操作系统原理课程实验教学探讨.pdfVIP

2011年第5期 福建电脑 207 操作系统原理课程实验教学探讨 梁银 (徐州师范大学计算机学院江苏徐州221116) 【摘 要】：本文分析了操作系统实验教学的现状，给出了基于OSLab操作系统平台的实验设计方案， 使学生能深入理解操作系统的原理，掌握操作系统的总体结构。 【关键词】：操作系统原理；OSLab；实验教学 0、前言 要求学生分析某个开放源码或教学用的操作系统 操作系统是裸机和其他软件之问的一个过渡的桥 内核代码，理解操作系统功能的实现原理，在此基础 梁。是计算机系统中最核心、最基础的系统软件，有着 上，让学生直接修改操作系统内核。替换其中某些功 举足轻重的作用。因此。国内外高校均将操作系统列为 能，或完善扩充原有功能。对部分有能力的学生可以要 计算机科学与技术专业的核心课程之一。本科生操作 求设计一个简单的操作系统内核。这是最好的实践方 系统原理课程教学主要分为两部分：一是课程教学。二 式．可以让学生很好的掌握操作系统的总体结构和设 是实验教学。课程教学通常讲解各种类型操作系统的 计方法；但难度较大，对学生的能力要求比较高。这类 组成结构、设计思想、设计方法和理论，知识点多、概念 实验实施效果的好坏与使用的实验平台有很大关系． 性强且比较抽象，学生不易理解。难以掌握。为了帮助 实验教学用的操作系统选择很关键。根据学校的培养 学生加深对操作系统原理的理解．开展实验教学是非 目标和学生的能力．可以选取不同的操作系统平台。目 常必要的。通过实践环节，可以使学生深入了解操作系 前国外大学主要使用的教学操作系统有GeekOS、 统涉及到的算法和数据结构．掌握操作系统的结构和 设计方法。 均不是通用操作系统．而是专门为教学开发的。国内大 1、操作系统实验教学现状分析 部分院校使用的是Linux操作系统作为实验平台．但 国内本科高校计算机专业教育可以大致分为两个 Linux操作系统是功能较完善的商用操作系统．结构复 层次：研究型和应用型。针对不同高校的培养目标，应 杂。对学生的能力要求较高．对于应用型二本学校的学 设计不同的操作系统实验。目前操作系统课程实验主 生来讲。实验时会遇到很多困难，实验效果不理想。北 要采取以下三种实验模式： 京海西慧学科技有限公司开发的OSLab教学操作系 (1)验证型实验 统是专门为教学开发的，设计小巧，架构简单，但又具 这是最简单、最基本的实践方式。主要以某个具体 有Linux操作系统的设计理念．可以使学生很好地了 的操作系统为实验环境，如Windows或Linux，通过使解操作系统的结构和设计原理。 用其提供的命令．从外部观察操作系统的内部工作过 Lab实验平台介绍 2、OS OS 程，体会操作系统的实现原理。这类实验不需要编写代 Lab是一个专门为高校操作系统实验而设计的 码，对真正了解操作系统内部结构、实现机制没有太大 集成实验环境．主要包括两部分： 的意义。 (1)EOS操作系统 (2)设计型实验 EOS是一个可以在IntelX86平台上运行的、面向 这是一种比较常用的实践方式。由教师选取操作 教学的开源操作系统。EOS涵盖了系统引导、进程管 系统中一些典型的算法，如进程调度、资源分配、进程 理、内存管理、设备管理、文件系统等重要的模块功能， 同步、内存分配、磁盘驱动调度等。让学生使用某种高 完全由汇编语言和C语言编写．开放了全部源代码，同 时在源代码中添加了大量的注释．让阅读和理解源代 级语言(C语言、C++)编