操作系统原理实验教学大纲双语教学.doc

操作系统原理实验教学大纲（双语教学）一、适用范围大纲适用于计算机科学与教育专业本科实验教学使用。二、课程名称操作系统原理三、学时数与学分总学时：72 总学分： 3实验学时：18 实验学分：0.5四、教学目的和基本要求目的：掌握操作系统基本原理。基本要求：五、实验项目与学时分配序号项目名称学时实验类型1进程管理实验6设计性实验2存储管理实验6设计性实验3文件系统设计实验6设计性实验总计18六、教材、讲义及参考书实验教材：计算机操作系统教程（第2版）习题解答与实验指导 张尧学编写 清华大学出版社参考教材：操作系统实验指导书 候秀萍等编写 长春工业大学校内印刷七、实验成绩评定办法本实验课成绩占本课程成绩的10，由以下几方面综合给分：实验预习、实验记录、实验报告、实验作风、实验操作、实验结果。1、实验预习：学生课前必须预习，教师通过课堂提问等方式检查预习效果。2、实验表现：根据学生的课堂纪律、实验态度、独立操作能力、编程能力以及保持实验室卫生等方面的表现进行综合考核。3、实验报告：学生实验后应按时完成实验报告。要求：内容充实、数据处理正确、书面整洁、结构合理、回答思考问题以及在程序实现过程中所遇到的问题等。八、实验教学大纲说明本大纲共安排18学时实验，要求学生通过编程验证理论知识，做到理论与实际相结合。九、实验项目实验一：进程管理实验目的：（1）加深对进程概念的理解，明确进程和程序的区别（2）进一步认识并发的本质（3）分析进程争用资源的现象，学习解决进程互斥的方法（4）了解Linux系统中进程通信的基本原理实验内容：（1）进程的创建编写一段程序，使用系统调用fork（）创建两个子进程，当此程序运行时，在系统中有一个父进程和两个子进程活动。让每个进程在屏幕上显示一个字符：父进程显示字符“a”，子进程分别显示“b”、“c”；观察记录屏幕上显示的结果，并分析原因。（2）进程的控制修改已编写的程序，将每一个进程输出的字符改为一句话，观察程序执行时屏幕上出现的现象，并分析原因。如果在程序中使用系统调用lockf( )来给每一个进程加锁，可以实现进程的互斥，观察并分析出现的现象。（3）编写一段程序，实现进程的软中断通信要求：使用系统调用fork( )创建两个子进程，再调用系统调用signal( ) 让父进程捕捉键盘上来的中断信号（即按住DEL键）；当捕捉到中断信号后，父进程用系统调用Kill( )向两个子进程发出信号，子进程捕捉到信号后分别输出下列信息后终止： Child Process1 is killed by parent1 Child Process2 is killed by parent1Parent Process is killed 在上面的程序中增加语句signal(SIGINT, SIG-IGN)和signal(SIGQUIT,SIG-IGN),观察执行结果并分析原因。实验二：存储管理实验目的： 本实验的目的是通过请求页式存储管理中页面置换算法模拟设计，了解虚拟存储技术的特点，掌握请求页式存储管理的页面置换算法实验内容： （1）通过随机数产生一个指令序列，共320条指令，指令的地址按下述原则生产： 50的指令是顺序执行的；25的指令是均匀分布在前地址部分；25的指令是均匀分布在后地址部分。 （2）将指令序列变换成为页地址流 设页面大小为1K；用户内存容量为4页到32页；用户虚存容量为32K。 在用户虚存中，按每K存放10条指令排列虚存地址，即320条指令在虚存中的存放方式为：第0条至第9条指令为第0页；第10条至19条指令为第1页；第310条至319条指令为第31页。（3）计算并输出下述各种算法在不同内存容量下的命中率。 1先进先出算法（FIFO） 2最近最少使用算法（LRR） 3最佳使用算（OPT） 4最少访问页面算法（LFR） 5最近最不经常使用算法（NUR）本实验中，页地址流长度为320，页面失效次数为每次访问相应指令时，该指令所对应的页不在内存的次数。实验三：文件系统设计实验目的：通过一个简单多用户文件系统的设计，加深文件系统的内部功能及内部实现。实验内容： 为Linux系统设计一个简单的二级文件系统。要求做到以下几点： （1）可以实现下列几条命令（至少4条） Login 用户登录dir 列文件目录create 创建文件delete 删除文件open 打开文件close 关闭文件read 读文件write 写文件 （2）列目