操作系统课程设计：Linux内核扩展与Java虚拟机实践

"操作系统课程设计任务书，包括在Linux内核中添加系统调用、修改调度算法、模拟并发问题以及自主命题。" 操作系统课程设计是一门实践性极强的课程，旨在让学生深入理解操作系统的内核机制并提升其分析与扩展能力。在本课程设计中，学生们将面临几个关键任务： 1. **添加新的系统调用**：在Linux 2.4内核中添加系统调用是理解操作系统内核工作原理的重要途径。这要求学生阅读和理解大量内核源代码，学习系统调用的接口和执行流程。通过这一过程，学生能够掌握如何扩展内核功能，增强其对底层操作系统的掌控力。 2. **修改调度程序**：在Linux 2.4内核中修改调度程序代码，意味着要设计和实现新的调度算法。这涉及对现有调度策略的理解，如抢占式调度、公平调度等，以及对进程管理、上下文切换等相关知识的深入运用。学生需要根据具体需求，如响应时间、吞吐量等指标，设计出满足特定场景的调度策略。 3. **并发问题模拟**：在Java虚拟机上，学生需要使用C语言实现"生产者-消费者问题"和"吃水果问题"。这两个问题是经典的并发控制问题，涉及线程同步和互斥的概念。通过这些模拟，学生能学习如何使用信号量、锁等机制解决实际并发问题。 4. **方向命题与自主命题**：除了以上固定的项目，学生可以选择方向命题或自主命题。方向命题可能是针对特定领域的操作系统研究，而自主命题则鼓励学生根据个人兴趣和未来职业规划选择课题，如编写小型操作系统或实现特定功能。 在进行课程设计时，学生需要按照规范进行，包括需求分析、概要设计、详细设计、编码调试、测试验证和编写实验报告。实验报告应详细记录整个过程，展现个人对问题的理解和解决方案的创新性。 此外，团队合作项目要求每个成员明确任务分工，提交独立的报告，并在报告中体现合作过程。实验报告的质量也将作为评估成绩的重要依据，需包含真实的实验体会，避免空洞的套话。 参考资料方面，除了课程提供的GrayNutt的"KernelP"之外，学生还需要查阅更多的学术文献、开源项目文档以及操作系统原理相关的教科书，以便深入理解和完成项目。 这个课程设计涵盖了操作系统的核心概念和技术，对于培养学生的实践能力和理论联系实际的能力有着显著的作用。通过这样的实践，学生不仅能深化理论知识，还能提前适应未来可能面临的实际开发挑战。