的方法与技巧对实际问题进行算法设计和程序设计，即能更好地实现与课程同步练习，又进一步深化理解和灵活掌握教学内容；又能培养学生程序设计及上机调试的能力。
这将为其后继课程如《计算机体系结构》、《计算机网络》等打下必要的基础，同时也为今后在相关领域开展工作打下坚实的基础。
《操作系统》课程含有18学时的实验内容，要求学生完成linux的初步认识、进程同步、进程通信、页面调度算法模拟等实验，使学生了解和掌握操作系统的基本原理，掌握常用操作系统的使用和一般的管理方法等内容。
通过《操作系统》实践环节，培养学生认真分析问题、解决问题的能力，同时培养学生面对问题勤于思考及团队合作的意识，最终使学生达到理论与实践相结合的目的。
《操作系统》实验教学计划安排7个实验项目。
由于每个项目都是一个综合训练，仅仅依靠上机三个学时是远远不够的，尤其是实验6和实验7，具有很大的难度，教师可以根据学生的实际情况调整实验内容。
这里要求每个同学上实验课前必须做好充分的准备，如问题的分析、数据类型和系统的设计以及程序的编写、初步的调试等等，上机实验课主要是教师和同学们一起讨论和交流，共同解决系统设计和调试中的问题。
自考“操作系统”实践环节复习指导
自考“操作系统”实践环节复习指导一、类型课程实验考核二、目的与要求操作系统是一门计算机专业的理论课，本考核的主要目的是通过程序考察学生掌握操作系统基本理论的能力：1.检查学生通过阅读程序、理解操作系统基本理论，画出流程图的能力；2.考察学生利用学过的操作系统基本理论，补充模拟程序的能力。
三、考核环境软件要求：DOS下的Turbo C 2.0/3.0系统。
四、考核内容1、进程调度的模拟算法；2、可变分区的主存分配和回收的算法；3、模拟设备分配和回收的算法；4、模拟作业调度的算法；5、模拟页面办理（缺页中断）的算法；6、模拟文件目录办理的算法。
五、考核时间与形式考核时间为90分钟；采用闭卷形式，所有答案都直接做到考核盘上；书写的内容则直接写在考试卷上。
六、题型与要求参考样卷。
（其程序可参阅《计算机信息办理专业（本科）实践环节指导》P8-101）七、注意事项1、试卷和考核盘都要清楚地书写姓名、准考证号和机号信息；2、必需用蓝、黑色钢笔或圆珠笔书写，笔迹要清楚、卷面要整洁。
3、考试期间严禁左顾右盼、窃窃私语；对机器或试卷中出现的问题由监考老师负责解决。
4、补充程序部分直接存储在考核盘上，书写部分直接写在卷面上。
：八、参考样题：样题一一、运行程序，说明程序的作用：这是一个可变分区主存回收模拟的标题问题。
请进入DOS状态，在出现“C：\”提示符以后，键入“cd A：\osdisk”命令，回车后键入“exam11”，运行exam11.exe文件，并依次手工输入回收分区的起始地址和分区长度：400和50，500和100，800和70.写出最后运行的结果，并说明本程序是否还存在缺陷。
已知：系统当前输出空闲区表如下：起始地址分区长度标记0 400 1800 90 1二、按照要求画出流程图。
这是一个模拟采用算时间片轮转调度算法进行进程调度的程序。
请打开“A：\osdisk”文件夹中的exam12.txt文件，阅读源程序，并在答题纸上画出流程图。
《计算机操作系统》实验指导书
《计算机操作系统》实验指导书（适合于计算机科学与技术专业）湖南工业大学计算机与通信学院二O一四年十月前言计算机操作系统是计算机科学与技术专业的主要专业基础课程，其实践性、应用性很强。
实践教学环节是必不可少的一个重要环节。
计算机操作系统的实验目的是加深对理论教学内容的理解和掌握，使学生较系统地掌握操作系统的基本原理，加深对操作系统基本方法的理解，加深对课堂知识的理解，为学生综合运用所学知识，在Linux环境下调用一些常用的函数编写功能较简单的程序来实现操作系统的基本方法、并在实践应用方面打下一定基础。
要求学生在实验指导教师的帮助下自行完成各个操作环节，并能实现且达到举一反三的目的，完成一个实验解决一类问题。
要求学生能够全面、深入理解和熟练掌握所学内容，并能够用其分析、设计和解答类似问题；对此能够较好地理解和掌握，并且能够进行简单分析和判断；能够熟练使用Linux用户界面；掌握操作系统中进程的概念和控制方法；了解进程的并发，进程之间的通信方式，了解虚拟存储管理的基本思想。
同时培养学生进行分析问题、解决问题的能力；培养学生完成实验分析、实验方法、实验操作与测试、实验过程的观察、理解和归纳能力。
为了收到良好的实验效果，编写了这本实验指导书。
在指导书中，每一个实验均按照该课程实验大纲的要求编写，力求紧扣理论知识点、突出设计方法、明确设计思路，通过多种形式完成实验任务，最终引导学生有目的、有方向地完成实验任务，得出实验结果。
任课教师在实验前对实验任务进行一定的分析和讲解，要求学生按照每一个实验的具体要求提前完成准备工作，如：查找资料、设计程序、完成程序、写出预习报告等，做到有准备地上机。
进行实验时，指导教师应检查学生的预习情况，并对调试过程给予积极指导。
实验完毕后，学生应根据实验数据及结果，完成实验报告，由学习委员统一收齐后交指导教师审阅评定。
实验成绩考核：实验成绩占计算机操作系统课程总评成绩的20%。
指导教师每次实验对学生进行出勤考核，对实验效果作记录，并及时批改实验报告，综合评定每一次的实验成绩，在学期终了以平均成绩作为该生的实验成绩。
《操作系统原理》教学方法探索
《操作系统原理》教学方法探索摘要:操作系统是计算机相关专业学生必修的一门的重要专业主干课程，由于该课程概念繁多且抽象，因此学生普遍反映较难学好，作者结合自身的教学经验，对这门课程如何教授和采用启发式教学进行了探索。
