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《操作系统》课程教案第一章：操作系统概述1.1 学习目标理解操作系统的概念、作用和重要性掌握操作系统的基本功能和分类了解操作系统的历史和发展趋势1.2 教学内容操作系统的定义和作用操作系统的功能：进程管理、存储管理、文件管理、作业管理和设备管理操作系统的分类：批处理系统、分时系统、实时系统和分布式系统操作系统的发展趋势：个人操作系统、服务器操作系统、嵌入式操作系统和云计算操作系统1.3 教学方法讲授：讲解操作系统的概念、功能和发展趋势案例分析：分析不同类型的操作系统实例讨论：引导学生思考操作系统的未来发展方向1.4 教学资源教材：操作系统相关书籍课件：操作系统的图片、图表和动画网络资源：操作系统相关的文章和视频1.5 教学评估课堂问答：检查学生对操作系统概念的理解小组项目：培养学生合作分析和解决问题的能力第二章：进程管理2.1 学习目标理解进程的概念和作用掌握进程管理的基本方法和策略了解进程调度和死锁的解决方法2.2 教学内容进程的定义和作用：进程的属性、进程的状态和进程的控制块进程管理的基本方法：进程的创建、进程的终止和进程的同步进程调度：短作业优先调度、优先级调度和轮转调度死锁的解决方法：资源分配图、银行家算法和死锁避免2.3 教学方法讲授：讲解进程的概念、进程管理的方法和策略模拟实验：模拟进程调度和死锁的解决过程讨论：引导学生思考进程管理的优化方法2.4 教学资源教材：操作系统相关书籍课件：进程的概念、进程管理的图表和动画网络资源：进程调度和死锁解决相关的文章和视频2.5 教学评估课堂问答：检查学生对进程概念的理解小组项目：培养学生合作分析和解决问题的能力第三章：存储管理3.1 学习目标理解存储管理的作用和重要性掌握存储管理的策略和方法了解虚拟存储器和页面置换的算法3.2 教学内容存储管理的作用和重要性：存储器的层次结构、存储管理的任务和目标存储管理的策略：分页存储管理、分段存储管理和段页式存储管理页面置换的算法：先进先出置换、最近最久未使用置换和最少使用置换虚拟存储器的实现：虚拟地址空间、页面表和缺页中断3.3 教学方法讲授：讲解存储管理的作用、策略和页面置换算法模拟实验：模拟虚拟存储器和页面置换的过程讨论：引导学生思考存储管理的优化方法3.4 教学资源教材：操作系统相关书籍课件：存储管理的图表和动画网络资源：虚拟存储器和页面置换相关的文章和视频3.5 教学评估课堂问答：检查学生对存储管理作用的理解课后作业：巩固学生对存储管理策略和方法的掌握小组项目：培养学生合作分析和解决问题的能力第四章：文件管理4.1 学习目标理解文件的概念和作用掌握文件管理的基本方法和策略了解目录结构和文件系统的实现4.2 教学内容文件的概念和作用：文件的基本属性、文件的类型和文件的操作文件管理的基本方法：文件的创建、文件的删除和文件的权限管理目录结构：树状目录结构、层次目录结构和虚拟目录结构文件系统的实现：文件系统的层次结构、文件系统的存储方式和文件系统的访问控制4.3 教学方法讲授：讲解文件的概念、文件管理的方法和策略模拟实验：模拟文件操作和目录结构的过程讨论：引导学生思考文件管理的优化方法4.4 教学资源教材：操作系统相关书籍课件：文件的概念、文件管理的图表和动画网络资源：目录结构和文件系统实现相关的文章和视频4.5 教学评估课堂问答：检查学生对文件概念的理解课后作业：巩固学生对文件管理方法的掌握小组项目：第六章：作业管理6.1 学习目标理解作业管理的作用和重要性掌握作业调度和作业控制的方法了解作业优先级和作业队列的实现6.2 教学内容作业管理的作用和重要性：作业的概念、作业的类型和作业管理的任务作业调度：作业优先级调度、作业期限调度和多级反馈调度作业控制：作业的创建、作业的执行和作业的终止作业队列的实现：作业队列的维护和作业队列的优化6.3 教学方法讲授：讲解作业管理的作用、方法和策略模拟实验：模拟作业调度和作业控制的过程讨论：引导学生思考作业管理的优化方法6.4 教学资源教材：操作系统相关书籍课件：作业管理的图表和动画网络资源：作业优先级和作业队列实现相关的文章和视频6.5 教学评估课堂问答：检查学生对作业管理作用的理解课后作业：巩固学生对作业控制方法的掌握小组项目：培养学生合作分析和解决问题的能力第七章：设备管理7.1 学习目标理解设备管理的作用和重要性掌握设备管理的基本方法和策略了解设备驱动程序和I/O调度7.2 教学内容设备管理的作用和重要性：设备的分类、设备管理的目标和设备管理的任务设备管理的基本方法：设备分配、设备驱动程序和设备控制设备驱动程序：设备驱动程序的原理、设备驱动程序的编写和设备驱动程序的调试I/O调度：轮转调度、优先级调度和反馈调度7.3 教学方法讲授：讲解设备管理的作用、方法和策略模拟实验：模拟设备驱动程序和I/O调度过程讨论：引导学生思考设备管理的优化方法7.4 教学资源教材：操作系统相关书籍课件：设备管理的图表和动画网络资源：设备驱动程序和I/O调度实现相关的文章和视频7.5 教学评估课堂问答：检查学生对设备管理作用的理解课后作业：巩固学生对设备管理方法的掌握小组项目：培养学生合作分析和解决问题的能力第八章：用户接口8.1 学习目标理解用户接口的作用和重要性掌握命令接口和图形用户接口的设计了解用户接口的实现和用户界面设计的原则8.2 教学内容用户接口的作用和重要性：用户接口的概念、用户接口的任务和用户接口的设计目标命令接口的设计：命令的语法、命令的语义和命令的帮助图形用户接口的设计：图形用户接口的元素、图形用户接口的布局和图形用户接口的交互用户接口的实现：用户接口的框架、用户接口的库和用户接口的编程接口8.3 教学方法讲授：讲解用户接口的作用、设计和实现案例分析：分析常见的命令接口和图形用户接口实例讨论：引导学生思考用户界面设计的优化方法8.4 教学资源教材：操作系统相关书籍课件：用户接口的图表和动画网络资源：用户接口设计和用户界面设计相关的文章和视频8.5 教学评估课堂问答：检查学生对用户接口作用的理解课后作业：巩固学生对命令接口和图形用户接口设计的掌握小组项目：培养学生合作分析和解决问题的能力第九章：操作系统安全9.1 学习目标理解操作系统安全的作用和重要性掌握操作系统安全的基本策略和方法了解操作系统安全漏洞和攻击手段9.2 教学内容操作系统安全的作用和重要性：操作系统的安全级别、操作系统的安全目标和操作系统的安全威胁操作系统安全的基本策略：访问控制、身份验证、加密和审计操作系统安全的方法：安全内核、安全操作系统和操作系统安全增强操作系统安全漏洞和攻击手段：缓冲区溢出、恶意软件和网络攻击9.3 教学方法讲授：讲解操作系统安全的作用、策略和方法案例分析：分析操作系统安全漏洞和攻击手段的实例讨论：引导学生思考操作系统安全的优化方法9.4 教学资源教材：操作系统相关书籍课件：操作系统安全的图表和动画网络资源：操作系统安全策略和操作系统安全漏洞相关的文章和视频9.5重点解析本《操作系统》课程教案涵盖了操作系统的概述、进程管理、存储管理、文件管理、作业管理、设备管理、用户接口和操作系统安全等十个章节。
