课程名称：操作系统专题训练 课程编码：7205201 课程学分：1学分 课程学时：32学时 适用专业：计算机科学与技术 先修课程：C程序设计、数据结构，操作系统 课程类别：专业选修课（独立设置的实验课》 《操作系统专题训练》 课程实验教学大纲 一、课程简介与目标 《操作系统专题训练》课程是面向计算机科学与技术专业的专业选修课。总 学时32，全部为实验课程。 该课程是《操作系统》课程的进一步深化和实践，其目标是使学生在掌握了 操作系统理论知识的基础上，通过分析操作系统源代码，练习Linux Shell编程、 pr©c虚拟文件系统和系统调用定制，深入理解操作系统的内部功能结构，加深学 生对于操作系统理论体系的认识.课程培养学生对操作系统内核以及Se的理解 和使用能力，使学生得到操作系统概念、功能和实践等方面的综合训练。 课程思政目标：不断强化学生艰苦奋斗、勇于担当的上进精神，教育学生“技 术强国”，努力提升自身的技术研发水平，保持爱国心，坚定报国志。 二、教学内容及基本要求 1.课程重点 操作系统源代码分析、Shell编程、proc虚拟文件系统、系统调用定制 2.课程难点 操作系统源代码分析、Shel编程、proc虚拟文件系统、系统调用定制 3.实验教学(32学时) 该课程的实验教学内容如表1所示。 表1各知识单元教学内容、考核要求和学时分配 专题一：操作系统源代码分析 学时分配 8学时 教学方式 实验室讲授上机实验 教学内容 重点难点
1 课程名称：操作系统专题训练 课程编码：7205201 课程学分：1 学分 课程学时：32 学时 适用专业：计算机科学与技术 先修课程：C 程序设计、数据结构，操作系统 课程类别：专业选修课（独立设置的实验课） 《操作系统专题训练》 课程实验教学大纲 一、课程简介与目标 《操作系统专题训练》课程是面向计算机科学与技术专业的专业选修课。总 学时32，全部为实验课程。 该课程是《操作系统》课程的进一步深化和实践，其目标是使学生在掌握了 操作系统理论知识的基础上，通过分析操作系统源代码，练习Linux Shell编程、 proc虚拟文件系统和系统调用定制，深入理解操作系统的内部功能结构，加深学 生对于操作系统理论体系的认识。课程培养学生对操作系统内核以及Shell的理解 和使用能力，使学生得到操作系统概念、功能和实践等方面的综合训练。 课程思政目标：不断强化学生艰苦奋斗、勇于担当的上进精神，教育学生“技 术强国”，努力提升自身的技术研发水平，保持爱国心，坚定报国志。 二、教学内容及基本要求 1.课程重点 操作系统源代码分析、Shell编程、proc虚拟文件系统、系统调用定制 2.课程难点 操作系统源代码分析、Shell编程、proc虚拟文件系统、系统调用定制 3.实验教学（32学时） 该课程的实验教学内容如表1所示。 表1 各知识单元教学内容、考核要求和学时分配 专题一：操作系统源代码分析 学时分配 8 学时 教学方式 实验室讲授 上机实验 教学内容 重点 难点
理解操作系统理论体系，熟悉进程管理、处理机调度、存 1 储管理、文件管理等模块功能 理解x6操作系统源代码，掌握各模块调用结构，分析模 2 块作用 3编译运行w6操作系统源代码 考核要点x6操作系统代码分析、代码编译、操作系统运行。 专题二：Linux Shell编程 学时分配 8学时 教学方式 实验室讲授上机实验 教学内容 重点难点 1理解操作系统shel的概念及基本作用 2掌握Linux操作系统Shell编程语言和运行方法 3设计Linux操作系统Shell程序，完成指定功能 考核要点操作系统Shel概念、Linux Shell编程。 专题三：proc文件系统 学时分配 8学时 教学方式 实验室讲授上机实验 教学内容 重点难点 1理解proc文件系统的工作原理 2编程访问proc文件系统，报告系统资源使用情况 3编程访问proc文件系统，报告系统内核运行情况 考核要点 proc文件系统的工作原理，系统资源使用情况，系统内核运行状态， 专题四：Linux系统调用 学时分配 8学时 教学方式 实验室讲授上机实验 教学内容 重点难点 1理解系统调用概念，掌握Linux系统调用编写方法。 2创建系统调用，添加系统调用号，同时修改系统调用表
2 1 理解操作系统理论体系，熟悉进程管理、处理机调度、存 储管理、文件管理等模块功能 √ √ 2 理解 xv6 操作系统源代码，掌握各模块调用结构，分析模 块作用 √ √ 3 编译运行 xv6 操作系统源代码 √ 考核要点 xv6 操作系统代码分析、代码编译、操作系统运行。 专题二：Linux Shell 编程 学时分配 8 学时 教学方式 实验室讲授 上机实验 教学内容 重点 难点 1 理解操作系统 Shell 的概念及基本作用 √ 2 掌握 Linux 操作系统 Shell 编程语言和运行方法 √ √ 3 设计 Linux 操作系统 Shell 程序，完成指定功能 √ 考核要点 操作系统 Shell 概念、Linux Shell 编程。 专题三：proc 文件系统 学时分配 8 学时 教学方式 实验室讲授 上机实验 教学内容 重点 难点 1 理解 proc 文件系统的工作原理 √ 2 编程访问 proc 文件系统，报告系统资源使用情况 √ √ 3 编程访问 proc 文件系统，报告系统内核运行情况 √ √ 考核要点 proc 文件系统的工作原理，系统资源使用情况，系统内核运行状态。 专题四：Linux 系统调用 学时分配 8 学时 教学方式 实验室讲授 上机实验 教学内容 重点 难点 1 理解系统调用概念，掌握 Linux 系统调用编写方法。 √ 2 创建系统调用，添加系统调用号，同时修改系统调用表。 √ √