关键词:操作系统改革创新能力操作系统是计算机系统的基本组成部分，它在整个计算机系统软件中占据核心地位，在计算机技术不断更新和完善的今天，无论是硬件技术还是软件技术的变革都会在计算机操作系统的设计技术与使用风格上得到体现。
普通用户只需要了解操作系统的外部功能，而无需了解其内部实现细节，但对于计算机相关专业的学生来说，操作系统是重要的一门专业主干课程，不仅要象普通用户一样会使用它，还要了解它的设计与实现原理，在此基础上利用计算机去开发各种软件，解决复杂的应用问题。
1、操作系统课程的特点操作系统课程中很多概念如进程、线程等都比较抽象，涉及的知识内容又十分广泛，涉及到硬件、编译、数据结构等内容，这就要求学生不仅要有很强的抽象思维能力，而且要有很好的微机原理、编译原理、程序设计、数据结构等相关课程的知识基础并把它们融会贯通的能力，这给学生在学习过程中造成了相当的困难。
计算机专业的学生学会C语言能够设计简单的程序，学会FLASH会设计一个简单的动画，这样的教学内容学生能够看到效果，学习兴趣往往较高。
而操作系统原理等一些基础理论课程很难见到实际的效果，即使学习完这门课程要求学生设计一个操作系统也是不现实的，因而学生造成了没什么实用价值的心理，主观上不重视它的学习。
加上理解的困难，大多数学生认为操作系统既枯燥又没有实用性，学习起来浪费时间和精力。
2、教学手段的改革传统的教学手段单一，理论与实际脱节。
“灌输式”教学方式强调“授之以鱼”，而忽视了学生能力的培养和提高，难以调动学生的积极性，致使学生缺乏对操作系统课程的学习兴趣，难以掌握操作系统原理的精髓，因此积极探索形式多样的教学方式具有十分重要的意义。
教学于段改革的目的就是要转变“授鱼”为“授渔”，提高学生自身的综合素质，培养学生的创新能力。
“操作系统”课程改革与建设的研究与实践
一
教学内容 ， 使学生完成 了从被动式学 习到主动式学习的转换 ， 学生 不再停留在课堂上对抽象 的概念和理论的认知上 ， 而是能在课下
大 量 的时 间中深 入操 作 系统 内部 了解更 多 的功 能 以及 这些 功 能是
、
对于计算机学科来讲 ， “ 操作系统” 是八 门核心课程之一 ， 也是 计算机系统中最重要的系统软件。学好“ 操作系统” 不仅 为计算机
专业的学生奠定了很厚 的计算机 系统理论基础 ， 同时为学生增强 实践动手能力， 提高对计算机系统 的创新性思维的培养和增 加学 习兴趣方面都会起到 良好 的促进作用 。我们课程组通 过对“ 操作
系 统” 课程 教学 内容 、 方法 、 学 手段 、 践 动手 能力 和 系统 软 教学 教 实
受一些抽象的理论知识 ， 无法切身体会操作系统大量 内在深入 的
知识 ， 学完后收获不大 ， 根本达不到 Ｆ益发展的教学要求和教学 目 Ｊ 标， 给后续课程的支撑 也大打折扣 。近些年操作系统的发展变化 也非常快 ， 现代的操作系统软件都 引进 了许多新技术 ， 如果教学 内 容不能紧跟时代发展的步伐 ， 么我们的学生必将落伍。 那 ２０ 年和 ２０ 年 ， ０３ ０６ 我们重新修订 了两次教学大纲， 先后选取 了我国大多数高校采用的西安 电子科技大学汤子瀛编写的“ 计算
更 新教 学 内容 ， 课 程教 学 紧跟 时代 发 展 使
如何实现的， 并进 一步完成对操 作系统某些功 能和算法 的设计 。
这样 把 一些 呆 板 的理 论 知识 活 化 了 ， 生 的知 识面 扩大 了 ， 他 学 与其
步伐
操作系统是计算机系统 的核心组成部分 ， 是计算机科学与技 术专业和软件工程专业最重要 的学科基础课之一 ， 教育部从 ２０ ０９ 年起把它列为计算机专业研 究生 入学 考试的 四门专业统考课 之
关于《操作系统》课程教学改革的探索
第21卷第3期呼伦贝尔学院学报No.3Vol.21 2013年6月Journal of Hulunbeier College Published in June.2013关于《操作系统》课程教学改革的探索凃云杰（呼伦贝尔学院计算机科学与技术学院内蒙古海拉尔区021008）摘要：针对目前《操作系统》课程教学中存在的问题，结合自己的教学经验,从课程内容体系的组建、教学方法、教学手段的改进以及考试制度的合理制定等方面提出了课程教学改革的基本构想，提出了一些改进措施。
关键词：操作系统；教学方法；教学改革；教学内容中图分类号：TP316文献标识码：A文章编号：1009-4601（2013）03-0104-03由于《操作系统》课程的内容庞杂、涉及面广、概念抽象、实践性强，学生在学习的过程中往往感到不易理解，难于掌握。
它涉及计算机硬件、软件设计、程序设计语言、数据结构和计算方法等领域，对提高学生的思维能力、动手能力、创新能力和培养开发型人才具有十分重要的意义。
一、教学过程中存在的问题随着计算机应用向纵深方向进一步拓展，计算机操作系统课程的重要性日益凸显，传统的教学方法只关注了老师的“教”，而较少考虑学生的“学”，因此难以达到理想的效果。
（一）教学内容侧重理论，实践环节薄弱《操作系统》课程要有好的教学效果，就要引导学生自己动手设计、实现一个具体操作系统实例。
这不仅要求学生在学习该课程之前就要掌握汇编语言、C语言、计算机硬件、操作系统结构等多种知识，而且还需要学生抽出大量的时间和精力放在实验上，这样的要求学生不易做到。
因此现有的教学过程往往重点偏向操作系统原理的理论教学，对学生的实践环节不是很注重。
学生在实际使用计算机时，也很难找到这些抽象理论在实际操作系统中的应用。