linux网络操作系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解Linux网络操作系统的基本概念，掌握其体系结构；2. 学会使用Linux命令行，熟悉常见网络配置与故障排除方法；3. 掌握Linux文件系统管理，了解文件权限与安全策略；4. 了解Linux下的网络服务与进程管理，理解系统启动流程。
技能目标：1. 能够独立安装与配置Linux操作系统，进行基本的网络设置；2. 熟练运用Linux命令行进行文件操作、权限管理及进程控制；3. 能够分析网络问题，利用Linux命令行工具进行故障排查；4. 学会编写简单的Shell脚本，实现自动化网络管理任务。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对Linux网络操作系统的兴趣，激发探索精神；2. 培养学生的团队协作意识，学会分享与互助；3. 引导学生树立正确的网络道德观念，遵守网络安全规范；4. 培养学生的自主学习能力，养成良好的学习习惯。
本课程针对高年级学生，结合学科特点，注重理论与实践相结合。
在教学过程中，要求教师以学生为中心，关注个体差异，引导学生在实践中掌握知识，提高技能。
通过本课程学习，使学生具备一定的Linux网络操作系统应用与管理能力，为未来的职业发展打下坚实基础。
二、教学内容1. Linux操作系统概述- 系统特点与优势- 体系结构解析2. Linux命令行操作- 常用基本命令- 文件系统结构与命令- 权限管理命令3. 网络配置与故障排除- 网络接口配置- 路由与网关设置- 常用网络故障排除命令4. 文件系统管理- 文件与目录操作- 文件权限与归属管理- 磁盘空间管理5. 网络服务与进程管理- 常见网络服务原理与配置- 进程查看与管理- 系统启动流程与控制6. Shell脚本编程- 基本语法与结构- 常用命令与控制结构- 实例分析与编写本教学内容依据课程目标，按照系统性与科学性原则进行组织。
教学大纲明确各部分内容的教学安排，结合教材章节，确保学生能够逐步掌握Linux网络操作系统的相关知识。
操作系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解操作系统的基本概念、功能、类型和结构，掌握操作系统的五大核心功能模块（处理器管理、存储器管理、设备管理、文件管理、用户接口）；2. 掌握操作系统的发展历程、主要操作系统（如Windows、Linux、Mac OS）的特点及应用场景；3. 了解操作系统的设计与实现原理，包括进程管理、内存管理、设备管理、文件系统等关键技术；4. 学会使用操作系统提供的命令行或图形界面进行基本的系统操作与维护。
技能目标：1. 培养学生对操作系统的实际操作能力，能够熟练使用至少一种操作系统进行日常管理与维护；2. 培养学生运用操作系统原理解决实际问题的能力，如分析系统性能、诊断故障、优化配置等；3. 提高学生的编程能力，使其能够编写简单的系统程序或脚本，实现特定功能。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对操作系统的兴趣，激发学生学习计算机科学的热情；2. 培养学生的团队合作意识，使其在讨论、分析、解决问题的过程中学会倾听、交流、协作；3. 培养学生具备良好的信息素养，关注操作系统领域的最新发展，增强信息安全意识。
课程性质：本课程为计算机科学与技术专业（或相关领域）的必修课，具有较强的理论性和实践性。
学生特点：学生已具备一定的计算机基础知识，具有较强的学习兴趣和动手能力，但可能对操作系统原理的理解和应用尚有不足。
教学要求：注重理论与实践相结合，以案例驱动、任务导向的方式进行教学，注重培养学生的实际操作能力和问题解决能力。
通过本课程的学习，使学生能够掌握操作系统的基本原理，提高实际应用水平，为后续专业课程学习打下坚实基础。
二、教学内容1. 操作系统概述：介绍操作系统的基本概念、功能、类型，比较不同操作系统的特点，分析操作系统的发展趋势。
教材章节：第一章 操作系统概述2. 进程与线程管理：讲解进程与线程的概念、状态与转换，进程调度算法，同步与互斥，死锁与饥饿问题。
教材章节：第二章 进程管理3. 存储管理：介绍内存分配与回收策略，虚拟内存技术，页面置换算法，内存保护机制。
《操作系统》课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握操作系统的基本概念，包括进程、线程、内存管理、文件系统等核心知识；2. 了解操作系统的历史发展，掌握不同类型操作系统的特点及使用场景；3. 掌握操作系统的性能评价方法和常用的调度算法。
技能目标：1. 培养学生运用操作系统知识解决实际问题的能力，如分析系统性能瓶颈、优化系统资源分配等；2. 培养学生具备基本的操作系统编程能力，如进程创建、线程同步、文件操作等；3. 提高学生的团队协作能力和沟通能力，通过小组讨论和项目实践，学会共同解决问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对操作系统学科的兴趣，激发学生的学习热情，使其形成积极向上的学习态度；2. 培养学生具备良好的信息素养，尊重知识产权，遵循法律法规；3. 培养学生的创新精神和批判性思维，敢于质疑、勇于探索，形成独立思考的能力。
课程性质：本课程为计算机科学与技术专业的核心课程，旨在让学生掌握操作系统的基本原理和实现方法，提高学生的系统分析和编程能力。
学生特点：学生具备一定的编程基础和计算机系统知识，具有较强的逻辑思维能力和动手实践能力。
