操作系统课程设计实验大纲毕业论文.doc

操作系统课程设计实验大纲旨在帮助学生深入理解Linux操作系统的运作原理和实践操作，涉及的主要知识点包括Linux环境配置、内核编译、系统行为观察以及系统调用。以下是这些知识点的详细解释： 1. **实验环境**： - 硬件平台：实验通常在普通的PC机上进行，对硬件配置没有特殊要求。 - 操作系统：实验基于Linux环境，特别是Red Hat Linux 9.0及以上版本，启动管理器使用LILO。 - 编译环境：实验使用的是随操作系统提供的默认GCC编译环境。 - 工作源码环境：需要一个调试的Linux内核源码，版本不低于2.4.18。 2. **实验内容**： - **安装Red Hat Linux**：这是实验的第一步，学生将学习如何在PC上安装Linux操作系统，理解安装过程中的分区、文件系统配置等概念。 - **编译Linux内核**：这一环节让学生亲身体验内核编译过程，理解内核配置选项、编译选项及其对系统性能的影响。 - **观察Linux行为**：通过监控系统日志、性能指标等，了解Linux运行时的行为和资源管理。 - **系统调用**：实验中会涉及系统调用的使用和实现，学生需要掌握如何通过系统调用接口与内核交互。 3. **准备知识**： - **Linux内核**：内核是操作系统的核心，负责管理和抽象硬件资源，实现进程管理和资源管理。在Linux中，CPU有两种运行模式：用户态和管态。用户态下，进程不能直接访问硬件资源，需要通过系统调用来请求服务；管态则允许内核执行特权操作。 - **内核组织结构**：Linux内核是单核设计，但可以通过模块化扩展，比如设备驱动程序以模块形式加载，便于维护和更新。 - **中断机制**：Linux使用中断处理硬件事件，`cli()`和`sti()`函数用于控制中断的开启和关闭。 - **系统调用**：系统调用是用户进程与内核交互的桥梁。在i386架构中，通过陷阱指令实现从用户态到管态的切换，系统调用接口遵循POSIX.1标准。 通过这些实验，学生不仅能掌握Linux操作系统的基本操作，还能深入理解操作系统的核心原理，如进程调度、内存管理、设备驱动等。这些知识对于未来在IT领域的职业发展，特别是在系统管理、软件开发、云计算等领域都有着重要的作用。在进行实验时，学生应注重理论与实践相结合，通过动手操作加深对概念的理解，同时培养解决问题的能力。