这使得学生对操作系统理论难以理解地掌握。
另外由于内容庞杂，使得学生难以对课程内容有系统地掌握，也使得学生对课程学习具有畏难心理。
[1]（二）教学内容较为陈旧教学目标能否实现，教学内容至关重要。
普通高校操作系统课程实践环节的研究与设计
Ｖｏｌ．２８Ｎｏ．９Ｓｅｐ．２０１２赤峰学院学报（自然科学版）ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｉｆｅｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ）第２８卷第９期（上）２０１２年９月《操作系统》是计算机各专业的核心基础课程．该课程原理性很，知识体系繁杂，内容涉及到了理论、算法、技术实现等，因此学生在学习的过程中往往难于掌握其整体设计思想和实现技术．这就要求授课教师在精心设置理论教学内容的同时，必须充分重视该课程的实践教学环节，只有这样学生才能对“操作系统”这一计算机最重要的系统软件的工作原理有真正的认识、理解，才可以进一步培养学生的规范的系统程序设计能力、提高学生的实际动手能力和创新能力．1国内操作系统课程实践环节的现状因为操作系统涉及的内容广，所以实践环节也有深有浅，采用的模式不一．在我国的本科高校中，依据高校的层次、师资力量、硬件环境和学生素质的差异，目前操作系统课程的实践主要有以下几种模式：１．１实现与设计模式该模式是指通过编程来扩充或替换操作系统的某些功能模块以及设计一个小型的操作系统内核．例如北京大学根据ＭＩＴ课程，通过五届学生的实习工作，“增量式”地对ＬｉｔｔｌｅＯＳ基础系统进行功能扩充，最终形成一个具备基本功能模块的教学用操作系统［１］．１．２阅读、分析具体操作系统的源代码模式由于Ｌｉｎｕｘ系统具有开放性，特别是其早期版本，由于源代码量少，可读性好，适合学生在较短学时内阅读理解；结构清晰，包含了操作系统的基本功能，没有过多的选项或硬件驱动，便于掌握操作系统的总体结构和设计思想．因此目前主要阅读、分析的是ｌｉｎｕｘ源代码．１．３模拟实现操作系统内核中相关算法的模式针对操作系统中一些典型功能或算法，如进程调度、内存分配、页面置换、文件系统、死锁检测、磁盘调度等进行编程实现，可通过操作界面运行程序对这些功能加以验证．这种模式所涉及的软硬件资源和数据结构都是自建的，并不对真实的系统资源进行访问和修改，因此可以摆脱具体操作系统的限制和软硬件细节［２］．该模式是一般院校最常见的实践方式．2操作系统模拟实验的设计为了实现操作系统教学目标，结合我校实际情况，我们采用了第三种模式．良好的实践环境是实践教学活动得以顺利开展的前提，经过优化和系统对比，我们采用学生最为熟悉的ｗｉｎｄｏｗｓＸＰ＋ＶＣ６．０作为实验环境，利用ＷｉｎｄｏｗｓＳＤＫ提供的系统接口（ＡＰＩ）完成程序功能．２．１设计实践教学的目标和原则安排教学实践环节要考虑到学校培养目标人才的定位，在实践中才能有意识的培养学生的不同能力．由于我们是一所培养应用型人才的高校，所以我们实验教学的目的是让学生理解、掌握操作系统的基本原理和基本功能，激发学生的学习兴趣和创新意识，进一步锻炼学生设计、编写大型软件的动手能力．根据这一目标笔者认为操作系统模拟实验的设计应该遵循以下基本原则：２．１．１与理论教学相融合的原则普通高校操作系统课程实践环节的研究与设计李振美（济宁学院计算机科学系，山东曲阜２７３１５５）摘要：在探索操作系统课程实践教学环节发展现状的基础上，结合理论教学内容构建了适合本校的实践教学体系，设计了合理的实验项目，为普通高校从根本上解决操作系统理论教学和实践教学脱离的现状提供了一个切实可行的参考方案．关键词：操作系统；实践环节；实验设计中图分类号：Ｇ６４２文献标识码：Ａ文章编号：１６７３－２６０Ｘ（２０１２）０９－０２０７－０２基金项目：济宁学院2011年教改研究项目（2011JX04）２０７－－我们设计的是模拟实验，所以就要注意仿真性，即所设计的实验内容要符合实际操作系统内的功能，与理论教学相结合，同时注意重点难点的兼顾．２．１．２可操作性原则在设计实验时，应该综合考虑学校的软硬件实验环境、学生能力素质等因素．所设计的实验应该是在现有教学条件下能够实施的，在难易程度上应该因材施教，即对于基本型的实验，要求所有的学生必须完成，而对于成绩好、能力强的同学，再增加选做实验．２．２实践教学内容的设计依据操作系统的五大功能，选择操作系统理论教学中一些重要和关键的算法，设计相应的实验，要求学生使用程序模拟的方式将这些算法实现［４］．据此我们设计了如下几个基本实验：实验一：单处理机系统中的进程调动模拟实验目的：让学生进一步区别进程和程序的不同、理解进程控制块（即ＰＣＢ）的作用及进程的并发执行［３］．具体要求：设计进程ＰＣＢ；完成进程队列的创建；模拟进程调度算法，包括先来先服务算法、优先级算法和轮转算法．实验二：进程死锁的模拟实验目的：让学生能够进一步理解进程同步和死锁的概念，理解为什么要对系统中多个相关的并发进程进行同步和互斥管理．具体要求：设计了两个进程用于模拟完成销售车票的过程．一方面，利用关键代码段（临界区）实现进程同步；另一方面，模拟实现进程死锁．实验三：页式虚拟存储管理的模拟实验目的：了解存储器管理任务和功能，深入了解页式虚拟存储管理中的地址转换过程和缺页中断处理过程，并掌握多种页面置换算法．具体要求：设计用于描述内存、内存块及页面的数据结构和管理内存中页面的链表；用软件实现地址转换过程；用常用的几种页面置换算法中的一种来处理缺页中断并研究其命中率．