教学要求：结合学生特点和课程性质，注重理论与实践相结合，通过案例分析和项目实践，帮助学生将所学知识内化为具体的学习成果。
在教学过程中，关注学生的学习进度和反馈，及时调整教学策略，确保课程目标的实现。
二、教学内容1. 操作系统概述：介绍操作系统的定义、发展历程、功能、类型及特点，对应教材第一章内容。
- 操作系统的起源与发展- 操作系统的功能与类型- 操作系统的主要特点2. 进程与线程：讲解进程与线程的概念、状态、调度算法，对应教材第二章内容。
- 进程与线程的定义与区别- 进程状态与转换- 进程调度算法3. 内存管理：分析内存管理的基本原理、策略和技术，对应教材第三章内容。
- 内存分配与回收策略- 虚拟内存技术- 页面置换算法4. 文件系统：介绍文件系统的基本概念、结构、存储原理，对应教材第四章内容。
操作系统课程设计是计算机科学与技术专业学生的一门重要课程，它是学生掌握操作
系统的基本知识和技能的基础，也是学生学习操作系统的窗口。
由于操作系统的复杂性和
多变性，操作系统课程设计的建设和探索至关重要。
首先，在课程设计建设中，应把握操作系统的发展趋势，结合操作系统课程建设的教
学目标，精心设计操作系统课程设计，在课程设计中应注重实践性和多元性，可以让学生
有机会掌握操作系统的基本知识和技能，使他们有能力去解决实际的操作系统问题。
其次，在课程设计探索中，应积极探索操作系统课程设计的新方法，完善操作系统课
程设计的现有形式，以提高课程设计的实效性，使学生对操作系统有更深入的理解和掌握，从而更好地胜任操作系统的实际工作。
操作系统课程设计的建设与探索，必须紧紧围绕操作系统的发展趋势，努力提高课程设计的实效性，使学生更好地掌握操作系统的基本知识和技能，从而使他们能够胜任操作系统的实际工作。
操作系统课程设计Linux一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握Linux操作系统的核心概念、原理和应用技能。
通过本课程的学习，学生将能够：1.理解操作系统的基本原理，包括进程管理、内存管理、文件系统和输入/输出系统。
2.掌握Linux操作系统的安装、配置和管理方法。
3.熟练使用Linux命令行界面，进行日常操作和系统管理。
4.掌握Linux常用命令、 shell脚本编写和系统监控工具的使用。
5.了解Linux操作系统在服务器、嵌入式设备和云计算等领域的应用。
二、教学内容本课程的教学内容分为五个部分：1.操作系统概述：介绍操作系统的定义、功能和分类，以及Linux操作系统的历史和发展。
2.进程管理：讲解进程的基本概念、进程控制、进程同步和互斥、死锁及其解决方法。
3.内存管理：介绍内存分配与回收策略、内存保护、虚拟内存和分页分段机制。
4.文件系统：讲解文件和目录结构、文件访问控制、文件系统性能优化和磁盘空间分配策略。
5.输入/输出系统：介绍I/O设备管理、中断和DMA机制、设备驱动程序和I/O调度策略。
三、教学方法本课程采用多种教学方法相结合的方式，以提高学生的学习兴趣和主动性：1.讲授法：教师讲解操作系统的核心概念和原理，引导学生掌握基本知识。
2.讨论法：学生针对实际案例和问题进行讨论，培养学生的思考和分析能力。
3.案例分析法：分析Linux操作系统的实际应用案例，使学生了解操作系统的应用场景。
4.实验法：安排实验室课时，让学生亲自动手进行系统安装、配置和调试，提高学生的实践能力。
四、教学资源本课程的教学资源包括：1.教材：选用权威、实用的Linux操作系统教材，如《Linux操作系统原理与应用》。
2.参考书：提供相关的学术论文、技术博客和在线文档，供学生拓展阅读。
3.多媒体资料：制作课件、教学视频和演示文稿，辅助学生理解和记忆。
4.实验设备：提供Linux服务器、虚拟机和实验室环境，让学生进行实际操作。
西电操作系统课程设计《西电操作系统课程设计》——学习与实践的完美结合在西安电子科技大学的操作系统课程设计中，学生们能够通过一系列的学习和实践活动，全面了解和掌握操作系统的基本原理、设计方法和实际应用。
这个课程设计旨在培养学生的实践能力，提高他们对操作系统的理解和应用能力。
学生们在课程设计中将分为几个阶段进行学习和实践。
首先，他们将通过理论课程学习操作系统的基本概念、组成结构和工作原理。
在此基础上，他们还将学习操作系统的设计和实现方法，了解各种算法和数据结构在操作系统中的应用。
这些理论知识将为后面的实践活动打下基础。
其次，学生们将参与到项目实践中，通过团队合作完成一个实际的操作系统项目。
这个项目将要求学生们设计和实现一个简化版的操作系统，并加入一些基本的功能和特性。
在这个过程中，学生们将运用他们所学的理论知识，使用编程语言和工具进行系统开发和调试。
通过这种实践活动，学生们将锻炼他们的编码能力、问题解决能力和团队合作精神。
最后，学生们还将进行操作系统实验，通过模拟实际的操作系统场景，了解和掌握操作系统的功能和性能。
他们将在实验中使用各种工具和技术，观察和分析操作系统的行为和性能，并提出改进措施。
通过这些实验，学生们将深入了解操作系统的各个方面，并培养他们的实际操作和问题解决能力。
在《西电操作系统课程设计》中，学生们通过学习和实践，全面掌握操作系统的理论知识，提高他们的实际应用能力。
这种学习方式结合了理论与实践，使学生们能够真正地理解和应用操作系统的概念和方法。
同时，通过参与项目实践和操作系统实验，学生们还能够提高他们的编码能力、问题解决能力和团队合作精神。
这样的课程设计不仅扩展了学生们的知识面，还培养了他们的实践能力和创新能力，使他们能够更好地应对未来的挑战。
linux操作系统课程设计一、教学目标本节课的教学目标是使学生掌握Linux操作系统的基本概念、命令和操作，培养学生具备基本的Linux操作系统使用能力。
具体目标如下：1.知识目标：–了解Linux操作系统的起源、发展和特点；–掌握Linux操作系统的基本命令和操作；–理解Linux操作系统的文件系统结构和权限管理。
2.技能目标：–能够熟练地在Linux操作系统上进行基本操作，如文件创建、编辑、删除等；–能够使用Linux命令行工具进行日常的网络和系统管理；–能够配置Linux操作系统的用户和权限设置。
