计算机操作系统实验：实战项目与理论理解

本篇文档是关于计算机操作系统课程实验的设计指南，旨在通过实践提升学生对操作系统核心概念的理解和操作技能。实验涵盖多个主题，包括但不限于： 1. 实模式到保护模式转换：学生需要在i386架构下编写代码，实现从实地址模式到保护虚地址模式的切换，进一步探索分页机制。这涉及到处理器级别编程，强调了底层硬件和操作系统接口的知识。 2. 中断程序设计：在DOS环境中，实验要求设计热键中断程序、中断接管程序，考察学生的中断处理能力和对DOS系统调用的理解。 3. DOS图形用户界面和I/O设备：涉及菜单和图形界面程序设计，以及打印机驱动程序、字符设备、块设备、网络设备和USB设备驱动程序的开发，锻炼了学生的设备驱动编程能力。 4. 多进程与多线程编程：在Windows和Linux环境下，学生需实现进程创建、通信机制（如管道、信号量、共享内存、消息队列等）、互斥控制，以及线程同步与互斥，展示了操作系统中的并发和同步管理。 5. 设备驱动程序设计：分别针对Windows和Linux，设计不同类型的设备驱动程序，如块设备、字符设备、网络设备和USB设备，加深对底层硬件和驱动模型的理解。 6. Linux系统内核实验：包括调度算法模拟、内存管理机制实验（如时间片、优先级调整、内存分配）、文件管理（添加自定义系统调用）以及系统调用跟踪，这些都是理解Linux内核运作的关键环节。 7. 算法模拟：通过模拟调度算法、银行家算法、内存管理和页面置换等，让学生熟悉操作系统中的关键算法，并进行性能分析。 8. 地址变换模拟：模拟分段和分页环境下的地址映射过程，帮助学生掌握虚拟内存技术。 整个实验设计强调理论与实践相结合，不仅测试学生的理论知识，更注重实际操作能力和问题解决能力的培养。每个项目都要求独立完成，鼓励创新和原创性，同时注重团队合作精神，通过严格的评估标准确保学术诚信。文档还提供了明确的格式规范和资源提交要求，确保每个学生都能按照既定目标进行有效的学习和实验。