操作系统原理课程设计实验手册

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1、操作系统原理课程设计实验手册2007年4月操作系统课程设计实验手册目录第一章试验环境介绍51.1引言51.2Nachos平台的功能特点简介51.2.1什么是Nachos51.2.2Nachos的特点功能介绍51.3Nachos平台的搭建与配置61.3.1Nachos试验环境文件列表61.3.2Nachos试验环境搭建步骤71.3.3Nachos的功能模块组成结构191.3.4Nachos的编译运行开发环境20第二章Nachos平台技术实现说明212.1Nachos的机器模拟机制概述212.1.1Sy

2、sdep模块实现机制分析212.1.2中断处理模块实现机制分析242.1.3时钟中断模块实现机制分析252.1.4终端设备模块实现机制分析262.1.5磁盘设备模块实现机制分析262.1.6系统运行情况统计272.2Nachos中的进程/线程管理272.2.1相关知识点回顾272.2.2功能概述272.2.3具体模块实现介绍282.3Nachos中的文件系统管理302.3.1相关知识点回顾302.3.2功能概述312.3.3具体模块实现介绍312.4Nachos中的存储系统管理332.4.1相关知识

3、点回顾332.4.2功能概述332.4.3具体模块实现介绍342.5Nachos中的网络系统管理342.5.1相关知识点回顾342.5.2现有功能分析342.5.3具体模块实现介绍35操作系统课程设计实验手册第三章Nachos平台上机实践项目设置373.1实践项目1：Nachos的线程管理模块升级373.1.1上机实践具体要求373.1.2实践的过程和步骤383.1.3实践结果验证方式383.2实践项目2：Nachos的文件管理模块升级383.2.1上机实践具体要求383.2.2实践的过程和步骤39

4、3.2.3实践结果验证说明403.3实践项目3：Nachos的内存管理模块升级403.3.1上机实践具体要求403.3.2实践的过程和步骤413.3.3实践结果验证说明41第四章Windows平台上机实践项目设置434.1实践项目1：进程管理思想与方法的系统仿真434.1.1上机实践具体要求434.1.2实践的过程和步骤444.1.3实践结果验证方式444.2实践项目2：内存管理思想与方法的系统仿真444.2.1上机实践具体要求444.2.2实践的过程和步骤454.2.3实践结果验证说明454.3实

5、践项目3：文件系统管理思想与方法的仿真454.3.1上机实践具体要求454.3.2实践的过程和步骤464.3.3实践结果验证说明46第五章上机实践成功案例剖析475.1成功案例1475.2成功案例2475.3基于本产品的其他应用47第六章附录486.1Unix常用命令介绍485.1.1目录及文件操作命令485.1.2设备管理命令505.1.3系统及用户管理命令50操作系统课程设计实验手册5.1.4其他命令516.2Nachos的系统调用介绍51第一章操作系统课程设计实验手册第一章试验环境介绍1.1引

6、言操作系统上机实践环节是操作系统课程的重要组成部分，对于理解操作系统课程中的相关理论和知识点有着非常重要的作用。为帮助学生更好的完成上机实践作业，特编写此基于Nachos平台的操作系统上机实践指南。1.2Nachos平台的功能特点简介1.2.1什么是NachosNachos的全称是“NotAnotherCompletelyHeuristicOperatingSystem”，它是一个可修改和跟踪的操作系统教学软件。它给出了一个支持多线程和虚拟存储的操作系统骨架，可让学生在较短的时间内对操作系统中的基本

7、原理和核心算法有一个全面和完整的了解。1.2.2Nachos的特点功能介绍在本科的操作系统教学中，能够提供一个展示真实操作系统是如何工作的工程环境是很重要的，但同时也要求这个工程环境便于学生的理解和修改，所以我们采用Nachos作为操作系统课程的教学实践平台。Nachos是美国加州大学伯克莱分校在操作系统课程中已多次使用的操作系统课程设计平台，在美国很多大学中得到了应用，它在操作系统教学方面具有以下几个突出的优点：l采用通用虚拟机Nachos是建立在一个软件模拟的虚拟机之上的，模拟了MIPSR2/3

8、000的指令集、主存、中断系统、网络以及磁盘系统等操作系统所必须的硬件系统。许多现代操作系统大多是先在用软件模拟的硬件上建立并调试，最后才在真正的硬件上运行。用软件模拟硬件的可靠性比真实硬件高得多，不会因为硬件故障而导致系统出错，便于调试。虚拟机可以在运行时报告详尽的出错信息，更重要的是采用虚拟机使Nachos的移植变得非常容易，在不同机器上移植Nachos，只需对虚拟机部分作移植即可。采用R2/3000指令集的原因是该指令集为RISC指令集，其指令数目比较少。Nac