编译Uiux内核后重新启动系统，编程使用新创建的系统 3 调用 考核要点系统调用概念与编写方法，编译内核，使用系统调用。 三、课程安排与要求 1.课程安排 学生课前认真阅读实验指导书，理解每个专题的实验要求，学习相关的操作 系统理论知识。课上按时完成实验任务，老师根据学生的理解情况进行集体讲解 或个别答疑。课后学生需按照要求完成实验报告，记录实验过程。 2.实验报告要求 1)实验报告封皮：封面占单独一页，固定格式。 2)实验报告正文：实验名称、实验目的、实验内容、实验设计与过程、关 键问题的解决方案、实验过程截图、实验结果与分析、实验总结。 四、本课程与其它相关课程的联系与分工 本课程的先修课程：C程序设计、数据结构，操作系统。 本课程的后续课程：软件课程设计、毕业设计。 五、课程教学设计与教学组织 本实验需要课前通过自学的方法做好预习准备工作，通过实验指导书了解实 验要求，并学习相关的操作系统理论。 1.教学设计 实验教学分为操作系统源码分析、Shell编程、proc文件系统、系统调用定 制四个部分。首先讲解实验要求，分析实验方法，然后由学生通过上机进行实现 2.教学组织 课前将实验室指导书发放给学生。学生课前需通过实验指导书了解实验要 求，并完成相关理论知识的准备，课上根据学生理解情况进行集体讲解或个别答 疑，并由学生独立完成实验任务。 六、教材、实验指导书及教学参考资料 1.教材 无 2.实验指导书 自编讲义《操作系统专题训练实验指导书》 3.教学参考资料
3 3 编译 Linux 内核后重新启动系统，编程使用新创建的系统 调用。 √ 考核要点 系统调用概念与编写方法，编译内核，使用系统调用。 三、课程安排与要求 1.课程安排 学生课前认真阅读实验指导书，理解每个专题的实验要求，学习相关的操作 系统理论知识。课上按时完成实验任务，老师根据学生的理解情况进行集体讲解 或个别答疑。课后学生需按照要求完成实验报告，记录实验过程。 2.实验报告要求 1）实验报告封皮：封面占单独一页，固定格式。 2）实验报告正文：实验名称、实验目的、实验内容、实验设计与过程、关 键问题的解决方案、实验过程截图、实验结果与分析、实验总结。 四、本课程与其它相关课程的联系与分工 本课程的先修课程：C 程序设计、数据结构，操作系统。 本课程的后续课程：软件课程设计、毕业设计。 五、课程教学设计与教学组织 本实验需要课前通过自学的方法做好预习准备工作，通过实验指导书了解实 验要求，并学习相关的操作系统理论。 1.教学设计 实验教学分为操作系统源码分析、Shell 编程、proc 文件系统、系统调用定 制四个部分。首先讲解实验要求，分析实验方法，然后由学生通过上机进行实现。 2.教学组织 课前将实验室指导书发放给学生。学生课前需通过实验指导书了解实验要 求，并完成相关理论知识的准备，课上根据学生理解情况进行集体讲解或个别答 疑，并由学生独立完成实验任务。 六、教材、实验指导书及教学参考资料 1.教材 无 2.实验指导书 自编讲义《操作系统专题训练实验指导书》 3.教学参考资料
威廉斯托林斯著，操作系统一一精髓与设计原理（第九版），电子工业出版 社，2020年7月 七、知识单元对课程目标的达成度设计 1.知识单元支撑课程目标情况表 围绕该课程的教学目标，从相关支撑知识单元的角度设计不同的考核方式， 知识单元支撑课程目标情况表如下。 知识单元 考核方式设计 操作系统源代码分析 验机和实验报告 Linux Shell编程 验机和实验报告 proc文件系统 验机和实验报告 Linux系统调用 验机和实验报告 2.课程的总体考核方法及量化评定标准 本课程考核成绩为百分制，总评成绩由平时成绩、验机成绩和实验报告成绩 三部分组成，其中平时成绩占20%；验机成绩占40%，实验报告成绩占40%。 八、其它问题的说明 无。 大纲撰写人：吴明礼 大纲审阅人：宋丽华 系负责人：段建勇 学院负责人：马礼 制定（修订）日期：2021年8月
4 威廉.斯托林斯著，操作系统——精髓与设计原理（第九版），电子工业出版 社，2020 年 7 月 七、知识单元对课程目标的达成度设计 1.知识单元支撑课程目标情况表 围绕该课程的教学目标，从相关支撑知识单元的角度设计不同的考核方式， 知识单元支撑课程目标情况表如下。 知识单元 考核方式设计 操作系统源代码分析 验机和实验报告 Linux Shell 编程 验机和实验报告 proc 文件系统 验机和实验报告 Linux 系统调用 验机和实验报告 2.课程的总体考核方法及量化评定标准 本课程考核成绩为百分制，总评成绩由平时成绩、验机成绩和实验报告成绩 三部分组成，其中平时成绩占 20%；验机成绩占 40%，实验报告成绩占 40%。 八、其它问题的说明 无。 大纲撰写人：吴明礼 大纲审阅人：宋丽华 系负责人 ：段建勇 学院负责人：马 礼 制定（修订）日期：2021 年 8 月