实验四：批处理系统中作业调度的模拟实验目的：让学生进一步理解在批处理系统中，由于主存容量及其它一些资源的限制，在外存后备队列中的作业不能同时被装入主存中．具体要求：设计作业控制结构；完成作业队列的创建；模拟作业调度算法，包括先来先服务算法、最短作业优先算法和最高响应比优先算法等．实验五：文件管理功能的模拟实验目的：让学生了解文件系统是如何实现“按名存取”及如何实现各种操作命令的．具体要求：设计两级目录结构；设计文件的保护措施；实现如下文件操作命令：建立文件、打开文件、读文件、写文件、关闭文件和删除文件．实验六：ＳＰＯＯＬＩＮＧ技术的模拟实验目的：通过设计一个ＳＰＯＯＬＩＮＧ假脱机输出的模拟程序，让学生更好的理解和掌握ＳＰＯＯＬ－ＩＮＧ技术的实现原理．具体要求：设计一个输出服务进程，一个输出进程，两个用户请求进程．当用户进程请求输出信息时，调用输出服务进程，该输出服务进程将信息送进输出井中，等待输出进程进行输出．２．３实践教学的组织管理与考核在实践教学中，学生是主体，教师是主导．教师简明扼要地讲授实验理论知识、实验目的、实验内容、重点和难点、注意事项，然后让学生进行实验．实验过程中，出现问题一般由学生自主研究解决，教师仅作启发性提示和引导．教学为灵活开放式教学，可建立ＢＳＳ互动教学平台或提供优秀论坛网址，增强与学生的交流；鼓励、帮助学生完成实验．实践作为实现教学目标的一个不可或缺的组成部分，还应建立严格的成绩考核制度．对每一个实验题目都进行相应的记录考核，检查其实验效果，成绩计入期末考试成绩，督促学生提高对实验的重视程度．3结束语在自己动手模拟实现操作系统某一功能的过程中，不仅可以加深学生对操作系统原理、功能、概念、算法、数据结构的理解，而且可以培养学生的创新意识，培养学生开发大型软件时应有的系统结构设计和软件工程思维能力．因此操作系统实践教学在深化教学改革，培养社会需求的应用型人才方面发挥了其应有的作用．———————————————————参考文献:〔１〕孙微微，等．研究型大学操作系统课程实习项目的设计［Ｊ］．农业网络信息，２００６（５）：１０５－１０７．〔２〕孙自广，等．操作系统课程的实践教学模式探讨［Ｊ］．计算机教育，２０１０（８）：１４６－１４８．〔３〕杨成．计算机信息管理专业实践环节指导［Ｍ］．北京：清华大学出版社，２００１．〔４〕颜彬，等．计算机操作系统实验教程［Ｍ］．北京：清华大学出版社，２００８．２０８－－。
《操作系统》课程教学改革的探索与实践
３ ）教学 方法 单 一 、 学 手 段 单 调． 教 由于 《 作 操 系统》 内容 多 ， 师又 必 须 按 照教 学 大 纲 和 教 学进 教 度 表进行 授课 ， 以采 用 的方 法 是 大 班 集 中上 课 ， 所
基 金 项 目 ： 口师 范学 院教 学 改 革 项 目（ ｏ ＪＯ ６ ７ 周 Ｎ ．２Ｏ ２ ）
比较 抽 象 、 学 ， 要 存 在 以下 问 题 ： 难 主
教师 讲解 ， 学生被 动接 受知识 ． 启发 式 、 对 讨论 式 的
讲课 方法 用 的较 少． 然摒 弃 了黑板 、 笔式 教学 ， 虽 粉
采 用多媒 体上 课 ， 是 教学 内容 的 组 织 、 排 还是 但 编
比较陈 旧 ， 乏 新意 ． 缺
统 》 程一般 是 理 论讲 授 和 实 验组 成 ， 试 为 闭卷 课 考
考试 ．
周 口师 范学 院计 算 机 本科 专 业 的《 操作 系统 》 课 程采用 的 是 汤 子 瀛 所 编 教 材 ． 课 是 每 周 ４学 讲
时 ， １ 周 ． 教学 过 程 中， 生 普遍 反 映该 课 程 共 ８ 在 学
第２ ６卷 第 ５ 期
ＶｏＩ ２ ＿ ６ ＮＯ． ５
周 口师范 学院学 报
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ｈ ｕ ｏ ｒ ｌ ｎｖ ｒｉｙ ｏ ｒ ａ ｆＺ ｏ ｋ ｕ Ｎｏ ｍａ ｉｅ ｓｔ Ｕ
２ ０ 年 ９月 ０９
Ｓｅ ２ ０９ ｐ． ０
《 操作 系统》 课程教学改革的探索 与实践
再加上课程统它本身就是一门基础理论课教师讲课时不能实验的编写准备需要4个小时的工作量再加上像讲photoshop网页设计等实用操作课程的模式2个小时的实验工作量和2个小时的批改实验工来讲学生也不能奢望教师能把这门课像讲程序设作量这样教师在给一个班讲授操作系统课程万方数据122周口师范学院学报2009年9月每周的工作量是4个小时的讲课加上20个小时的们通过课外自学一些深层次的知识动手编写一些课下准备时间
《操作系统》的实践教学研究
１ 概 述 《 操作 系统》 课程是计算 机及相关专业 的核 心基 础课 ， 该课 程不仅要求学生较好地 掌握 理论 基础 ， 而且要求培养学生 良 好 的课
程 实践能力 。 由于该课程 的 内容 比较抽 象 、 深奥， 并且 课程实验难 做 ， 实验效果不 明显 ， 所以， 该课程 的实践环节在很多学校成 为 摆设 ， 有 的学校干脆 去掉实践环节 。然而 ， 实践教学 又是本 门课 的重要组成部分 ， 实践教 学对于学生理解 和掌握操作系统 的基本 原理 和方法 ， 为今 后从事系统程序设计 ， 并发程序设 计 ， 多用户 环境应用程序设计 打下坚实 的基 础。所以 ， 本 门课不但必须包含实
践 内容 ， 而且还应该加强 ， 使之能更好地辅助课堂教学 。
２《 操作 系统 》 实 践环 节 的运作 情况
