《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。