操作系统论文范例6篇

操作系统论文

操作系统论文范文1

计算机操作系统是计算机硬件和各软件间的接口,为计算机硬件的细节进行屏蔽,为各种应用软件提供接口和服务。该课程的教学目的是为让学生熟悉计算机操作系统的基本知识和方法,为将来走向相关岗位服务。该学科是具有较高工程性的计算机专业基础课程《,计算机操作系统》教学任务既要加强学生的计算机操作系统理论高度,同时要重视实践操作。在实践课程中,学生不断探索和提高,培养学生对计算机操作系统的热情和好奇,帮助学生独立学习和思考,鼓励学生合作探究和质疑,在实践过程中增强对知识的体验和追寻正确解决问题的方法《。计算机操作系统》实践教学质量的高低,会影响将来学生在工作岗位中的综合素质与工程实践能力。

2《计算机操作系统》实践教学改革措施

2.1化难为易,从主观和客观两方面改进

2.1.1增强学生的主动性

首先,注重学科总动员。在实践课刚开始时,教师要通过实例为学生讲解计算机操作系统实践学习的重要性,让学生明确实践教学对本课程的理论学习和将来就业后的实际应用,都产生重大的影响作用。学生从新课伊始,就树立了正确的目标和学习的方向,有利于将来学习中有针对性的加强编程和动手能力。其次,教师要结合自身经验,列举以前学生的学习案例,将操作系统实践学习的特点以及重难点告诉学生,同时要进行学习方法的传授,让学生能根据自己的学习基础和能力,有计划的进行课前预习和资料的准备,为将来课堂效果的提升奠定良好基础。再次,在实践课堂上,教师要避免反复强调教学内容的重要,应该在安排作业的时候,有目的的对学生进行启发式教学,例如从应用或工程实践的角度,运用案例的形式对课堂所讲的实践教学内容进行多层次、全方位描述,挑战学生的思维,增加竞争意识和学习主动性。

2.1.2在客观上,化难为易

教师在实践教学中,要充分发挥主导者和点拨者的重要作用,能针对学生的学习难点和典型问题进行讲解,在合理设问和启发中,调动学生的学习自觉性,开发学生的思维能力。首先,分层次设计实验把学习者划分为:终端用户、程序员和系统设计者。五类实验:基础性实验、应用性实验、综合性实验、设计性实验和创新性实验。基础性实验是最简单的实验,目的是使学生熟悉某种操作系统的使用与配置。允许学生选择自已感兴趣的操作系统,为便于后续实验的开展建议选择Linux操作系统;应用性实验的难度略高于基础型实验,要求学生模拟实现一些经典的操作系统算法;便于学生理解操作系统原理和经典算法;综合性实验要求学生研究学习现代主流操作系统。其次,帮助学生快速入门以实验“模拟设计页面调度”为例:模拟设计页面调度实验目的,加深对虚拟存储管理算法的理解。实验内容:(a)模拟页式虚拟存储管理中的硬件地址转换和缺页中断;(b)用C语言设计一个算法,模拟页面调度,采用FIFO算法实现缺页中断;(c)程序应能显示或打印物理地址及是否缺页,并计算出缺页中断率,分别采用FIFO算法和LRU算法进行比较,观察并分析结果。再次,保护学生学习热情教师要保护学生的学习积极性,学生遇到疑难问题或者不能独立解决的疑惑,教师应对给予知识上的补充和学法上的指点。教师可以鼓励学生科学运用网络资源,自行到网络上进行知识更新和充实,搜索知识、观点、技术等,参加网上论坛或者班级学习群讨论留言。

2.2由浅入深,多角度多层次学习掌握Linux系统

教学时可以选择Linux作为实验操作系统,因为许多学生对它都很陌生,做实验时必须遵循认知规律,要由浅入深、循序渐进的操作。首先,了解Linux系统的基本操作流程,对操作员接口和程序员接口有所掌握。学生在这一环节中,可以比照早已熟练的Windows操作系统的一系列功能,自行领悟Linux操作系统。其次,了解操作系统的基本步骤和条件后,步入应用性实验环节,进行编程模拟,学会操作系统的部分功能。当学生学习兴趣提高,有了一定基础后,可以逐渐增加实验内容的难度,让学生实现操作系统功能的阶梯式进步,最后达到熟练掌握和应用,体验获得知识和能力的成就感。学生在这个过程中,增强了团队精神,锻炼了领导力和服从力,为将来走向工作岗位提升了综合素质。

2.3优化考核方式,加强实践教学质量的监控

要提高《计算机操作系统》实践教学效果,必须避免传统只重视书面成绩的考核方式弊端,应该增强对实践教学质量的全面监控,提高操作系统课程的实效性。具体说来,可以从两方面进行改进:首先,加大实验成绩的比重《。计算机操作系统》要看综合分数,提高实验成绩的分数能引起学生对实验教学的直接重视。其中基础性和应用性的实验,学生必须撰写实验包括,写出算法和数据结构;对综合性、设计性、创新性的实验,学生应该用论文的形式上交。这样的考察方式可以让学生将理论和实践更好的结合,同时根据上交作业层次给予不同的权值,能增强学生的团队协作能力,增强学生在实验中的体验,提升理论素养和高度。其次,加大开放性评定的比重。对设计性和创新性实验进行考核时,要在对报告进行考核的基础上,综合各种形式进行合理量化。团队形式的实验,要求各小组组长提交任务分配和执行情况分析报告,将每个人的合作能力、资料搜集与分析能力的等列入评定体系。

