操作系统实验课教学内容与模式探讨

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1、教/改/纵/横操作系统实验课教学内容与模式探讨娄久，李秀坤，李治军,廖明宏（哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院，哈尔滨150001）摘要：本文通过对操作系统实验课教学内容及实验生自身能力等因素的影响，为大学本科的操作系统课环境的分析，提出多实验平台下学生通过自由选择实选择合适的实验内容一直被认为是共性的难题。结合验环境更有利于对课程内容的学习的观点。同时结合本院实验教学经验，笔者对实验内容设置加以分析。多模式化的实验教学方式，为不同能力不同基础的学1.1实验内容的设置生提供更有效的实验指导模式，使操作系统实验教学依据操作系统的五大功能和实验平台，设置了进尽可能发

2、挥其辅助教学的最大作用。程控制、进程调度与死锁、虚拟存储器管理、设备管关键词：操作系统；实验教学；多模式化理和文件系统5个基本实验。实验环境依照现在操作中图分类号：G64文献标识码：B系统的发展趋势和实际应用范围，采用了与欧美大学文章编号：1672-5913（2007）02-0045-03一致的实验平台：Windows+Unix/Linux。上述的5个实验都可以在两种实验环境下进行。当然，在众所周知，操作系统是计算机软件领域中核心的不同实验环境下，同一个实验虽然实验重点相同，但工程性技术。特别是在现代计算机通信系统中，利用在具体实现时是有很大不同的。所以，学生可

3、以选定操作系统内核所提供的强大功能进行大型通信软件的任一种操作系统完成实验，求知欲和个人能力强的学设计、开发和维护是极其重要的[1]。生也可以选择两种操作系统。高校的操作系统实验课，是通过对操作系统功能在操作系统实验指导书中，除了写明每个实验的的模拟和对源代码的分析实践，以使学生深入了解操目的和要求等，还给出了每个实验在不同实验环境下作系统的功能[2]，加深对操作系统所涉及的概念、原理的实验重点和难点，以及相关的API函数、Linux常的理解，体验操作系统所涉及的抽象思维的具体实现，用命令和系统调用列表。特别是随着网络操作系统的发展和嵌入式操作系统的例如在进程控

4、制实验中：广泛商业应用，学生对实践的渴望也越来越强烈。首先，两种实验环境下，实验目的都是以“生产因此，本文就操作系统实验课实验内容的设置及者—消费者问题”为模型，使学生对新进程的建立以实验环境和教学方法加以分析探讨。及进程控制块、进程队列的概念有一个具体深入的理1实验内容及实验环境解，掌握进程的状态及其转换、进程控制原语和基本的同步互斥算法。目前国内外有关操作系统的本科教材基本是围绕其次，给出实验内容，即依照“生产者—消费者存储器管理、处理机管理、设备管理、文件管理和用问题”模型，创建至少4个进程来模仿生产者和消费户与操作系统的接口五大功能展开的，那么与理论相者

5、，按照实验指导书规定的生产和消费规则，采用信配套的实验也必然是以这五部分为基点，设计相应的号量机制解决，最后输出的结果至少可观察到每个进实验内容。由于受到实验室环境设备、课程安排和学程发出的读写操作申请。在实验中教师会特别给出一计算机教育2007.145教/改/纵/横个存在死锁的特例，使学生看到，多个进程并发虽化的实验教学模式，操作系统实验课采用了以下教学然可以改善系统的资源利用率，但由于共享资源的竞方法：争可能造成一种僵局，使多个进程永远都不能再向前第一，夯实基础，充分重视基础性的实验教学。没推进。由此引出了死锁的概念，为学生后面的学习有扎实的基本理论功底，要

6、想进一步深入就无从谈起，作下了铺垫。而操作系统基本原理和概念相对抽象，学生不易理解，再次，给出相应实验平台的提示。在Windows所以，只有进行大量的基础性实践，才能使学生很好环境下，给出相关的API进程管理类函数：地接受操作系统工作的原理和实现方法，而且可以使CreateThread、CreatMutex、CreateSemaphore、学生在程序设计方面也得到基本的训练。为保证实验WaitForSingleObject、ReleaseSemaphore、教学质量，我院还采取博士、硕士做TA的制度[4]，建ExitProcess等详细使用方法。提示学生利用Wi

7、ndows立了一支具有较深专业水平的实验教学梯队。的性能监视器提供的图形窗口界面管理工具观察系统第二，重视个性化培养，倡导层次教学法。由于的工作情况、资源使用情况和进程运行情况。在Linux学生的学习能力和兴趣的不同，对学生的要求也要分环境下详细给出相关进程、CPU的管理命令和管理类出层次。由于在操作系统课之前，学生已经在Win-的系统调用，并提示学生重点是fork()、execve()dows环境下用VC做完了高级语言程序设计和数据结和clone()系统调用。由于大部分学生对Linux不是构实验，所以要求学生至少要在Windows环境下用很熟悉，所以对利用有关

8、命令观察进程运行情况和V