关于操作系统相关论文范文集,与《操作系统》的实践教学相关毕业论文提纲

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摘 要：该文分析了目前《操作系统》课程开展实践教学的主要方法及存在的问题,提出以教学操作系统GeekOS构建实践教学平台,并采取逐步扩展GeekOS的方法,让学生实际参加操作系统功能的理解和扩展,使学生能更好地理解操作系统的理论知识,达到更好的教学效果.

关 键 词：操作系统；实践教学；教学操作系统；GeekOS

中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1009-3044（2013）25-5697-04

1概述

《操作系统》课程是计算机及相关专业的核心基础课,该课程不仅要求学生较好地掌握理论基础,而且要求培养学生良好的课程实践能力.由于该课程的内容比较抽象、深奥,并且课程实验难做,实验效果不明显,所以,该课程的实践环节在很多学校成为摆设,有的学校干脆去掉实践环节.然而,实践教学又是本门课的重要组成部分,实践教学对于学生理解和掌握操作系统的基本原理和方法,为今后从事系统程序设计,并发程序设计,多用户环境应用程序设计打下坚实的基础.所以,本门课不但必须包含实践内容,而且还应该加强,使之能更好地辅助课堂教学.[1]

2《操作系统》实践环节的运作情况

当前,国内各高校因为自身师资力量、实验条件、学生程序编写能力的不同,对《操作系统》实践环节的处理方式不尽相同,有的要求学生实现一个比较完整的小型操作系统,该小型操作系统包含了一般操作系统的主要功能；有的要求师生共同剖析一个开源的操作系统,并试着更换一些功能模块,以体验这些模块的地位和作用；有的要求学生实现《操作系统》中的一些经典算法,如生产者-消费者问题、银行家算法等,以深入理解《操作系统》的原理.另外,各高校在人才培养方案中,《操作系统》实验教学学时一般占课程总学时的1/3至1/2,实践课时的多少,取决于高校对该门课的重视程度,以及实际的教学效果.[2]

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经过对各高校《操作系统》实践教学的调查,《操作系统》实践部分的开设形式主要有以下四种：

2.1验证操作系统部分功能的实验

这种实验方式最简单,主要思路是,以某个实际的商业操作系统为实验环境,学生可以尝试执行操作系统提供的某些功能,能力更强的学生还可利用操作系统提供的系统调用函数编写、运行程序,以改进功能.通过这两种方式,学生可体验操作系统原理在实际商用操作系统中是如何工作的.

这种方式的特点是,学生不必编写操作系统功能实现的代码,对完全理解操作系统的内涵意义不大.

2.2模拟经典算法的实验

这是比较常见的一种实验方式.其执行过程是,由教师选取操作系统中的一些经典算法,如读者-写者问题,电梯算法,让学生使用其熟悉的编程语言（如：C语言、C++语言）来实现算法.

该方式与程序设计课程的上机环节相似,这有助于学生理解《操作系统》的理论和技术,但是,这种方式由于缺乏训练学生对操作系统完全性的把握,达不到培养学生完整掌握操作系统的目的.

2.3替换实际操作系统的主要模块

这种方式对学生的编程能力要求较高.其执行过程是,以开源的操作系统为平台,要求学生选取其中的主要功能模块,并对其进行替换及扩展.然而,开源的操作系统一般比较庞大,结构环境复杂,对师生的要求很高,一般高校实施的效果不好,最终只有小部分学生达到实验目的,学生的受益面不大.[3]

2.4设计一个操作系统雏形

这种方式的执行过程是,教学中可选取一个包含简单内核的教学操作系统,让学生逐步改进、扩展其功能；或者干脆让学生设计一个全新的操作系统雏形,该雏形包含操作系统的基本内核功能,如处理机管理、进程管理、内存管理、设备管理、文件管理功能.

该方式与课程实验教学目标一致,理论上比较理想,但在实际的执行过程中,由于操作系统是一个大型的系统软件,其设计、结构相当复杂,因此这种方式实施起来难度很大.

3在教学操作系统GeekOS上完成实验教学

由于一般的商业操作系统设计复杂,结构庞大,学生规定课时内很难全面掌握,同时,这些操作系统已经非常成熟,差不多实现了全部功能,学生没有多少新的工作可做.所以,设计一个基于教学操作系统的实践教学平台显得尤为迫切和必要.

3.1教学操作系统的分类

教学操作系统有两大类：一类是针对RISC结构MIPS处理器的,例：Nachos；另一类是针对CISC结构的X86通用处理器的,例：Minix、GeekOS.

3.2GeekOS操作系统概述

最通用的处