3.情感态度价值观目标：–培养学生对Linux操作系统的兴趣和好奇心，提高学生对计算机操作的自信；–培养学生团队合作的精神，通过小组讨论和实验，共同解决问题；–培养学生对开源软件和自由软件理念的理解和尊重。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分：1.Linux操作系统的起源、发展和特点：介绍Linux操作系统的起源和发展历程，讲解Linux操作系统的特点和优势。
2.Linux基本命令和操作：讲解Linux操作系统的常用命令，如文件操作命令、文本处理命令、网络命令等，并通过实际操作演示。
3.Linux文件系统结构和权限管理：介绍Linux操作系统的文件系统结构，讲解文件和目录的权限管理，包括读、写、执行权限的设置和更改。
三、教学方法本节课采用多种教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性：1.讲授法：讲解Linux操作系统的起源、发展和特点，以及基本命令和操作。
2.讨论法：学生进行小组讨论，共同解决问题，培养学生的团队合作精神。
3.案例分析法：通过实际案例，让学生学会使用Linux命令行工具进行日常的网络和系统管理。
4.实验法：安排学生进行实际操作，掌握Linux操作系统的使用方法。
四、教学资源本节课的教学资源包括以下几个方面：1.教材：选用《Linux操作系统教程》作为主要教材，为学生提供系统性的知识学习。
操作系统课程设计致远教学大纲
摘要：
一、操作系统课程设计概述
二、致远教学大纲的特点
三、致远教学大纲的课程目标
四、致远教学大纲的课程内容
五、致远教学大纲的教学方法
六、致远教学大纲的考核方式
七、总结
正文：
操作系统课程设计是计算机专业学生必须掌握的核心课程之一，它的重要性不言而喻。
致远教学大纲是针对操作系统课程设计的一份教学大纲，它具有以下特点：
首先，致远教学大纲明确了课程设计的概述，包括课程设计的背景、目的和意义。
这有助于学生更好地理解课程设计的必要性，从而更好地投入学习。
其次，致远教学大纲明确了课程的目标。
这包括知识目标、技能目标和素质目标。
知识目标是指学生需要掌握的操作系统的基本概念、原理和实现技术；技能目标是指学生需要掌握的操作系统分析、设计和实现的能力；素质目标是指学生需要培养的创新意识、团队协作精神和工程实践能力。
再次，致远教学大纲明确了课程的内容。
这包括操作系统的基本概念、进程管理、存储管理、文件系统和设备管理等。
这些内容都是操作系统课程设计
的核心内容，有助于学生全面掌握操作系统的基本知识和技能。
此外，致远教学大纲还明确了教学方法和考核方式。
教学方法包括讲授、实验、讨论和项目实践等，考核方式包括期中考试、期末考试和课程设计报告等。
这些措施有助于确保教学质量，提高学生的学习效果。
操作系统内核课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解操作系统内核的基本概念、结构和功能，掌握操作系统的进程管理、内存管理、文件系统等核心模块的工作原理。
2. 使学生掌握操作系统内核编程的基本方法，学会使用相关工具和接口进行系统调用和驱动程序开发。
3. 帮助学生了解操作系统安全性、稳定性的重要性，掌握基本的系统调试和优化技巧。
技能目标：1. 培养学生具备分析操作系统内核源代码的能力，能够阅读和理解常见的操作系统内核模块。
2. 培养学生具备设计、编写和调试简单的操作系统内核模块的能力，能够实现特定功能并进行性能优化。
3. 提高学生运用所学知识解决实际问题的能力，能够针对具体场景提出合理的操作系统内核设计方案。
情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱操作系统内核技术，树立积极探索、持续学习的信念。
2. 培养学生的团队协作意识，学会与他人共同分析问题、解决问题，形成良好的沟通与协作能力。
3. 引导学生关注操作系统内核技术的发展趋势，认识到技术进步对社会发展的重要性，树立社会责任感。
本课程针对高年级学生，课程性质为专业核心课。
在教学过程中，需充分考虑学生的认知特点，注重理论与实践相结合，引导学生主动探究、动手实践。
通过本课程的学习，期望学生能够掌握操作系统内核的基本知识和技能，为未来从事相关领域的研究和工作打下坚实基础。
二、教学内容本课程教学内容围绕以下三个方面展开：1. 操作系统内核基础理论- 深入讲解操作系统内核的基本概念、结构、功能和设计原理。
- 分析进程管理、内存管理、文件系统、设备管理等核心模块的工作机制。
2. 操作系统内核编程实践- 介绍操作系统内核编程的基本方法，包括系统调用、驱动程序开发等。
- 结合教材示例，指导学生阅读和分析操作系统内核源代码。
教学大纲安排：1）第1-4周：操作系统内核基础理论2）第5-8周：进程管理、内存管理编程实践3）第9-12周：文件系统、设备管理编程实践3. 操作系统内核优化与调试- 讲解操作系统内核安全性、稳定性方面的知识，分析常见漏洞和防护措施。
操作系统安全课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解操作系统的基本安全原理，掌握操作系统安全的核心概念。
2. 学习操作系统安全机制，包括身份认证、访问控制、加密和审计等。
3. 了解常见操作系统漏洞及攻击手段，掌握安全防护策略。
技能目标：1. 能够分析操作系统安全配置，提出有效的安全优化建议。
2. 学会运用操作系统安全工具进行安全检查和加固。
3. 掌握基本的安全编程技巧，避免编写带有安全风险的代码。
情感态度价值观目标：1. 培养学生的信息安全意识，认识到操作系统安全的重要性。
2. 激发学生对计算机安全的兴趣，引导他们关注网络安全领域的最新发展。
3. 培养学生的团队协作精神和责任感，使他们能够在实际工作中发挥积极作用。
针对课程性质、学生特点和教学要求，本课程将目标分解为以下具体学习成果：1. 学生能够列举并解释操作系统安全的核心概念。
2. 学生能够分析操作系统漏洞，并提出相应的安全防护措施。
3. 学生能够独立完成操作系统安全配置和加固任务，提高系统安全性。
4. 学生能够关注网络安全领域的发展，了解最新的操作系统安全技术和趋势。
5. 学生能够在团队项目中发挥积极作用，共同提高操作系统安全水平。