操作系统论文范文2

(1)增强安全Linux系统SELinuxAndroid系统权限主要由应用层权限和Linux内核的文件系统权限组成,APP应用通过在AndroidManifest.xml文件中声明申请应用层权限,Linux文件权限则明确了系统内每个文件的读、写、执行、拥有者和分组的权限。Android系统宽松的开放性为其带来高速的发展,但同时也暴露出各种安全问题,从Android4.3版本开始,在内核集成了SELinux,增强操作系统的安全性。SELinux提供了一种灵活的强制访问控制(MAC)系统,且内嵌于LinuxKernel中。SELinux定义了系统中每个用户、进程、应用和文件的访问和转变的权限,然后它使用一个安全策略来控制这些实体(用户、进程、应用和文件)之间的交互,安全策略指定如何严格或宽松地进行检查。只有同时满足了“标准Linux访问控制”和“SELinux访问控制”时,主体才能访问客体。在SELinux中,通过事先定义每个进程的允许操作,来禁止其进行越轨的操作。集成了SELinux的Android系统沿袭了这一机制,通过限制各进程的操作权限,可以防止恶意软件篡改系统。一般来说,攻击漏洞的恶意软件为了长久利用篡夺到的Root权限(系统超级权限),会在Android的系统区中埋设特点命令(如su切换用户命令),而在SELinux中,通过事先设定不允许以Root权限执行的各种进程改写系统区和重复挂载,就可以有效回避此类攻击。Android5.0之前的SELinux默认设置为Permissive模式,即对违规行为只作日志记录,供事后审计,而5.0版本则默认设置为Enforcing模式,真正启用SELinux,对违规行为进行拒绝并日志记录。由于Android系统的开源特性,开发者可对操作系统的内核源码进行修改,放宽SELinux策略检查,向没有锁定Bootloader的终端设备刷入定制的内核,以获得不受限制的Root权限。(2)用户参与的权限管理针对一些敏感的权限,iOS都会弹窗请求用户的许可,如开启GPS定位、网络连接、拨打电话等,而对一些涉及隐私的权限,则不对第三方APP开放,如收发短信、联系人管理等。由于iOS的封闭性对于权限管理机制有一定程度的保护,而且随着iOS系统的不断改进,越狱困难越来越大。

2安全域隔离

(1)TEE隔离iOS在推出TOUCHID功能的同时也推出了SecureEnclave安全域,SecureEnclave是苹果A7及以上主处理器的协处理器,其自身具有微操作系统,与主处理器共享加密RAM,通过中断与主处理器通信,操作系统借助它实现指纹特征数据、UID和GID密钥等需高安全级别关键数据的存储,其在架构上与TEE相似。TEE系统架构标准由智能卡及终端安全的标准组织GlobalPlatform,它提出了在原有硬件和软件的基础上,隔离出可信执行环境TEE(TrustedExecutionEnvironment)和富执行环境REE(RichExecutionEnvironment),其中TEE用于安装、存储和保护可信应用(TA),而REE用于安装、存储其它的应用。TEE具有自身的操作系统,与REE环境中的操作系统(如iOS、Android)相隔离。REE中的授权应用,通过驱动程序才能与TEE中的驱动程序通信,不可直接访问TEE的资源。TEE还可具备可信用户界面(TUI),为一些关键的屏幕显示和交互提供了安全保障。图3为TEE系统架构示意图。TEE在实际应用中也存在一些问题与缺点:TEE的硬件隔离主要体现在对CPU资源的分时或分核隔离、RAM资源和存储资源的寻址隔离等,物理器件上仍然与REE环境共享,实质上只是芯片内的软件调度隔离,因此不具备较高的防篡改能力。同时,TEE仍存在认证的问题,CC(信息技术安全评价通用准则)组织的EAL(评估保证级别)等级认证仍在进行中。针对TEE架构的移动平台攻击包括:1)芯片攻击利用JTAG调试接口对MMU(内存管理单元)处理器单元重新编程,修改RAM及存储的寻址范围,以获得相应数据的访问权限。利用物理探针在SoC芯片的数据总线上进行信号窃听。2)共享资源攻击如果REE环境中的非法代码能共享访问与TEE相同的CPU或RAM资源,那么TEE就存在受到共享资源攻击的风险。3)系统漏洞攻击在智能手机设备上发现了TEE内存访问控制的漏洞。Bootloader存在设计漏洞,可用于系统非法提权。整数溢出会给TEE的运行带来风险。在安全启动代码中存在证书处理或签名有效期的漏洞,允许黑客插入恶意代码。4)入侵式攻击篡改代码签名机制可允许黑客插入恶意代码。(2)SE隔离SIMallicance组织提出了基于Java语言的OpenMobileAPI机卡通信接口,使得运行于智能手机操作系统上的应用可通过操作系统提供OpenMobileAPI接口,使用ISO7816协议与SE安全单元中的Applet应用通信,现主要应用于Android系统。SE是具有防物理攻击的高安全性的芯片,内含独立的CPU、RAM、FLASH和操作系统,SE可存储密钥等关键数据信息,SE中的Applet应用可进行各种加解密算法的运算。主流SE芯片厂家通过了CC组织的EAL5+安全认证,这是目前较为安全的系统隔离方案。由于SE自身不具备UI界面,需借助上层操作系统(即REE),用户输入的PIN码等仍有被截获的风险。由于Android系统的开源特性,黑客可对操作系统中安全规则检查模块代码进行修改、编译并向终端重新刷入更改的模块,使得非授权应用可直接与SE中的Applet通信,为终端安全带来极大的风险。