当前 ， 国 内各高校 因为 自身师 资力 量 、 实验条件 、 学生程 序编写能力 的不同 ， 对《 操作 系统》 实践环节 的处理方式不 尽相同 ， 有 的要求学生实现一个 比较完整的小型操作 系统 ， 该小 型操作 系统包含 了一般操作 系统 的主要功能 ； 有 的要求师生共 同剖 析一个 开 源的操作系统 ， 并试着更换 一些 功能模块 ， 以体 验这些模块 的地位 和作 用 ； 有 的要求学 生实现《 操作 系统》 中的一些经典算法 ， 如生 产者一 消 费者 问题 、 银行家算法 等 ， 以深 入理解《 操 作系统》 的原理 。另外 ， 各高校在人才培养方 案中 ， 《 操作 系统》 实验教学学 时一 般 占课程总学时的 １ ／ ３ 至１ ／ ２ ， 实践课时 的多少 ， 取决于高校对该门课的重视程度 ， 以及实 际的教学效果 。 经过对各高校《 操 作系统》 实践教学 的调查 ， 《 操作 系统》 实践部分 的开 设形式主要有 以下 四种 ：
对《操作系统》教学的思考
对《操作系统》教学的思考【摘要】《操作系统》是计算机科学专业中一门重要的课程，对学生理解计算机系统和软件开发具有关键意义。
本文从课程内容设计、教学方法选择、课程实践环节设计、学生评估与反馈、跨学科合作与创新等方面对《操作系统》教学进行了探讨。
在提高教学效果方面，建议加强实践操作，引入互动性教学工具，并重视学生的反馈与评估。
未来发展上，可以探索跨学科合作，促进教学创新。
对《操作系统》教学的思考需要不断更新课程内容、探索适合的教学方法，并关注学生的学习体验和发展需求。
通过努力，我们可以提高学生对操作系统的理解和应用能力，为他们未来的发展奠定坚实基础。
【关键词】操作系统、教学、课程设计、教学方法、课程实践、学生评估、跨学科合作、教学效果、发展展望、思考总结1. 引言1.1 介绍《操作系统》课程《操作系统》课程是计算机科学与工程专业中非常重要的一门课程，它主要介绍了计算机系统的核心组成部分——操作系统的原理、结构与功能。
在这门课程中，学生将学习到操作系统的基本概念，包括进程管理、内存管理、文件系统、设备管理等内容，同时也会学习到各种操作系统的设计和实现技术。
操作系统是计算机系统中的基础软件，它直接影响到计算机系统的性能、稳定性和安全性。
掌握好《操作系统》课程对于学生打好计算机基础，提高计算机系统设计和应用能力具有重要意义。
在学习《操作系统》课程的过程中，学生将深入了解操作系统的基本原理和工作机制，能够理解计算机系统的整体运行逻辑，掌握操作系统的设计与实现方法。
通过学习这门课程，学生将能够为操作系统的设计与开发奠定扎实的基础，为将来的工作和研究打下坚实的基础。
《操作系统》课程是一门非常重要的课程，它不仅是计算机科学与工程专业的核心课程之一，也是学生深入理解计算机系统运行原理和提高计算机技术水平的重要途径之一。
通过学习这门课程，学生将能够掌握计算机系统的核心知识，提高自身的综合能力，为未来的学习和工作打下坚实的基础。
操作系统课程教学改革的探索与实践
Ｋｅ ｒ ｓ ｙ ｗｏ ｄ ：Ｏｐ ｒ ｔ ｇ ｓ ｓｅ ； ｅ ｃ ｉ ｇ ｒ ｆ ｒ Ｔ ａ ｈ ｎ ｔ ｏ ｓｉ ｅ ａｉ ｅ ｙ ｓ ｌ ａ ｄ ｔ ｅ ｃ ｎ ｅ ｔ ａ ｅ ｓ ｍｅ ａ ｕ ｄ ｔｄ ｅ ａ ｉ ｙ ｔｍ Ｔ ａ ｈ ｎ ｅ ｏ ｍ； ｅ ｃ ｉ ｇ ｍｅ ｈ ｄ ｓｒ ｌｔ ｌ ｍａｌ ｎ ｏ ｔｎ ｓ ｒ ｏ ｗｈ ｔｏ ｔ ａｅ ， ｎ ｖ ， ｈ
流 行 的操 作 系 统 ， 而 新 一 代 的大 学 生从 未 使 用 过 这 些 操 作 系
统 。学生在 学习过程中 ，希望能参照 具体 的操作系统实例理 解相关理 论知识，但是教材 中具体操作 系统的分析和设计 的
案例较少 。
（ ） 系 统 》 ３学 操
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔ ｅ ｉ ｒ ｖ ｍｅ ｔ ｆ ｔａ ｈ ｎ ｔ ｏ ｓ ｓｒ ｃ ： ｈ ｍｐ ｏ ｅ ｎ ｓ ｏ ｃ ｉｇ ｍｅｈ ｄ ，ｍａ ｅｉ ｌ ｅ ｅ ｔ ｎ ｐ ａ ｔ ｅ ｅ ｃ ｅ ｓ ｃ ｎ ｔｕ ｔ ｎ ａ ｄ ｏ ｈ ｒ ａ ｐ ｃｓ ｗｅ ｅ ｅ ｔｒａ ｓ ｓ ｌ ｃｉ ， ｒ ｃ ｉ ，ｔａ ｈ ｒ ’ ｏ ｓｒ ｃｉ ｎ ｔ ｅ ｓ ｅ ｔ ｏ ｃ ｏ ｒ ｐ ｏ ｏ ｅ ｃ ｉｖ ｅ ｉ ｒ ｖ ｍｅ ｔｏ ａ ｈ ｎ ｆｅ ｔ ｎ ｕ ｌ ｙ ｂ ｎ ｌ ｚｎ ｅ ｔａ ｈ ｎ ｉ ａｉ ｎ ａ ｄ ｔ ｅｐ ｏ ｌｍｓｏ ｏ ｅ ａ ｉｇ ｒ ｐ ｓ ｄ ｔ ａ ｈ ｅ ｅ ｔ ｍｐ ｏ ｅ ｎ ｆ ｅ ｃ ｉ ｇ ｅ ｃ ｄ ｑ ａ ｉ ， ｙ ａ ａｙ ｉ ｇ ｔ ｅ ｃ ｉ ｇ ｓ ｕ ｔ ｎ ｒ ｂ ｅ ｆ” ｐ ｒ ｔ ｏ ｈ ｔ ａ ｔ ｈ ｔ ｏ ｈ ｎ
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Nachos平台操作系统上机实践指南