二、教学内容1. 操作系统安全概述- 了解操作系统的基本概念、发展历程和常见类型。
- 掌握操作系统安全的重要性及安全风险。
2. 操作系统安全机制- 学习身份认证、访问控制、加密和审计等核心安全机制。
- 分析各类安全机制的原理和作用。
3. 常见操作系统漏洞与攻击手段- 列举常见的操作系统漏洞，如缓冲区溢出、权限提升等。
- 了解攻击手段，如病毒、木马、拒绝服务和网络攻击等。
4. 安全防护策略与工具- 学习操作系统安全防护策略，如最小权限原则、安全配置等。
- 了解并运用操作系统安全工具，如防火墙、入侵检测系统等。
5. 安全编程与最佳实践- 掌握安全编程技巧，避免编写带有安全风险的代码。
- 学习操作系统安全最佳实践，提高安全意识和能力。
网络操作系统的课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解网络操作系统的基本概念、功能及作用；2. 掌握网络操作系统的体系结构、常见类型及其特点；3. 学会网络操作系统的安装、配置及维护方法；4. 了解网络操作系统中资源共享、网络安全等方面的知识。
技能目标：1. 培养学生具备安装、配置网络操作系统的实际操作能力；2. 培养学生能够运用网络操作系统进行资源共享、权限管理的能力；3. 培养学生解决网络操作系统中常见问题及故障的能力；4. 提高学生的网络操作系统管理与维护技能。
情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱计算机网络技术，增强学习兴趣；2. 培养学生具备良好的团队协作精神和沟通能力；3. 培养学生尊重知识产权，遵循法律法规，养成良好的网络道德；4. 培养学生具备网络安全意识，关注网络信息安全。
课程性质：本课程为计算机网络技术专业核心课程，旨在培养学生的网络操作系统应用与管理能力。
学生特点：学生已具备一定的计算机基础知识和网络知识，具有较强的学习兴趣和动手能力。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，强调实际操作能力的培养，提高学生的网络操作系统应用与管理水平。
通过本课程的学习，使学生能够达到课程目标，为今后从事计算机网络相关工作奠定基础。
二、教学内容1. 网络操作系统概述- 网络操作系统的基本概念与功能- 网络操作系统的体系结构与发展历程- 常见网络操作系统类型及特点2. 网络操作系统的安装与配置- 网络操作系统安装前的准备工作- 网络操作系统的安装过程与方法- 常见网络操作系统配置技巧3. 网络资源管理与共享- 文件系统与磁盘管理- 用户与权限管理- 网络资源共享设置4. 网络操作系统维护与优化- 系统监控与性能调整- 系统故障排查与处理- 网络安全防护措施5. 网络操作系统的高级应用- 网络存储技术- 虚拟化技术- 网络操作系统在云计算中的应用教学大纲安排：第一周：网络操作系统概述第二周：网络操作系统的安装与配置第三周：网络资源管理与共享第四周：网络操作系统维护与优化第五周：网络操作系统的高级应用教学内容进度安排：每周安排一次理论课，一次实验课，理论与实践相结合。
《操作系统》课程教案一、课程简介1. 课程名称：操作系统2. 课程性质：专业核心课3. 学时：64学时4. 学分：4学分5. 适用对象：计算机科学与技术专业本科生6. 课程目标：使学生掌握操作系统的基本原理、概念和技术，培养学生运用操作系统知识解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 操作系统概述操作系统的概念、功能和作用操作系统的发展历程操作系统的类型和结构2. 进程管理进程与线程的基本概念进程的创建、调度和终止线程同步与互斥死锁与饥饿3. 内存管理内存分配与回收策略虚拟内存技术页面置换算法内存保护与共享4. 文件系统文件与文件系统的概念文件存储结构与存取方法目录结构与文件权限文件系统的实现技术5. 输入/输出管理I/O系统结构设备驱动程序中断处理与DMA传输I/O调度策略三、教学方法1. 讲授：讲授操作系统的基本原理、概念和技术。
2. 实验：通过实验让学生掌握操作系统的实际应用和编程方法。
3. 讨论：组织学生进行课堂讨论，培养分析问题和解决问题的能力。
4. 案例分析：分析实际操作系统案例，让学生了解操作系统的应用场景。
四、教学要求1. 知识要求：掌握操作系统的基本原理、概念和技术。
2. 能力要求：具备运用操作系统知识解决实际问题的能力。
五、教学资源1. 教材：选用国内外优秀教材《操作系统原理与应用》等。
2. 课件：制作精美、清晰的课件，辅助教学。
3. 实验设备：计算机及相关硬件设备。
4. 网络资源：利用网络资源，提供相关学术文章、视频教程等，方便学生自主学习。
5. 交流平台：建立课程QQ群、群等，方便学生与教师沟通交流。
六、教学安排1. 课时分配：操作系统概述：4学时进程管理：12学时内存管理：8学时文件系统：8学时输入/输出管理：8学时实验与讨论：16学时2. 教学进度：第1-4周：操作系统概述、进程管理第5-8周：内存管理、文件系统第9-12周：输入/输出管理、实验与讨论七、考核方式1. 期末考试：总分100分，占比80%题型：选择题、填空题、简答题、计算题、案例分析题2. 实验报告：总分20分，占比20%实验内容：根据实验要求完成相关实验操作报告要求：内容完整、分析深入、论述清晰八、课程评价1. 学生评价：课程结束后，对学生进行问卷调查，了解课程收获、教学效果等方面的情况。
课程设计文件操作系统一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握操作系统的基本原理和常用操作系统的使用方法。
具体包括：1.了解操作系统的定义、功能和分类。
2.掌握操作系统的基本原理，如进程管理、内存管理、文件管理和设备管理。
3.熟悉常用操作系统的特点和使用方法，如Windows、Linux和macOS。
4.能够熟练使用操作系统进行日常计算机操作。
5.能够掌握操作系统的基本配置和优化方法。
6.能够运用操作系统的基本原理解决实际问题。
情感态度价值观目标：1.培养学生对操作系统的兴趣和好奇心，提高学生主动学习的积极性。
2.培养学生团队合作精神，学会与他人分享和交流操作系统的知识和经验。
