《操作系统》实验教学大纲.doc

操作系统实验教学大纲课程代码： 0668036课程名称： 操作系统/Operating System开课院（系）实验室： 计算机科学系；软件实验室、信息安全实验室适用专业： 计算机科学与技术、信息与计算科学、信息安全实验指导书名称：操作系统实验指导书一、学时、学分总学时：64 总学分：4 讲课学时：44 实验学时：20实验成绩占总成绩 15 %二、课程简介：操作系统是计算机的系统软件，也是所有软件的核心。操作系统控制和管理计算机系统的各种软硬件资源，合理组织计算机的工作流程并且提供了用户与计算机的接口，方便用户使用计算机。操作系统的性能直接影响着计算机系统的工作效率。操作系统课程的教学效果，对学生今后从事计算机的使用，大型软件系统的设计和开发都有着深刻的影响。 本课程着重讲述操作系统的基本概念，工作原理和实现方法，了解操作系统是如何控制计算机进行正常运行的。三、实验的地位、作用和目的及学生能力标准。操作系统是计算机科学与技术专业和信息与计算科学专业本科教学计划中的一门重要的专业基础课程，是对计算机系统硬软件资源进行管理的系统软件，是计算机系统的管理和指挥中心。通过本课程实验，使学生综合运用程序设计基础与语言、数据结构、计算机原理与接口等先行课程的知识以及操作系统课程的知识在各种资源管理调度策略下，设计操作系统资源管理的模拟程序，使学生加深了解操作系统的工作机理，对操作系统的功能及结构设计有更加深入的实践，为开发系统软件和应用软件打下基础。四、实验方式与基本要求1综合性实验1）实验名称：处理机调度算法的实现预习要求：了解操作系统处理机调度的基本概念，处理机调度程序的功能，常用的处理机调度算法。C或C+编程方法与语句格式，提前初步编好实验程序。实验方式：学生通过实验室的微机上机，实际调试程序。实验要求：学生应正确地设计有关的数据结构与各个功能模块，画出程序的流程图，编写程序，程序执行结果应正确。实验设备：Windows操作系统环境下的个人微机实验分组：1人/组2）实验名称：存储器的分配与回收算法实现预习要求：了解操作系统存储器管理的基本概念，存储分配和回收程序的功能，常用的存储分配算法。C或C+编程方法与语句格式，提前初步编好实验程序。实验方式：学生通过实验室的微机上机，实际调试程序。实验要求：学生应正确地设计有关的数据结构与各个功能模块，画出程序的流程图，编写程序，程序执行结果应正确。实验设备：Windows操作系统环境下的个人微机实验分组：1人/组3）实验名称：磁盘调度算法的实现预习要求：了解操作系统磁盘调度的基本概念，磁盘调度程序的功能，常用的磁盘调度算法。C或C+编程方法与语句格式，提前初步编好实验程序。实验方式：学生通过实验室的微机上机，实际调试程序。实验要求：学生应正确地设计有关的数据结构与各个功能模块，画出程序的流程图，编写程序，程序执行结果应正确。实验设备：Windows操作系统环境下的个人微机实验分组：1人/组2其它要求学生根据实验内容在课下进行预习，设计出基本的程序框架。1） 在实验课堂规定的时间内，要求学生自己独立完成程序的编制。2） 指导教师检查学生的程序运行情况。3） 实验结束后，指导教师就学生实验结果评分。4） 在规定的时间内，要求学生书写上交实验报告书。五、考核方式与实验报告要求实验课开始时，要求学生签到。在检查学生的程序时，就学生的所做情况要求回答问题。要求学生在规定的时间内上交实验报告单。指导教师根据学生的回答问题情况，程序运行以及实验报告的书写情况给出学生实验成绩。（实验报告按学校规定格式撰写）六、实验项目序号实验名称内容摘要实验时数实验要求实验类型设备套数每组人数实验者类别开设实验室1处理机调度算法的实现1 设定系统中有五个进程，每一个进程用一个进程控制块表示。2 输入每个进程的“优先数”和“要求运行时间”。3 为了调度方便，将五个进程按给定的优先数从大到小连成就绪队列。用一单元指出队列首进程，用指针指出队列的连接情况。4 处理机调度总是选队首进程运行。采用动态优先数算法，进程每运行一次优先数就减“1”，同时将运行时间减“1”。5 若要求运行时间为零，则将其状态置为“结束”，且退出队列。6 运行所设计程序，显示或打印逐次被选中进程的进程名以及进程控制块的动态变化过程。6必修综合一人一机1本科生软件实验室信息安全实验室2存储器的分配与回收算法实现1 本实验是模拟操作系统的主存分配，运用可变分区的存储管理算法设计主存分配和回收程序，并不实际启动装入作业。2 采用最先适应法、最佳适应法、最坏适应法分配主存空间。3 当一个新作业要求装入主存时，必须查空闲区表，从中找出一个足够大的空闲区。若找到的空闲区大于作业需要量，这时应把它分成二部分，一部分为占用区，剩余部分又成为一个空闲区。4 当一个作业撤离时，归还的区域如果与其他空闲区相邻，则应合并成一个较大的空闲区，登在空闲区表中。5 运行所设计的程序，输出有关数据结构表项的变化和内存的当前状态。6必修综合一人一机1本科生软件实验室信息安全实验室3磁盘调度算法的实现1 本实验是模拟操作系统的磁盘寻道方式，运用磁盘访问顺序的不同来设计磁盘的调度算法。2 实现的磁盘调度算法有FCFS，SSTF，SCAN，CSCAN和 NStepSCAN算法。3 设定开始磁道号寻道范围，依据起始扫描磁道号和最大磁道号数，随机产生要进行寻道的磁道号序列。4 选择磁盘调度算法，显示该算法的磁道访问顺序，计算出移动的磁道总数和平均寻道总数。5 按算法的寻道效率进行排序，并对各算法的性能进行分析比较。8必修综合一人一机1本科生