目录第一章试验环境介绍 (4)1.1 引言 (4)1.2 Nachos平台的功能特点简介 (4)1.2.1 什么是Nachos (4)1.2.2 Nachos的特点功能介绍 (4)1.3 Nachos平台的搭建与配置 (5)1.3.1 Nachos试验环境文件列表 (5)1.3.2 Nachos试验环境搭建步骤 (6)1.3.3 Nachos的功能模块组成结构 (22)1.3.4 Nachos的编译运行开发环境 (22)第二章Nachos平台技术实现说明 (24)2.1 Nachos的机器模拟机制概述 (24)2.1.1 Sysdep模块实现机制分析 (24)2.1.2 中断处理模块实现机制分析 (27)2.1.3 时钟中断模块实现机制分析 (28)2.1.4 终端设备模块实现机制分析 (29)2.1.5 磁盘设备模块实现机制分析 (29)2.1.6 系统运行情况统计 (30)2.2 Nachos中的进程/线程管理 (30)2.2.1 相关知识点回顾 (30)2.2.2 功能概述 (30)2.2.3 具体模块实现介绍 (31)2.3 Nachos中的文件系统管理 (33)2.3.1 相关知识点回顾 (33)2.3.2 功能概述 (34)2.3.3 具体模块实现介绍 (34)2.4 Nachos中的存储系统管理 (36)2.4.1 相关知识点回顾 (36)2.4.2 功能概述 (36)2.4.3 具体模块实现介绍 (37)2.5 Nachos中的网络系统管理 (37)2.5.1 相关知识点回顾 (37)2.5.2 现有功能分析 (37)2.5.3 具体模块实现介绍 (38)。
《计算机操作系统》课程设计
计算机操作系统课程设计1. 引言计算机操作系统是计算机科学与技术专业中一门重要的课程，它介绍了操作系统的基本概念、原理和设计方法，培养学生对计算机操作系统的理解和应用能力。
本文将介绍《计算机操作系统》课程设计的目标、内容和方法，并提供一些实用的学习资源和建议。
2. 课程设计目标《计算机操作系统》课程设计的主要目标是通过实践，帮助学生加深对操作系统概念和原理的理解，培养学生编写和调试操作系统的能力，提高解决实际问题的能力。
具体目标如下：- 理解操作系统的基本概念和原理； - 掌握操作系统的设计与实现方法； - 学会使用工具和技术进行操作系统的调试和测试；- 培养团队合作和解决问题的能力。
3. 课程设计内容《计算机操作系统》课程设计的内容包括以下几个方面：1. 进程管理：学生需要设计和实现一个简单的进程管理系统，包括进程的创建、调度和终止等功能，并实现进程间的通信和同步。
2. 文件系统：学生需要设计和实现一个简单的文件系统，包括文件的存储和管理、文件的读写等功能，并实现文件的保护和共享。
3. 内存管理：学生需要设计和实现一个简单的内存管理系统，包括内存的分配和释放、页面置换等功能，并实现进程的虚拟内存。
4. 设备管理：学生需要设计和实现一个简单的设备管理系统，包括设备的分配和释放、设备的控制和调度等功能，并实现设备的并发和互斥。
4. 课程设计方法《计算机操作系统》课程设计采用项目驱动的方法，学生将组成小组，每个小组负责完成一个操作系统的设计和实现。
具体方法如下： 1. 项目选择：学生可以自由选择他们感兴趣的项目，也可以从老师提供的项目中选择。
2. 项目计划：学生需要制定项目计划，包括项目的目标、任务和时间安排等。
3. 项目开发：学生按照项目计划开展项目开发工作，包括需求分析、系统设计、编码和测试等环节。
4. 项目评审：学生需要定期进行项目评审，包括项目进展、问题解决和改进措施等。
5. 项目展示：学生需要最后展示他们的项目成果，包括设计文档、源代码和演示等。
《操作系统》课程教学改革的探讨
差异 ， 尝试把 国外教 材 的部分 内容 引入教 学过程 中， 实践证 明这一教 改 构想在指 导操 作 系统课程建设 、 高教 学质量方 面行之有 效。 提 关键 词 ： 作 系统 ； 学实践 ； 学改革 操 教 教
《 操作系统》 是计算机学科最重要的专业基础课程之一 ， 所有高等院校中的计算机科学与 技 术专业都 毫无例外地开设 了计算 机操作 系统课 程 ， 并作 为专 业核 心课程 给 予重 点建 设 。而
且， 随着计算 技术 进入各个行 业 ， 与信息技 术相关 的专业 ， 如通信 工程 、 件工 程 、 软 信息 安全 、 自 动化控 制等 ， 计算机操作 系统列 入到专业 课程 计 划 中。近年来 操 作系统 在 理论 和技 术上 也将
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第３ 卷 第１ １ 期
气 象 教 育 与 科 技
２０ 年 总第 ８ 期 ０８ ２
《 操作 系统》 课程教 学改革的探讨
季赛 ， 岳键
（ 南京信息工程大学 计算机与软件学院， 江苏 南京 ２ｏ４ ） １ｏ４
摘要： 针对 目前计算机操 作 系统课 程教 学 中存 在 的 问题 ， 从课 程 内容体 系组 建、 学 教 方 法改进 以及 实践教 学环节合理 制定 等方 面提 出了课程 教 学 改革 的基本 构 想 ， 分析
Ｓｓｍ ：ｎ ｒａ ｄＤ ｓ ｎＰｉ ｉ ｅ （ ｙｔ ｓ Ｉ ｅ ｌａ ｅ ｇ ｒ ｃ ｌ ｝ 操作系统一精髓与设计原理） ｅ ｔ ｓｎ ｎ ｉ ｎ ｐｓ 。 ２２ 国 内外教学 大纲的 比较 和启 发 ． 从计算机理论的角度来看 ， 国内外教学大纲 比较接近 ， 教学 内容也基本相同 ， Ｊ这是非常
“操作系统”课程实践教学环节的研究与设置
源 的 Ｌｎｘ操作 系统 作 为教学 用实 例操 作 系统 ， 精 ｉｕ 并 心选择其 中的部分源代码作 为教学案例 ， 组成案例 库 ， 每一 个 案 例 ， 师给 出其 实 现 的具 体 功 能 、 对 教 使 用 的算法 设计 ， 求学 生写 出详 细 的代 码 阅读 注 释 ， 要 画 出尽可 能 详 细 的程 序 设 计 流 程 图。 目前 ， 已经 设 置 的代码 分析 案例 。（ 见表 １ ）