3.培养学生对操作系统的安全意识，提高学生保护个人隐私和数据的能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括操作系统的基本原理和常用操作系统的使用方法。
具体安排如下：1.操作系统概述：介绍操作系统的定义、功能和分类。
2.进程管理：讲解进程的概念、进程的状态、进程控制块、进程调度算法等。
3.内存管理：介绍内存的概念、内存分配与回收策略、虚拟内存等。
4.文件管理：讲解文件和目录的概念、文件系统的结构、文件访问控制等。
5.设备管理：介绍设备的概念、设备驱动程序、输入输出控制等。
6.Windows操作系统：讲解Windows操作系统的特点、界面布局、基本操作和高级功能。
7.Linux操作系统：介绍Linux操作系统的特点、界面布局、基本操作和高级功能。
8.macOS操作系统：讲解macOS操作系统的特点、界面布局、基本操作和高级功能。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，如讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法：通过讲解操作系统的原理和概念，使学生掌握基本知识。
2.讨论法：学生分组讨论操作系统的实际应用场景和问题解决方案，培养学生的团队合作精神。
3.案例分析法：分析实际案例，使学生更好地理解操作系统的基本原理和常用操作系统的特点。
《操作系统》课程教案第一章：操作系统概述1.1 教学目标了解操作系统的定义、功能和作用掌握操作系统的基本组成和分类理解操作系统的历史和发展1.2 教学内容操作系统的概念操作系统的功能：进程管理、存储管理、文件管理、作业管理和用户接口操作系统的分类：批处理系统、分时系统、实时系统和分布式系统操作系统的历史和发展1.3 教学方法采用讲授和讨论相结合的方式，介绍操作系统的概念和功能通过案例分析，使学生了解操作系统的实际应用场景引导学生思考操作系统的未来发展1.4 教学资源教材：《操作系统概念》或《现代操作系统》课件：操作系统的概述和分类案例：Windows、Linux、Mac OS等操作系统的介绍1.5 教学评估课堂讨论：了解学生对操作系统的认识和理解程度期中期末考试：测试学生对操作系统知识的掌握程度第二章：进程管理2.1 教学目标掌握进程的概念和属性理解进程的状态转换和调度算法掌握进程同步和互斥的原理及实现方法2.2 教学内容进程的概念和属性：进程的定义、进程的标识符、进程的属性进程的状态转换：进程的状态及其转换条件进程调度算法：先来先服务算法、短作业优先算法、轮转算法和高响应比优先算法进程同步和互斥：同步的概念、互斥的概念、信号量机制和管程机制2.3 教学方法采用讲授和实验相结合的方式，使学生理解进程的概念和属性通过模拟实验，让学生掌握进程的状态转换和调度算法通过案例分析，使学生了解进程同步和互斥的应用场景2.4 教学资源教材：《操作系统概念》或《现代操作系统》课件：进程的概念和属性、进程的状态转换和调度算法、进程同步和互斥实验软件：模拟进程调度和同步互斥的实验环境2.5 教学评估课堂讨论：了解学生对进程概念和属性的理解程度实验报告：评估学生对进程状态转换和调度算法的掌握程度期中期末考试：测试学生对进程管理知识的掌握程度第三章：存储管理3.1 教学目标掌握存储管理的基本概念和任务理解内存分配和回收策略掌握虚拟存储器和分页、分段机制3.2 教学内容存储管理的基本概念和任务：存储管理的任务、存储管理的层次结构内存分配和回收策略：首次适应法、最佳适应法和最坏适应法虚拟存储器：虚拟存储器的概念、虚拟内存的实现机制分页和分段机制：分页机制、分段机制、分页和分段的比较3.3 教学方法采用讲授和实验相结合的方式，使学生理解存储管理的基本概念和任务通过模拟实验，让学生掌握内存分配和回收策略通过案例分析，使学生了解虚拟存储器和分页、分段机制的应用场景3.4 教学资源教材：《操作系统概念》或《现代操作系统》课件：存储管理的基本概念和任务、内存分配和回收策略、虚拟存储器和分页、分段机制实验软件：模拟内存分配和回收的实验环境3.5 教学评估课堂讨论：了解学生对存储管理基本概念和任务的理解程度实验报告：评估学生对内存分配和回收策略的掌握程度期中期末考试：测试学生对存储管理知识的掌握程度第四章：文件管理4.1 教学目标掌握文件和目录的概念理解文件存储结构和存取方法掌握文件系统的实现和操作4.2 教学内容文件和目录的概念：文件的概念、目录的概念文件存储结构和存取方法：顺序存储结构、存储结构、索引存储结构文件系统的实现和操作：文件系统的组织结构、文件系统的创建和删除、文件的打开和关闭4.3 教学方法采用讲授和实验相结合的方式，使学生理解文件和目录的概念通过模拟实验，让学生掌握文件存储结构和存取方法通过案例分析，使学生第四章：文件管理（续）4.4 教学资源教材：《操作系统概念》或《现代操作系统》课件：文件和目录的概念、文件存储结构和存取方法、文件系统的实现和操作实验软件：模拟文件存储和访问的实验环境4.5 教学评估课堂讨论：了解学生对文件和目录概念的理解程度实验报告：评估学生对文件存储结构和存取方法的掌握程度期中期末考试：测试学生对文件管理知识的掌握程度第五章：作业管理5.1 教学目标掌握作业的概念和分类理解作业调度和进程调度的关系掌握作业管理和进程管理的基本方法5.2 教学内容作业的概念和分类：批作业、交互式作业、批处理作业作业调度：作业调度的任务和算法进程调度：进程调度的任务和算法作业管理和进程管理的基本方法：作业队列的管理、进程队列的管理5.3 教学方法采用讲授和实验相结合的方式，使学生理解作业的概念和分类通过模拟实验，让学生掌握作业调度和进程调度的关系通过案例分析，使学生了解作业管理和进程管理的基本方法5.4 教学资源教材：《操作系统概念》或《现代操作系统》课件：作业的概念和分类、作业调度和进程调度的关系、作业管理和进程管理的基本方法实验软件：模拟作业调度和进程调度的实验环境课堂讨论：了解学生对作业概念和分类的理解程度实验报告：评估学生对作业调度和进程调度的掌握程度期中期末考试：测试学生对作业管理知识的掌握程度第六章：用户接口6.1 教学目标掌握命令接口和图形用户接口的概念理解命令接口的设计和实现理解图形用户接口的设计和实现6.2 教学内容命令接口的概念：命令接口的定义、命令接口的设计原则命令接口的实现：命令的解析、命令的执行图形用户接口的概念：图形用户接口的定义、图形用户接口的设计原则图形用户接口的实现：图形界面的设计、图形界面的交互6.3 