操作系统原理与Linux系统实验课程设计

目录目录 0一、实验环境 (1)二、实验报告总体要求 (1)实验一编译L INUX内核 (2)实验二观察L INUX行为 (6)实验三进程间通信 (13)一、实验环境Linux平台◆硬件平台：普通PC机硬件环境。

◆操作系统：Linux环境，例如，红旗Linux或Red Hat Linux；启动管理器使用GRUB。

◆编译环境：伴随着操作系统的默认gcc环境。

◆工作源码环境：一个调试的内核源码，版本不低于2.4.20。

二、实验报告总体要求在2013年11月25日前提交实验报告。

实验报告至少要求包含以下内容：1.引言：概述本次实验所讨论的问题，工作步骤，结果，以及发现的意义。

2.问题提出：叙述本篇报告要解决什么问题。

注意不可以抄写实验要求中的表述，要用自己的话重新组织我们这里所提出的问题。

3.解决方案：叙述如何解决自己上面提出的问题，可以用小标题 3.1,3.2…等分开。

这是实验报告的关键部分，请尽量展开来写。

注意，这部分是最终课程设计的基本分的部分。

这部分不完成，本课程设计不会及格。

4.实验结果：按照自己的解决方案，有哪些结果。

结果有异常吗？能解释一下这些结果吗？同别人的结果比较过吗？注意，这部分是实验报告出彩的地方。

本课程设计要得高分，应该在这部分下功夫。

5.结束语：小结并叙述本次课程设计的经验、教训、体会、难点、收获、为解决的问题、新的疑惑等。

6.附录：加了注释的程序清单，注释行数目至少同源程序行数目比1：2，即10行源程序，至少要给出5行注释。

操作系统课程设计实验报告实验一编译Linux内核实验时间6小时实验目的认识Linux内核的组成，掌握配置、编译、安装Linux内核的步骤。

实验目标下载2.6.19或更新的Linux内核，配置该内核使其支持NTFS，并在新的内核中修改其版本为Linux NameTestKernel x.x.x，其中，Name是你的名字（汉语拼音）；x.x.x是新内核的版本号，最后在你的机器上编译安装这个新内核。

《操作系统原理及应用》课程设计报告 Linux系统服务管理及安全设计学院（系）： 计算机科学与工程学院班 级： 学号学生姓名：指导教师：时间： 从 2012 年 05 月14日 到 2012 年05月18日一、课程设计的目的本课程设计是学生学习完《计算机操作系统》课程后，进行的一次全面的综合训练，通过课程设计，让学生更好地掌握操作系统的原理及Linux安全服务管理，加强学生的动手操作能力。