Ｔｈｅ Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ａ ｄ Ｄｅ ｉ ｎ ｏ ｅ ａ ｉ ｇ Ｓ ｓｅ ｐｅ ｉ ｅ ｔ Ｃｏ ｒ ｅ ｓ ａ ｃ ｎ ｓｇ ｆ Ｏｐ ｒ ｔｎ ｙ ｔ ｍ Ｅｘ ｒｍ ｎ ｕ ｓ
Ｚ ＨＡＯ Ｗ ｅ—ｕ ＨＥ ｉｎ ｘａ ｉ ａ ，Ｃ ｈ Ｎ Ｊａ ．ｉ ，ＤＯＮ Ｌ Ｇ ｉ
［ 摘
要］ 文章 阐述 了操作 系统课 程实践教学环节 目前的发展现状 ， 探索并构 建适合本 校实际情 况的多
层 次的实践教学体系 ， 设置 了合理 的实验 项 目， 提供 了方便的实验 环境平 台 ， 让学生 能够循 序渐进 的参
与到课 程实践 中， 取得 了较好 的教学 效果。
【 关键词 ］ 操作 系统 ； 实践环节 ； 教学改革 ［ 中图分 类号］Ｇ ４ ． ６ ２３ ［ 文献标识码 ］Ａ ［ 文章编号 ］１０ －０ ２ ２ １ ）７０ ７ －３ ０９９ （０ １ ０ － ４０ ４ ０
实施 起 来有 一定 难度 。
这是 实 践教 学体 系 中的第 二 个 层 次 。为 了能够 真 正采 用 启 发 式 、 案例 式 及 分 组 讨 论式 等互 动 教 学 方法 ， 学生 从枯燥 、 让 乏味 的被 动 的填 鸭 式 的抽 象 原
理 学 习中解脱 出来 ， 高解 决 问题 的能 力 ， 择 了开 提 选
操作系统课程设计题目
辽宁科技大学操作系统课程设计指导书一、课程设计目的和要求本设计是专业基础课《操作系统》的课程设计。
由于操作系统课的学时有限，安排实验的次数不多。
为了进一步巩固实验成果，加强理论联系实际、分析问题、解决问题的能力，加深对操作系统的基本概念、原理、技术和方法的理解，特安排此次课程设计。
它是操作系统课程的实践环节。
由于具体的操作系统相当复杂，在短短的一周之内，不可能对所有管理系统进行详细地分析。
因此，选择了操作系统中最重要的管理之一进程管理（或进程的死锁、页面置换算法）作为本设计的任务。
另外，通过此次设计使学生在使用系统调用的同时，进一步了解系统内部是如何实现系统调用的全过程，使学生在更深层次上对操作系统有所了解。
要求：1.在具有自主版权的Linux环境下，用c或c++语言，以及相关的系统调用，编程实现进程的创建、控制、软中断通信、管道通信等功能。
2.利用某种高级语言编程实现银行家算法。
3.常用的页面置换算法有：最佳置换算法（Optimal）、先进先出法（Fisrt In First Out）、、最近最久未使用（Least Recently Used），至少实现其中的两种算法。
二、课程设计内容设计题目1：进程管理及理解（1）进程的创建编写一段程序，使用系统调用fork（）创建两个子进程。
当此程序运行时，在系统中有一个父进程和两个子进程活动。
让每一个进程在屏幕上显示一个字符：父进程显示“a”；子进程分别显示字符“b”和“c”。
试观察记录屏幕上的显示结果，并分析原因。
（2）进程的控制修改已编写的程序，将每个进程输出一个字符改为每个进程输出一句话，再观察程序执行时屏幕上出现的现象，并分析原因。
如果在程序中使用系统调用lockf（），来给每一个进程加锁，可以实现进程之间的互斥，观察并分析出现的现象。
（3）①编制一段程序，使其实现进程的软中断通信。
要求：使用系统调用fork（）创建两个子进程，再用系统调用signal（）让父进程捕捉键盘上来的中断信号；当捕捉到中断信号后，父进程用系统调用kill（）向两个子进程发出信号，子进程捕捉到信号后分别输出下列信息后终止：Child Process11 is Killed by Parent！Child Process12 is Killed by Parent！父进程等待两个子进程终止后，输出如下的信息后终止：Parent Process is Killed！②在上面的程序中增加系统调用signal（SIGINT,SIG_IGN）和signal （SIGQUIT,SIG_IGN），观察执行结果，并分析原因。
操作系统课程教学大纲
《操作系统》课程教学大纲一、课程名称：操作系统二、学分：4、三、先修课程：《运算机原理》、《程序设计语言》、《数据结构》四、课程的性质、目的和任务：《操作系统》课程是网络教育考试的一门必修专业课。
这门课程的要紧特点是概念较多，明白得和把握都较困难。
本课程的目的和任务是使学生全面地了解和把握操作系统的目标、作用和模型，从资源治理的角度领会操作系统的原理、功能和实现技术。
使学生系统科学地受到分析问题和解决问题的训练，提高运用理论知识解决实际问题的能力。
五、课程的教学大体要求及要紧内容：第一章绪论一、学习要求通过本章的学习，要求学生了解操作系统在运算机系统中的地位和作用，了解操作系统形成进展的缘故，了解操作系统研究的3种大体观点，和该课程与其它课程的关系。
重点把握操作系统的概念，操作系统成熟的标志，操作系统的功能。
二、课程内容一、操作系统的概念（1）操作系统的概念（把握）（2）操作系统在运算机系统中的地位和作用（了解）二、操作系统进展历史（1）CPU速度与外设速度的矛盾与解决策略（了解）（2）批处置系统到多道程序系统的演变（了解）（3）多道程序系统中的问题与解决方式（把握）3、操作系统的功能与结构（1）运算机系统中的资源（了解）（2）资源治理方式与策略（了解）（3）操作系统的大体功能（把握）4、操作系统的类型（了解）第二章作业治理一、学习要求通过本章的学习，要求学生了解作业的成立进程与方式，了解JCB的大体结构，了解SPOOLING系统的工作原理，了解操作系统的用户接口。
重点把握作业的概念，作业调度，系统挪用与用户程序挪用的区别。
