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2010-2011学年 第 一 学期 《操作系统 原理》实验指导书 授课教师：屠菁 计算机科学与技术系 2010年9月 目录 《操作系统原理》实验教学大纲（修订） 1 实验考核方式与基本要求 3 实验一 进程控制描述与控制 12 实验二 并发与调度 24 实验三 存储管理 31 实验四 设备管理 40 实验五 文件管理与系统安全 44 附录 实验报告参考规范 64 《操作系统原理》实验教学大纲（修订） 课程编号：0433314 课程名称：操作系统原理 实验学时：14 一、本实验课的性质、任务与目的 操作系统作为计算机专业的一门专业基础课，是计算机专业的核心课程之一，学好与否直接关系到学生是否能更好地学习后续课程。通过本实验课程的学习，使学生理解与掌握操作系统设计所遵循的基本原理，基本方法，建立多道程序设计环境下的并行程序设计的思维方式。此外，操作系统用到的各种算法也是学生加强算法锻炼的好机会，对日后从事系统开发方面的工作有直接的借鉴作用。 本实验课程在操作系统原理课程教学中占有重要地位，目的是让学生及时掌握和巩固所学的基本原理和基础理论，加深理解。提高学生自适应能力，为将来使用和设计各类新的操作系统打下良好的基础。 二、本实验课所依据的课程基本理论 计算机操作系统，操作系统中所介绍的重要算法。 三、实验类型与要求 序号 实验内容 内容提要 实验要求 实验 时数 实验 类型 每组 人数 所在实验室名称 备注 一 进程控制描述与控制 操作系统界面、进程管理 必修 2 验证 2 系机房 二 并发与调度 进程并发、进程状态转换 必修 2 验证 2 系机房 三 存储管理 内存空间分配及虚拟存储器 必修 2 验证 2 系机房 四 设备管理 设备分配与回收 必修 2 验证 2 系机房 五 文件管理与系统安全 文件系统目录结构，文件操作及操作系统安全 任选 2 验证 2 系机房 六 操作系统功能模拟设计实验 操作系统功能模拟设计并实现 必修 4 设计 3-4 系机房 四、每组人数与实验学时数 序号 实验内容 实验时数 每组人数 一 进程控制描述与控制 2 2 二 并发与调度 2 2 三 存储管理 2 2 四 设备管理 2 2 五 文件管理与系统安全 2 2 六 操作系统功能模拟设计实验 4 3-4 五、考核方式与评分办法 考核方式：在规定时间内，按要求设计相应的模拟系统并上机调试运行，写出详细的实验报告，在机上向教师演示自己设计的模拟系统。 评分办法：视程序的质量、完成速度及实验报告分别给予优、良、中、及格、不及格等成绩。 六、本实验课配套教材或实验指导书 [1]周苏，金海溶等编著，操作系统原理实验，北京：科学出版社，2003 七、实验报告要求 实验题目、问题描述、算法说明、算法框图、数据结构及符号说明、程序清单及运行结果。 八、其它 教研室：计算机网络 执笔人：钟伯成 系主任审核签名： 实验考核方式与基本要求 1） 按要求设计相应的模拟系统并上机调试运行 2） 写出详细的实验报告，实验报告要求如下： （1）实验题目。 （2）程序中使用的数据结构及符号说明。 （3）流程图。 （4）打印一份源程序并附上注释。 （5）打印程序运行时的初值和运行结果。 基本要求：3或4人为一小组，采取课内上机和业余上机相结合的方式进行，在规定时间内每个小组以论文形式上交实验（设计）结果并上机演示说明。 实验考核题目 ㈠ 进程管理 ㈡ 模拟PV操作同步机构，且用PV操作解决生产者——消费者问题。 ㈢ 银行家算法 ㈣ 模拟分页式存储管理中硬件的地址转换和产生缺页中断。 ㈤ 用先进先出（FIFO）页面调度算法处理缺页中断。 ㈥ 用最近最少用（LRU）页面调度算法处理缺页中断。 ㈦ 设计一个按优先数调度算法实现处理器调度的进程。 ㈧ 设计一个按时间片轮转法实现处理器调度的程序。 ㈨ 模拟实现一个简单的固定（或可变）分区存储管理系统 ㈩ 模拟实现单通路I/O系统中的设备分配