二、课程设计要求设计一套安全的系统 Linux要求：1. 系统不能被破解密码；2. 系统不能被恶意重启；3. 只有指定用户才能ssh 登录系统，保障系统安全；4. 编写防火墙策略，保障系统安全，只开放允许访问的tcp 22, tcp 80,tcp 20 21；5.搭建一个Web网站;6.编写shell程序，阻止恶意攻击服务器的来源IP,连接服务器.三、课程设计内容3.1、 Redhat 基础及权限控制Linux 安装中的重要步骤：引导安装程序、磁盘分区、网络参数配置、密码设置、软件包选择Linux 系统引导过程:服务器硬件自检、引导MBR、引导Kernel、引导驱动及服务、自定义加载项、6种引导方式介绍（/etc/inittab)Linux root 密码破解:单用户模式，进行root密码破解Linux 加密防止 root 密码破解:明文加密 (password) 、非明文加密 (grub-md5-crypt ）Linux防止恶意重启：禁用ctrl+alt+del 重启功能 (/etc/inittab)Linux文件权限数字表示：可读 R 4、可写 W 2、可执行 X 1Linux文件权限调整：修改所有者 chown 、修改权限 chmodLinux网络参数配置：网络IP地址配置、同一网卡配置多个IP地址Linux查看IP及route：Ipconfig、 ip add、route -nLinux常用命令文件管理类：ls cat more vi cp rm find paste wc grep head tail 磁盘管理：df du fdisk mkfs mount umount系统状态：uptime last vmstat iostat top free3.2、 软件管理及Shell编程Linux rpm 包的管理 ：软件包安装、软件包升级、查询已安装的软件包Linux 源码包的管理 ：源码包安装、configure、make、make test、make install、源码包删除Linux 文本处理 ：文本编辑器、 vi 编辑器Linux Shell编程中常用命令条件测试：test 或者 []、-d 目录、-f 文件、-s 文件大小非0正则表达示：^ 行首、$ 行尾、以 $ 打头的命令、$? 上一个命令执行结果、$1 输入的第1个参数3.3、存储管理及系统管理Linux 系统常用服务管理 ：常用系统服务启动与关闭、系统设置 服务器设置 服务常用系统服务介绍Network 网络服务、sshd ssh 远程连接服务Httpd Apache Web 服务器、Smb 文件共享服务器Vsftp FTP 服务器、Bind DNS 服务器Iptables 防火墙、Linux 进程管理进程查看 top , ps –ef 结束进程 Kill id、Kill –9 idLinux 文件系统管理磁盘分区、fdisk 、格式化分区、mkfs.ext3 、挂载分区、mount、卸载分区、umountLinux 卷管理 LVM磁盘分区 fdisk （disk type id: 8e)建立 PV pvcreate pvdispaly建立 VG vgcreate vgchange -a y (激活VG） vgdisplay建立 LV lvcreate lvdisplay格式化LV make.ext3挂载 LV mount缷载LV umountLinux 系统管理 ：以图形化的形式 讲解常用系统管理 、用户和组 、日期和时间、显示Linux 系统日志管理系统日志文件位置 、/var/log/message观察日志变化、tail -f /var/log/message筛选日志内容、grep “error” /var/log/message3.4、常用服务器搭建、安全配置Linux openSSH 安全配置 (/etc/ssh/sshd_config )修改SSH服务端口：# Port 22 修改为 Port 9022修改SSH连接协议为版本2：#Protocol 2,1 修改为 Protocol 2权限只定用户连接SSH：AllowUsers user1重启ssh服务系统设置 服务器设置 服务,启动服务”sshd”、使用命令 service sshd restart使用软件连接SSH服务：在Windows上使用putty.exeLinux http服务器配置检查所需要的软件包[root@rh9 /]# rpm -qa | grep httphttpd-2.0.40-21libghttp-1.0.9-7httpd-manual-2.0.40-21redhat-config-httpd-1.0.1-18安装http服务软件包通过系统的”添加删除程序功能”进行安装、使用rpm –ivh 软件包名进行安装配置HTTP网站网页默认存放位置：/var/启动HTTP网站服务系统设置 服务器设置 服务,启动服务”httpd”、使用命令 service httpd start访问Linux Web网站： IPLinux dns服务器配置检查所需要的软件包[root@rh9 /]# rpm -qa | grep bindredhat-config-bind-1.9.0-13bind-utils-9.2.1-16ypbind-1.11-4bind-9.2.1-16安装DNS服务软件包通过系统的”添加删除程序功能”进行安装、使用rpm –ivh 软件包名进行安装配置DNS服务配置反向解析、配置正向解、异常解决 DNS服务不能启动。

linux课程设计实验一、教学目标本课程旨在通过学习Linux操作系统的基本概念、命令行操作、文件系统管理、用户和权限管理、网络配置等知识，使学生掌握Linux操作系统的使用和管理技能，培养学生的计算机操作能力和解决问题的能力。

1.理解Linux操作系统的基本概念和历史背景。

2.掌握Linux的命令行操作和基本命令。

3.学会使用Linux文件系统，了解文件权限和目录结构。

4.掌握Linux用户和权限管理，了解用户组和文件权限的设置。

5.学会Linux网络配置和远程登录。

6.能够熟练使用Linux命令行操作。

7.能够管理Linux文件系统，进行文件权限的设置和目录结构的维护。

8.能够进行Linux用户和权限管理，包括用户的添加、删除和权限的设置。

9.能够配置Linux网络，进行远程登录和网络共享的设置。

情感态度价值观目标：1.培养学生对Linux操作系统的兴趣和好奇心。

2.培养学生解决问题的能力和团队合作的精神。

3.培养学生对计算机技术的热情和终身学习的意识。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括Linux操作系统的基本概念、命令行操作、文件系统管理、用户和权限管理、网络配置等。

1.Linux操作系统的基本概念和历史背景。

2.Linux的命令行操作和基本命令的使用。

3.Linux文件系统的基本概念和目录结构的组成。

4.文件权限的设置和管理，包括读、写和执行权限的设置。

5.用户和权限管理，包括用户的添加、删除和权限的设置。

6.网络配置和远程登录的设置。

以上内容将根据学生的实际情况和教学进度进行调整和安排。

三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。

1.讲授法：通过教师的讲解和演示，向学生传授Linux操作系统的理论知识。

2.讨论法：通过小组讨论和问题解答，培养学生的思考和解决问题的能力。

3.案例分析法：通过分析实际案例，让学生了解Linux操作系统的应用场景和实际操作。

《操作系统原理与Linux》课程设计报告专业班级学号姓名指导教师完成时间成绩进程调度算法一、设计题目：进程调度算法 二、设计目的通过对进程调度算法的编写加强对操作系统的加深了解，从而进一步的让我们清楚个进程之间的运行情况，对优先权算法与轮转调度算法的模拟加强对进程概念和进程的调度过程的理解，掌握进程状态之间的切换，同时掌握进程调度算法的实现方法和技巧。