二、课程内容一、作业的概念（1）作业的概念（把握）（2）JCB的结构与作用（了解）二、作业成立（1）作业输入（了解）（2）JCB成立（了解）3、作业的状态和调度（1）作业的大体状态（把握）（2）态转换及缘故（把握）（3）调度的实现方式（了解）4、用户接口（1）命令接口（了解）（2）系统挪用（把握）五、作业治理的功能（了解）三、实践环节内容和大体要求一、内容：Windows环境下系统接口模拟二、要求：程序完成的功能包括（1）挪用经常使用的SDK函数（2）较大文件写入方式比较第三章处置机治理一、学习要求通过本章的学习，要求学生把握进程与线程的概念，程序、进程、线程的联系与区别，进程的大体状态及其状态转换的缘故，了解原语的概念及进程治理的要紧原语，把握进程制约的概念及引发进程彼此制约的缘故，进程互斥与同步的概念与实现方式。
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《操作系统》实践环节考核指导
一、类型
课程实验考核
二、目的与要求
操作系统是一门计算机专业的理论课，本考核的主要目的是通过程序考察学生掌握操作系统基本理论的能力：
1．检查学生通过阅读程序、理解操作系统基本理论，画出流程图的能力；
2．考察学生利用学过的操作系统基本理论，补充模拟程序的能力。
三、考核环境
软件要求：
DOS下的Turbo C 2.0/3.0系统。
四、考核内容
1、进程调度的模拟算法；
2、可变分区的主存分配和回收的算法；
3、模拟设备分配和回收的算法；
4、模拟作业调度的算法；
5、模拟页面管理（缺页中断）的算法；
6、模拟文件目录管理的算法。
五、考核时间与形式
考核时间为90分钟；
采用闭卷形式，所有答案都直接做到考核盘上；书写的内容则直接写在考试卷上。
六、题型与要求
参考样卷。
（其程序可参阅《计算机信息管理专业（本科）实践环节指导》P8-101）
七、注意事项
1、试卷和考核盘都要清楚地书写姓名、准考证号和机号信息；
2、必须用蓝、黑色钢笔或圆珠笔书写，字迹要清楚、卷面要整洁。
3、考试期间严禁左顾右盼、交头接耳；对机器或试卷中出现的问题由监考老师负责解决。
4、补充程序部分直接存储在考核盘上，书写部分直接写在卷面上。
八、参考样题：
样题一
一、运行程序，说明程序的作用：
这是一个可变分区主存回收模拟的题目。
请进入DOS状态，在出现“C:\”提示符以后，键入“cd A:\osdisk”命令，回车后键入“exam11”，运行exam11.exe文件，并依次手工输入回收分区的起始地址和分区长度：400和50，500和100，800和70。
写出最后运行的结果，并说明本程序是否还存在缺陷。
已知：系统当前输出空闲区表如下：
起始地址分区长度标志
0 400 1
800 90 1
二、按照要求画出流程图。
这是一个模拟采用算时间片轮转调度算法进行进程调度的程序。
请打开“A:\osdisk”文件夹中的exam12.txt文件，阅读源程序，并在答题纸上画出流程图。
样题二
一、运行程序，说明程序的作用：
这是一个模拟可变分区主存分配的算法，采用“最优适应”算法。
请进入DOS状态，在出现“C:\”提示符以后，键入“cd A:\osdisk”命令，回车后键入“exam21”，运行exam21.exe 文件，并手工输入作业所需长度xk=200，xk=400, xk=1000。
写出最后运行的结果，并简要解释为什么是这个结果。
已知：系统的当前空闲区表状态如下：
起始地址分区长度标志
0 800 1
1000 1200 1
3000 1000 1
二、按照要求画出流程图。
这是一个模拟设备分配的程序。
请打开“A:\osdisk”文件夹中的exam22.txt文件，阅读源程序，并在答题纸上画出流程图。
样题三
一、运行程序，说明程序的作用：
这是一个模拟设备回收的算法，请进入DOS状态，在出现“C:\”提示符以后，键入“cd A:\osdisk”命令，回车后键入“exam31”，运行exam31.exe文件，并手工输入作业名和作业归还的设备类：a和input，写出程序运行结果并说明为什么是这种结果。
二、按照要求画出流程图。
这是一个缺页中断的程序。
请打开“A:\osdisk”文件夹中的exam32.txt文件，阅读源程序，并在答题纸上画出流程图。
样题四
一、运行程序，说明程序的作用：
这是一个模拟作业调度的算法。
请进入DOS状态，在出现“C:\”提示符以后，键入“cd A:\osdisk”命令，回车后键入“exam41”，运行exam41.exe文件，然后手工输入一个作业的相关数据。
写出其运算结果，并根据结果说明这是一个什么方式的作业调度算法。
请：输入作业相关数据
作业名、作业大小、磁带机数、等待时间、估计执行时间(用作业大小为-1结束输入)
a 10 1 0 10
作业名、作业大小、磁带机数、等待时间、估计执行时间(用作业大小为-1结束输入)
b 10 1 10 5
作业名、作业大小、磁带机数、等待时间、估计执行时间(用作业大小为-1结束输入)
c 10 1 20 20
作业名、作业大小、磁带机数、等待时间、估计执行时间(用作业大小为-1结束输入)
d -1 1 30 10
二、请把程序补充完整。
这是一个模拟设备回收的算法。
请打开A:\osdisk下的文件exam42.c，其中回收函数reclaim（）没有完成，请把他补充完整，然后存回考核盘。
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