《计算机操作系统实验》课程教学大纲.docx

计算机操作系统实验教学大纲一、课程基本信息课程名称：计算机操作系统英文 名称： operation system of computer课程编码：05110112课程性质：必修开设课程教研室：信息管理与信息系统学分：2学时:36应开实验工程个数：5-6个实开实验工程个数：3-4个适用专业、年级：计算机科学与技术，信息管理本科，专科要求先修课程：数据结构，软件基础，程序设计语言，计算机组成原理二、本课程的地位、作用和任务操作系统是计算机教学中最重要的环节之一，也是计算机专业学生的一门重要的专业课程。由于操 作系统涉及计算机系统中各种软硬件资源的管理，内容比拟繁琐，具有很强的实践性。要学好这门 课程，必须把理论与实践紧密结合，才能取得较好的学习效果。培养计算机专业的学生的系统程序设计能力，是操作系统课程的一个非常重要的环节。通过操 作系统上机实验，可以培养学生程序设计的方法和技巧，提高学生编制清晰、合理、可读性好的系 统程序的能力，加深对操作系统课程的理解。使学生更好地掌握操作系统的基本概念、基本原理、 及基本功能，具有分析实际操作系统设计、构造和开发现代操作系统的基本能力。三、课程内容与学时分配1 .用户接口实验：（4学时）目的：通过上机操作的实践理解操作系统的作业级接口，着重理解shell的作用和工作过程， 通过编写程序，在程序中调用操作系统的系统调用来加深对程序级接口的理解，着重理解 系统调用的实现。内容：选做任意一个： 能够熟练使用Linux系统的键盘命令和X-window图形界面，热悉shell编程语言，编写 一个简单的shell程序。指导学生在内核文件中添加一个自定义的系统调用（或者利用现有 操作系统的系统调用），编程来调用自己设计（选定）的这系统调用。 练习使用DOS的键盘命令，熟悉批处理编程的语法，编写带参数的简单批处理程序，通过使用DOS的作业级接口（键盘命令）和WINDOWS的作业级接口（图形界面）来分别理解二者的shell 工作原理。理解Command 和IE在操作系统中的作用。编写汇编语言程序，调用21号软 中断，理解系统调用的作用和功能，具体体会其实现。编写程序，调用windows的API,理解 windows的系统调用作用和功能。2 .进程管理实验：（6学时）目的：通过实验理解进程的概念，进程的组成（PCB结构），进程的并发执行和操作系 统进行进程管理的相关原语（主要是进程的创立、执行、撤消）。内容：（1） （2学时）熟悉linux系统中与进程管理有关的命令和系统调用。观察命令的执行 情况，体会多道程序的“并发”执行。（2） （4学时）阅读linux源代码，主要是进程创立fork （）和exec （）的代码，体会 操作系统通过原语对进程的管理，进一步理解进程和程序的区别。编写程序，创立并执行 进程，观察执行情况并对不同的结果给出合理的解释。3 .处理机调度实验：（10学时）目的：通过实验理解调度的过程，进一步体会多道程序并发执行的特点，并分析具体的调 度算法的特点。内容：编写程序模拟实现进程调度算法（多级反应队列调度算法）。4 .文件系统实验（4学时）目的：通过实验理解文件系统的功能（目录管理、文件操作、访问控制）。内容：执行与文件系统有关的命令，观察理解文件系统的功能和工作情况。练习习文件系统的安装 和磁盘的格式化以及交换分区的设置。5 .设备管理实验（2学时）目的：通过设备的安装和操作系统驱动设备的管理，体会设备独立性的好处。内容：linux对设备的处理和组织，linux下设备的安装和驱动，在linux下观察控制设备的工作情况。 Windows下设备的安装和驱动，操作系统对设备的组织和处理。6 .内存管理实验（12学时）目的：通过编写程序模拟实现一种内存管理的方法：可变分区存储管理。体会操作系统的内存管理模块 的基本功能：描述内存的数据结构，地址变换，分配与回收，碎片拼接等。内容：编程实现可变分区存储管理的功能，要求能够进行内存的分配（包括四种放置策略），回收（包 括回收分区与空闲分区的四种邻接情况，进行分区的合并），拼接等。四、教学方法与教学科学说明教学方法：上机前讲解实验内容和要求，实验过程中采用分组合作与老师指导相结合的方式，实验完毕 验收实验结果并交实验报告。教学科学：本课程的实验主要针对一些授课环节比拟抽象的内容而设置，目的在于帮助学生理解课程内 容，培养学生勤于思考，细心观察和勇于实践的能力。实验内容难易程度比拟适合学生。五、考核方式上机考核六、教材：计算机操作系统汤子廉等西安电子科技大学出版社七、参考书：计算机操作系统汤子晶等西安电子科技大学出版社操作系统教程题解与实验指导孟静高等教育出版社2003年八、备注以上实验可以根据学生的具体情况选做。一般学时比拟紧张，需要学生在实验前作好充分的准备工作。