三、设计要求要求实现先来先服务,短作业优先,时间片轮转,优先权调度算法四种算法并进行对比分析. 四、设计思想说明1、先来先服务算法：按照进程进入就绪队列的先后次序，分派CPU ，当前进程占用CPU ，直到执行完或阻塞，才出让CPU （非抢占方式）。

在进程唤醒后（如I/O 完成），并不立即恢复执行，通常等到当前进程让出CPU 。

进入选中进程的程序入口先来先服务算法的实现过程如图所示。

设置信号量：就绪队列互斥信号量s ，初值为1； 就绪队列中进程个数n ，初值为0。

2、短作业优先：选择就绪队列中估计运行时间最短的进程投入运行。

通常后来的短作业不抢先正在执行的作业。

比FCFS改善平均周转时间和平均带权周转时间，缩短作业的等待时间提高系统的吞吐量。

3、时间片轮转调度算法：通过时间片轮转，提高进程并发性和响应时间特性，从而提高资源利用率。

将系统中所有的就绪进程按照FCFS原则，排成一个队列。

每次调度时将CPU分派给队首进程，让其执行一个时间片。

时间片的长度从几个ms到几百ms。

在一个时间片结束时，发生时钟中断。

调度程序据此暂停当前进程的执行，将其送到就绪队列的末尾，并通过CPU现场切换执行当前的队首进程。

进程可以未使用完一个时间片，就出让CPU（如阻塞）。

4、优先权调度算法：优先选择就绪队列中优先级最高的进程投入运行。

分为：非抢占式优先级算法：仅发生在进程放弃CPU。

抢占式优先级算法：可剥夺当前运行进程CPU。

五、系统结构的说明六、数据结构的说明用C语言或C++语言来实现对N个进程采用优先算法以及轮转算法的调度。

《操作系统原理》实验报告
实验序号：1 实验项目名称：Linux操作系统环境搭建
一、实验目的及要求
1. 加深对操作系统结构及编程环境的理解。

2. 掌握虚拟机软件及Linux操作系统的安装及环境搭建。

3. 掌握Linux操作系统下的C语言编程环境搭建。

二、实验设备（环境）及要求
1.搭建虚拟机VMware Workstation下的Ubuntu操作系统环境
2.搭建Ubuntu操作系统下的C语言编程环境，并用C语言实现N!程序，编译好并运行，采用函数调用的形式，模块化编程思想。

三、实验内容与步骤
1.搭建虚拟机VMware Workstation：
2.搭建虚拟机VMware Workstation下的Ubuntu操作系统环境：语言选择，开始安装：
输入信息：
安装完成：重启后：。

操作系统原理及应用Linux教学设计前言操作系统是计算机系统中的重要组成部分，为计算机提供了资源管理、任务调度和用户接口等功能，是计算机系统中的重要软件。

理解操作系统的原理和应用是计算机科学和技术专业学生学习的必修内容。

本文将从操作系统原理和Linux应用两个方面，介绍操作系统教学设计的相关内容。

操作系统原理教学设计一、课程目标通过本课程的学习，学生应该能够掌握以下知识和技能：1.操作系统的基本原理：包括进程管理、内存管理、文件系统、 I/O管理等方面的知识。

2.操作系统的实现原理：学生应该能够掌握操作系统的实现原理，包括中断处理、系统调用、进程通信、同步互斥等方面的知识。

3.操作系统的应用：学生应该能够掌握操作系统在各种应用场景中的运用，包括Windows、Linux、Android等操作系统的应用。

二、教学内容1.操作系统基础知识：介绍操作系统的定义、组成、功能、发展历程等基础内容。

2.进程管理：介绍进程的定义、进程调度、进程通信、同步互斥等内容。

3.内存管理：介绍内存空间分配、内存保护、虚拟内存等内容。

4.文件系统：介绍文件管理、文件系统的结构、磁盘空间管理和文件共享等内容。

5.I/O管理：介绍设备管理、文件I/O和网络协议等内容。

6.操作系统实现原理：介绍中断处理、系统调用、进程通信、同步互斥等原理。

7.Windows应用：介绍Windows操作系统下的应用，如应用程序开发、网络管理等。

8.Linux应用：介绍Linux操作系统下的应用，如系统管理、网络管理、安全管理等。

三、教学方法1.理论讲授：通过课堂讲授、PPT演示等方式，讲解操作系统的基础原理和应用。

2.实验操作：通过实验，让学生感受操作系统的功能，并掌握操作系统的操作方法。

3.案例研究：通过案例研究，让学生了解操作系统在实际应用中的功能和应用场景。

Linux应用教学设计一、课程目标通过本课程的学习，学生应该能够掌握以下知识和技能：1.Linux基础知识：学生应该了解Linux操作系统的历史、特点、基本命令等内容。