教学方法采用讲授和实验相结合的方式，使学生理解命令接口和图形用户接口的概念通过模拟实验，让学生掌握命令接口的设计和实现通过案例分析，使学生了解图形用户接口的设计和实现6.4 教学资源教材：《操作系统概念》或《现代操作系统》课件：命令接口和图形用户接口的概念、设计和实现实验软件：模拟命令接口和图形用户接口的实验环境课堂讨论：了解学生对命令接口和图形用户接口概念的理解程度实验报告：评估学生对命令接口设计和实现的掌握程度期中期末考试：测试学生对用户接口知识的掌握程度第七章：操作系统安全7.1 教学目标掌握操作系统安全的基本概念理解操作系统的安全机制掌握操作系统的安全策略7.2 教学内容操作系统安全的基本概念：安全威胁、安全属性操作系统的安全机制：访问控制、身份认证、审计和监控操作系统的安全策略：最小权限原则、安全分层模型7.3 教学方法采用讲授和案例分析相结合的方式，使学生理解操作系统安全的基本概念通过模拟实验，让学生掌握操作系统的安全机制通过讨论，使学生了解操作系统的安全策略7.4 教学资源教材：《操作系统概念》或《现代操作系统》课件：操作系统安全的基本概念、安全机制和安全策略案例：操作系统安全威胁的实例分析7.5 教学评估课堂讨论：了解学生对操作系统安全概念的理解程度案例分析报告：评估学生对操作系统安全机制的掌握程度期中期末考试：测试学生对操作系统安全知识的掌握程度第八章：操作系统性能评价8.1 教学目标掌握操作系统性能评价的基本概念和方法理解操作系统性能评价的指标和准则掌握操作系统性能评价的实验方法和工具8.2 教学内容操作系统性能评价的基本概念：性能评价的目的、性能评价的方法操作系统性能评价的指标和准则：响应时间、吞吐量、CPU利用率操作系统性能评价的实验重点和难点解析1. 进程的概念和属性：理解进程的定义和各种属性是理解操作系统其他概念的基础。
学号：课程设计课程名称操作系统学院计算机科学与技术学院专业班级姓名指导教师20 ——20 学年第学期课程设计任务书题目: 系统调用初始条件：学习了高级语言程序设计、汇编语言、数据结构、计算机组成原理课程，掌握了一种计算机高级语言。
要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）学习在Linux中产生一个系统调用以及怎样通过往Linux内核中增加一个新函数从而在该内核空间中实现对用户空间的读写。
这个函数的功能是返回当前的系统时间。
实验条件要求：每人一台Linux主机且有超级用户权限。
时间安排：指导教师签名： 20 年月日系主任（或责任教师）签名：年月日目录1.简介 (1)1.1实验环境 (1)1.2 Linux系统及内核 (1)1.3 Linux系统调用 (2)2.实验原理及详细步骤流程 (3)2.1.实验原理和思路 (3)2.2.详细步骤 (3)2.2.1.环境搭建及前期准备 (3)2.2.2.内核文件修改 (4)2.2.3.编译并切换内核 (5)2.2.4.测试新系统调用 (6)3.过程分析及实验结果 (7)2.1 过程分析 (7)2.2.运行结果 (9)4.调试记录 (9)5.自我评价与总结 (10)6.参考文献 (11)评分表 (12)一.简介1.1.实验环境1.2. Linux系统及内核Linux是一种开源电脑操作系统内核。
它是一个用C语言写成，符合POSIX标准的类Unix操作系统。
Linux是一个一体化内核(monolithic kernel)系统。
"内核"指的是一个提供硬件抽象层、磁盘及文件系统控制、多任务等功能的系统软件。
操作系统的主要功能是为应用程序的运行创建良好的环境，为了达到这个目的，Linux内核提供一系列具备预定功能的多内核函数，通过一组称为系统调用（system call)的接口呈现给用户。
系统调用把应用程序的请求传给Linux内核，调用相应的的Linux内核函数完成所需的处理，将处理结果返回给应用程序，如果没有系统调用和内核函数，用户将不能编写大型应用程序。
1. 3. Linux系统调用系统调用是应用程序和操作系统内核之间的功能接口。
其主要目的是使得用户可以使用操作系统提供的有关设备管理、输入/输入系统、文件系统和进程控制、通信以及存储管理等方面的功能，而不必了解系统程序的内部结构和有关硬件细节，从而起到减轻用户负担和保护系统以及提高资源利用率的作用。
Linux系统调用，包含了大部分常用系统调用和由系统调用派生出的的函数。
系统调用在Linux系统中发挥着巨大的作用，如果没有系统调用，那么应用程序就失去了内核的支持。
我们在编程时用到的很多函数，如fork、open等这些函数最终都是在系统调用里实现的，fork和exit,这两函数都是glibc中的函数，如果我们跟踪函数的执行过程，看看glibc对fork和exit函数的实现就可以发现在glibc的实现代码里都是采用软中断的方式陷入到内核中再通过系统调用实现函数的功能的。
由此可见，系统调用是用户接口在内核中的实现，如果没有系统调用，用户就不能利用内核。
Linux系统调用机制如下 :在Linux系统中，系统调用是作为一种异常类型实现的。
它将执行相应的机器代码指令来产生异常信号。
产生中断或异常的重要效果是系统自动将用户态切换为核心态来对它进行处理。
这就是说，执行系统调用异常指令时，自动地将系统切换为核心态，并安排异常处理程序的执行。
为使系统调用的执行成为一项简单的任务，Linux提供了一组预处理宏指令。
它们可以用在程序中。
这些宏指令取一定的参数，然后扩展为调用指定的系统调用的函数。
一旦宏指令用特定系统调用的相应参数进行了扩展，得到的结果是一个与系统调用同名的函数，它可以在用户程序中执行这一系统调用。
二.实验原理及详细步骤流程2.1.实验原理和思路如果用户需要在在Linux中添加新的系统调用，应该遵循几个步骤才能添加成功，下面几个步骤详细说明了添加系统调用的相关内容。
1.修改Linux内核编写源代码,向Linux内核文件添加新的系统调用函数,包括系统调用函数实现、设置系统调用号、添加系统调用声明到头文件。
