基于内核分析的操作系统课程实验教学方法探索

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1、·48·ComputerEraNo.42011基于内核分析的操作系统课程实验教学方法探索王祥雒，赵素萍(洛阳师范学院信息技术学院，河南洛阳471022)摘要：分析了操作系统课程实验教学的特点和存在的不足，提出了一种基于内核分析的实验课教学方法。描述了这种方法的特点、教学过程，给出了实验环境的搭建方法。实践证明，基于该方法开展实验教学，有利于学生掌握操作系统相关的概念和方法，能够引导学生从系统软件角度分析和解决问题。关键词：操作系统；内核分析；Linux；跨平台调试ExplorationonExperimentTeachingMethodofOperatingSystemCourse

2、BasedonKernelAnalysisWANGXiang-luo，ZHAOSu-ping（CollegeofInformationTechnology,LuoyangNormalUniversity,Luoyang,Henan471022,China）Abstract：Analyzingthefeaturesandexistingshortcomingsonexperimentteachingofoperatingsystemcourse,anexperimentteachingmethodbasedonkernelanalysisisproposed.Thecharacter

3、isticsandteachingprocessofthismethodaredescribed,andtheconstructingmethodofexperimentenvironmentisprovided.Thepracticeshowsthattheexperimentteachingbasedonthismethodishelpfulforstudentstounderstandtheprinciplesandmethodsrelatedtooperatingsystem,andcanleadthemtoanalyzeandresolveproblemsfromthev

4、iewofsystemsoftware.Keywords：operatingsystem；kernelanalysis；Linux：cross-platformdebugging0引言但在讲述中并未明确说明。比如：在“进程同步与互斥”部分，大部分教材是从“应用”的角度来描述P、V操作的，并附带伪码作为计算机科学与技术专业的一门重要基础课程，操作系算法；但在学习过程中，许多同学不明白这些算法用在何处，是统的地位举足轻重。但在高校本科教学过程中，学生普遍反映在应用程序层次还是在操作系统实现层次。如果结合Linux或该课程难学，教师在教学中也困难重重。究其原因，操作系统Windows平台

5、设计实验内容，补充P、V操作对应的系统调用和课程自身的知识结构以及研究对象特有的复杂性使上述情况有关函数的用法，真正写出可运行的程序，就可以大大加深学成为必然，而知识体系的复杂性直接导致该课程给人理论性生对知识点的理解。强、抽象的印象。因此，如何有效开展操作系统课程的实验教1.2实验方式学，使学生能直观地理解和更好地把握该课程的内容是个非常与大部分应用类课程相比，操作系统课程的研究目标是系重要的问题。传统实验方法以验证和仿真为主，实验很难发挥统软件，知识结构偏重系统底层，且往往涉及到硬件知识，实验应有的作用，且容易混淆系统级和应用级的许多概念，反而使所需的软硬件平台复杂，传统教学模

6、式很难真正实施“系统级”学生更难把握知识结构，难以对系统软件形成宏观认识。结合的实验项目，故常用模拟算法代替。这样容易导致所学知识和多年教学实践，我校在操作系统课程的本科教学过程中结合实方法比较抽象甚至“遥不可及”，很难达到对操作系统整体上的验平台软件的开发和应用，探索出一种直观有效的实验教学模理解和把握。式，使得教学效果得到较显著的提高。1.3现有的一些改革和尝试1操作系统实验教学现状针对操作系统课程实验教学中的问题，各高校进行了许1.1实验比重多有益的改革和尝试。例如，使用逐渐被认同的Linux实验平操作系统课程涉及的理论知识多，系统级的验证和实验难台[1]，整理更加规范的实验

7、内容[2]，以及按照归类和划分层次的度较大，导致教学过程中容易出现避重就轻的情况，教师易偏原则对实验目标进行细化等方法[3]。但操作系统实验内容自重理论课而轻视实验课，实验的课时设置在各高校中也不同程身的复杂性与实验方式尽量简单、有效的要求之间的矛盾依度地偏少。另一方面，学生受考试形式的引导，也偏重理论学然存在。习而忽视实践动手能力的培养。实践证明，不注重实验及验证2基于内核分析的实验模式环节，学生很难对该课程涉及的大量概念和方法形成直观认针对上述问题，本校操作系统教