Nachos模拟操作系统的实验教学应用.pdf

V01．10 第lO卷增刊 广东工业大学学报(社会科学版) Suppl． of of Sciences Journal University Edition) Jul．2010 2010年7月 Guangdong Technology(Social Nachos模拟操作系统的实验教学应用 钟灵程良伦黄永慧何小敏张钢 (广东工业大学自动化学院，广东广州，510006) 摘要：为提高学生对操作系统核心功能和机制的理解，介绍了以Nachos为平台的操作系统实验教学方法。文章 也提出了一种以Shell程序扩展为基础的Nachos教学方法，最后并给出实验流程和教学重点。 关键词：模拟操作平台 操作系统Nachos教学应用 中图分类号：G642 文献标识码：A 操作系统作为计算机、网络工程、信息安全等专 克利分校等知名大学)都在使用Naehos，并且已经 J 业的核心课程之一，一直以来都存在教学的信息量 移植到了各种各样的宿主操作系统上。【2 大、难点内容较多、教学与实践脱节的问题。近年来 Nachos操作系统的内核和机器模拟器被编译 国内操作系统的教材内容层出不穷，但其基础教学 成一个可执行的用户空间程序，当运行的时候只不 方式和结构并未发生重大改变，大部分院校主要以 过是一个在宿主操作系统上的普通进程，所以对源 讲授操作系统4大主要功能和算法原理为内容；与 代码的修改不会造成宿主操作系统的崩溃，而且 国外的操作系统教学的以实际操作系统(例如MI-Nachos没有涉及到底层的硬件操作代码，因此修改 NIX)项目的设计与实现为方式的教学模式还存在里面的代码不会涉及太多硬件的基础。Nachos简 较大的差距。 单的实现了现代操作系统的大部分重要功能，如进 由于实验课程课时的限制和学生程序实现能力 程管理，内存管理，文件系统，IO管理等，而没有涉 的差距，目前国内高校操作系统实验主要以分离的 及到真正底层硬件操作代码。其代码量也不大，总 设计各管理功能仿真试验为主。各实验内容之间的 共只有80多个文件，最大的一个源文件其代码量也 系统联系不够强，学生对各章节知识点的理解不能 不超过500行，并且所的源文件都附有详细的注释， 够融会贯通。针对这一问题，本文介绍了一种以操 这给学生的阅读带来了方便。因此它是一个很好的 作系统模拟器为教学方式的实验教学模式，并介绍 操作系统教学实验平台。口一1Nachos的整体结构如 以Shell程序设计开发基础的Nachos平台的实验教图l所示。 学方法。 应ffl程序层 模拟操作系统层 一、Nachos模拟操作系统教学平台 模拟硬件层 宿主操作系统 Another Heu． Nachos的全称是“NotCompletely 圈1 Nachos的整体结构