2.重建Linux内核3.切换新Linux内核2.2.详细步骤流程2.2.1.环境搭建及前期准备①下载并安装Ubuntu系统从Ubuntu官网获取Ubuntu 14.10系统镜像并安装②安装必备编译工具及实验过程所需相关依赖安装libncurses5-dev build-essential kernel-package libncurses5-dev,其中libncurses5-dev是为之后配置内核能运行 make menuconfig程序做准备,Build-essential为编译工具，kernel-package是编译内核工具③下载内核源码源码内核版本为 3.14.34,下载并解压,移动至目录/usr/src,命令如下:tar -xvf linux-3.14.34.tar.xzcp –r linux-3.14.34.tar.xz /usr/src2.2.2.内核文件修改①系统调用函数实现修改kernel/sys.c文件,在文件末尾添加如下代码实现时间调用:asmlinkage long sys_time_call(void){struct timex txc;struct rtc_time tm;do_gettimeofday(&(txc.time));rtc_time_to_tm(_sec,&tm);printk("UTC time :%d-%d-%d %d:%d:%d \n",tm.tm_year+1990,tm.tm_mon,tm.tm_mday,tm.tm_h our,tm.tm_min,tm.tm_sec);return 0;}②设置系统调用号修改arch/x86/syscalls/syscall_64.tbl文件,在文件末尾添加如下代码:316 i386 time_call sys_time_call //316即为新的系统调用号③添加系统调用声明到头文件在文件倒数第二行，即“#endif /* __ASM_GENERIC_SYSCALLS_H */ ”这行的上面一行添加如下内容#ifndef sys_time_callasmlinkage long sys_time_call();#endif2.2.3.编译并切换内核①生成内核配置文件执行命令#make menuconfig,决定将内核的各个功能系统编译进内核还是编译为模块还是不编译。
选择save后exit。
②编译内核执行命令#make,对修改后的内核进行编译③加入模块执行命令#make modules_install④生成可执行的内核引导文件执行命令#make bzImage,生成内核引导文件，其路径是：arch/x86/boot/bzImage,然后执行命令#cp arch/x86/boot/bzImage /boot/vmlinuz-3.14.34,将刚生成的引导文件拷贝到/boot的目录下,并重新命名为vmlinuz-3.14.34⑤将System.map复制到/boot下执行命令#cp System.map /boot/System.map-3.14.34⑥生成initrd.img文件执行命令:#cd /lib/modules/3.14.34#update-initramfs –c –k 3.14.34⑦自动查找新内核，并添加至grub引导执行命令#update-grub2.2.4.测试新系统调用①编写测试代码,代码如下#include<stdio.h>#include<unistd.h>int main(){//通过系统调用号316调用添加的函数,获取当前时间printf("%ld\n",syscall(316));return 0;}编译运行以上代码,并执行命令dmesg -c查看查看系统调用log日志三. 过程分析及实验结果2.1过程分析①系统调用函数代码分析:asmlinkage long sys_time_call(void)//asmlinkage表示这些函数通过堆栈而不是通过寄存器传递参数{struct timex txc;/*timex是Linux内核内置的时钟数据结构体，结构如下：struct timex {… //省略与本次课程设计无关的参数struct timeval time; //系统时间（只读）}其中timeval也是Linux内核内置的时钟数据结构体，结构如下：struct timeval {time_t tv_sec; //从1970年1月1日开始计算的秒速… //省略与本次课程设计无关的参数}*/struct rtc_time tm;/*rtc_time是Linux内核内置的时钟数据结构体,结构如下：structrtc_time {int tm_sec; //秒，0～60（60是闰秒的需要）int tm_min; //分钟，0~59int tm_hour; //小时，0~23int tm_mday; //本月中的第几天，1~31int tm_mon; //自一月以来的第几个月，0~11int tm_year; //自1900年以来的年数…} */do_gettimeofday(&(txc.time));/* 获取1970年1月1日至当前时间的总秒数，并保存至txc的time属性中 */rtc_time_to_tm(_sec,&tm);/* 将保存在txc的time中的1970年1月1日至当前时间的总秒数tv_sec转换为年月日时分秒并保存至tm中 */printk("UTC time :%d-%d-%d %d:%d:%d \n",tm.tm_year+1970,tm.tm_mon,tm.tm_mday,tm.tm_hour,tm.t m_min,tm.tm_sec);// 输出当前时间return 0;}2.2.运行结果运行测试程序后,输出系统调用函数(返回当前系统时间函数)的返回值0,表明系统调用函数正常运行,系统调用正常且成功结束。
通过查看系统调用日志文件可以查看系统调用函数的输出,为当前系统时间四.调试记录①实验中对内核编译时提示permission denied,后发现是使用root 权限执行命令。
对内核进行操作时绝大多数命令均需以root权限运行。
②在设置系统调用号时,64位系统需要修改syscall_64.tbl文件,而不是syscall_32.tbl文件,否则会找不到系统调用号③自定义系统调用函数名需以sys_开头五.自我评价与总结虽然已经使用了近一年的linux系统了,但由于觉得学习Linux 内核相当困难麻烦，一直对Linux系统内核没有进行过深入的了解和研究,只是学习了一些Linux系统下常用了一些命令。
