(操作系统课程实验及设计实验手册.doc

《操作系统》课程实验及设计 实 验 手 册 信息技术工程学院 李春萍 一、总体说明 3 二、课程实验及设计的层次构想 3 三、知识模块顺序及对应实践教学学时 4 四、课程实验及设计内容 4 实验1 Windows的用户界面 5 实验2 利用虚拟机安装并启动Red Hat Linux9.0 6 实验3 RedHat Linux 9.0桌面环境的基本操作 7 实验4 用户界面与Shell命令 9 实验5 用户与组群管理 13 实验6 文件系统的管理 15 实验7目录和文件管理 16 实验8 进程管理与系统监视 18 实验9 Linux程序设计基础 20 实验10 进程管理 21 实验11 进程间通信 25 实验12 存储管理 29 一、总体说明 “操作系统”课程不仅是一门理论性很强的计算机专业基础课，而且是一门实践性很强的课程。要清楚地理解操作系统的精髓，亲自动手参与实践是很重要的。除了课堂讲解和大量课外阅读外，最好的方法莫过于在实践中学习，例如自己设计一个小型操作系统、多使用操作系统、多阅读和分析操作系统源代码等。本实验册希望通过实践教学，将抽象的操作系统概念及原理，形象化地传授给同学们，让大家熟悉、了解典型的操作系统Linux，并能做简单的系统实验和设计，紧跟飞速发展的操作系统技术。 Linux是一个基于源代码开放协议的操作系统，自1991年问世以来，已经成为受业界高度重视的健壮的操作系统实现，用它作为一个平台来教授、学习现代操作系统的内核内部机制和行为已经获得了巨大成功。同学们可以利用Linux提供的丰富功能在Linux环境下自行设计和实现操作系统的各个功能模块或整个操作系统，真正认识现代操作系统的内部运行机制。 二、课程实验及设计的层次构想 课程实验及设计将遵循多层次的原则，根据专业能力培养目标，设计多层次的操作系统实验教学内容，希望通过以下四个层次的实验锻炼，有效培养同学们的动手能力和创新能力： 第一个层次为基于操作系统的体验性实验，主要包括学习使用基于Windows的字符界面、Linux操作系统的安装和使用。通过实验，使大家熟悉并了解PC上的主流操作操作系统及其使用。 第二个层次为基于Linux的验证性实验，要求在熟悉Linux系统的C程序编程环境的基础上设计并实现进程的管理、进程间的软中断通信、进程的管道通信机制等。通过实验，使大家接触并了解Linux系统提供的各种系统调用函数，理解系统内部管理机制的实现，加深对课堂讲授的系统基本原理和理论知识的理解。 第三个层次为综合性的设计实验，包括对Linux操作系统内核源代码的分析和修改、设计一个文件系统等。这些设计包含内核源代码的学习、和内核模块机制，实施过程较为复杂，可考虑将来开设新课程“操作系统分析与设计”。 第四个层次拟构建“操作系统”课程实验环境，指导有兴趣的同学在毕业设计中深入分析Linux内核，修改、设计并实现新的算法或数据结构，开发实验演示系统，为有能力、有兴趣的同学提供技术提高环节，也为今后从事相关的工作打下坚实的基础。 考虑到学时要求和目前专业实践开展的实际情况，具体教学中主要涉及前两个层次，第三和第四个环节实验融合到毕业设计中进行。 三、知识模块顺序及对应实践教学学时 该门课程为4学分周课时4个学时，共72个学时，其中课内实验12个学时，约占课程总学时的16.7%，建议增设12-18个学时的课外实验，具体课时安排如表所示。 操作系统理论教学内容模块 课程实验及设计内容模块 学时 Windows操作系统的用户界面及使用 Windows的用户界面 课内2 操作系统Red Hat Linux 9.0的基本使用 利用虚拟机安装并启动Linux操作系统 课内2 桌面环境的基本操作 课外2 用户界面与Shell命令 课外2 用户与组群管理 课外2 文件系统的管理 课外2 目录和文件管理 课外2 进程管理与系统监视 课外2 Linux操作系统的系统调用 Linux程序设计基础 课内2 进程管理 课内2 进程通信 课内2 内存管理 课内2 实践教学实验主要分两大块进行：计算机操作系统及应用基础，主要涉及流行操作系统Windows和Linux的使用，由8个实验组成，其中6个实验由学生根据参考书目自学有关内容、认真阅读实验讲义并利用学院的公共机房自行完成；另一块为基于Linux系统的验证性实验，包括4个实验，要求在Linux提供的C语言编程平台编程实现。每个实验都在配备的实验讲义中有详实的分析和指导。 四、课程实验及设计内容实验1 Windows的用户界面 实验目的 （1）熟悉Windows的GUI界面和命令控制界面 （2）学习并熟悉Windows的命令行