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。

操作系统原理及应用Linux第二版教学设计课程简介本门课程旨在通过深入讲解操作系统原理和Linux系统的应用，帮助学生们掌握计算机基础知识和解决实际问题的能力。

通过本门课，学生们将会掌握操作系统的概念、原理和发展历程，了解Linux系统的架构和应用领域，并能够熟练使用Linux系统进行操作和开发。

课程目标1.掌握操作系统的基本概念、原理和发展历程。

2.了解Linux系统的架构和应用领域。

3.能够熟练使用Linux系统进行操作和开发。

4.培养解决实际问题的能力和自主学习的能力。

课程大纲1.操作系统概述–操作系统的基本概念和作用–操作系统的分类和发展历程2.操作系统原理–进程管理–内存管理–文件系统管理–输入输出管理3.Linux系统概述–Linux系统的架构–Linux系统的应用领域4.Linux系统开发环境的搭建–熟悉Linux系统命令行界面–安装和配置常用的开发工具5.Linux系统编程基础–C语言基础–Shell编程基础6.Linux系统高级编程–进程和线程编程–网络编程–驱动程序开发7.Linux系统管理和维护–用户管理和权限管理–系统维护和故障排除教学方法1.讲授：老师通过演示和讲解，给学生讲解操作系统原理和Linux系统应用的相关知识。

2.实验：通过实验，帮助学生理解课程内容，加深对操作系统和Linux系统的认识。

实验内容包括部署Linux系统、操作文件系统、进程管理和网络编程等等。

3.课程设计：设计课程项目，帮助学生巩固所学知识，提升应用能力。

教学安排本课程分为理论课和实验课两部分。

理论课时间为两个学时，实验课时间为三个学时。

理论课课程内容时间第1-2节课操作系统概述2学时第3-6节课操作系统原理4学时第7-8节课Linux系统概述2学时第9-10节课Linux系统开发环境的搭建2学时第11-12节课Linux系统编程基础2学时第13-14节课Linux系统高级编程2学时第15-16节课Linux系统管理和维护2学时实验课课程实验内容时间第1-2节课Linux系统部署3学时第3-4节课文件系统管理3学时第5-6节课进程管理3学时第7节课网络编程1学时课程实验内容时间第8节课课程设计1学时评估方式平时成绩（40%）：包括课堂表现、作业和实验报告。

计算机操作系统原理分析课程设计概述计算机操作系统是计算机系统中最为基础的部分，它通常是硬件和其它软件程序之间的接口。

操作系统的功能是控制计算机的各种资源（例如，CPU、内存、硬盘、输入输出设备等）的分配和管理，为用户接口提供服务，保证系统的安全稳定、高效运行。

本文主要是介绍一份基于Linux系统的计算机操作系统原理分析课程设计，旨在提高学生对计算机操作系统原理的理解与掌握。

设计目标通过该计算机操作系统原理分析课程设计，使学生深入了解Linux操作系统的基本原理、操作、维护和管理等，达到以下目标：•熟悉Linux操作系统的基本组成和基本命令；•实现Linux操作系统的基本调试和管理；•实现Linux操作系统下应用程序的设计和开发。

设计内容实验环境•操作系统：Ubuntu 18.04.5 LTS•虚拟机软件：VMware Workstation 16 Player•开发工具：Visual Studio Code实验一：Linux系统基本操作实验目的学习Linux操作系统的基本操作和Linux操作系统的体系结构，学会在Ubuntu 系统下的基本操作指令以及文件操作指令。

实验内容1.学习Linux操作系统的基本架构，掌握命令行和文件的操作；2.学习和掌握Linux系统下的三种重要文件类型：普通文件、目录文件、特殊文件；3.学习如何添加、修改、删除用户及用户组；4.学习如何在Linux下安装软件。

实验结果学生可以掌握Linux操作系统的基本操作，能够熟练使用文件操作指令，在Linux的操作系统下实现用户管理、软件安装等基本操作。

实验二：Linux系统进程管理实验目的学习Linux操作系统的进程管理和系统资源管理，在Ubuntu下实现进程调度和进程通信，进一步加深对计算机操作系统原理的理解。

实验内容1.学习Linux系统下进程的概念和分类；2.学习和掌握进程创建、销毁、等待等命令；3.学习进程调度的过程和调度算法；4.学习Linux系统下进程通信方式。