3安全解决方案建议

REE+TEE方案或REE+SE方案在一定程度上提升了终端系统的安全性,但仍然存在一定的缺陷,难以抵挡高级别的攻击。以下针对运营商的具体情况给出一些建议:(1)架构方面:建议SE不直接与REE对接,而是与TEE的TrustedKernal对接,REE对SE的访问,可通过TEE进行,即REE+TEE+SE方案。(2)关键信息存储方面:原存储于TEE中的密钥、密码等关键信息,可转移放至SE中,借助SE的抗攻击能力,对关键信息实施保护。(3)关键运算载体:大数据量的加解密预算,如对称加解密运算等,建议由TEE中TA应用负责,借助TEE丰富的运算和内存资源保障响应性能;小数据量的加解密运算,如数字签名等,建议由SE中的Applet应用负责。(4)实施建议:电信运营商的SIM卡是现成的SE资源,且具有成熟的TSM后台对其管理,终端TEE可通过ISO7816接口与SIM卡SE进行对接,把SIM卡SE作为可信设备,从而构建出软件+硬件的整套安全解决方案。

4结束语

操作系统论文范文3

关键词:操作系统;教学改革;课程设置

中图分类号:TP316-4

操作系统是计算机系统的核心软件,是其它一切软件运行的基础,是计算机应用开发的基础平台。操作系统将计算机软件硬件有机结合起来和用户进行交互。

操作系统在计算机系统中的特殊地位,使得《操作系统》课程在计算机科学学习中占据重要的地址,它是计算机科学体系中的基础课程。学习和了解操作系统的工作机理和工作方式,从而更好的进行计算机应用开发,是计算机科学、电子信息科学等专业同学必备的知识和技能。

1 课程特点

《操作系统》课程主要介绍操作系统的设计方法和实现技术,讲授众多操作系统的设计精髓。《操作系统》课程是人们在操作系统设计过程中工程实践经验的总结,课程内容是面向技术,而不是某个特定产品。课程学习学习者是站在操作系统设计者的角度来研究和学习操作系统的实现技术。

操作系统软件的特殊地位、操作系统课程的学科地位,以及该课程的学习内容和学习定位,使得操作系统课程教学中具有技术更新速度快、概念抽象、系统性差、原理性强等特点。

2 教学目标

教师在安排操作系统理论和实践教学时要综合考虑教学大纲、培养学时、培养对象类型及培养对象基础。一般来说,围绕操作系统教学可以分为三个层次:

2.1 作为专业基础课程,包含在“计算机基础”、“计算机原理”等课程的教学培训中,非独立授课,主要学习某一操作系统的基本操作和使用。

2.2 作为专业选修课程,要求培养对象对特定操作系统的系统结构、功能和工作原理有较全面和深入的了解,能够使用API和相关平台进行针对该操作系统的应用程序开发和调试。

2.3 作为计算机科学技术及相关专业的专业必修课,要求培养对象深入掌握操作系统工作原理,熟悉操作系统内核,能够使用该操作系统平台相关的复杂公交来解释并开发底层驱动、中间件和应用程序等一系列应用,掌握操作系统的分析和设计技术。

对于应用型院校非计算机专业来说,由于前期课程设置、培养方案等因素的影响,使得如果像计算机专业一样将本课程的导入起点和教学目标设定得过高的话,反而使得教学效果大打折扣。以课程学时设置为例:

计算机专业该课程的设置一般为48+16课时,电子信息专业为38+10课时,教学内容涵盖进程管理、内存管理、设备管理、文件管理等操作系统主要部分的原理和应用。标准教材一般偏重于理论讲解,较为抽象。学生没有一定的理论基础理解较难,以下是一本典型操作系统教材的章节安排:(1)操作系统概论;(2)进程管理;(3)处理器调度与死锁;(4)存储管理;(5)文件管理;(6)设备管理;(7)网络基础。

可以看出《操作系统》是综合性较强的课程,有较强的理论性和综合性。要学好这门课,学生不但要有较强的抽象思维能力,而且要具有一定的程序设计能力,对《C语言程序设计》、《数据结构》等前导课程有较好的掌握。如果不了解培养对象已有知识储备和能力,在较少的课时安排下照本宣科,强行灌输大量抽象枯燥的理论知识,将导致学生对该门课产生厌学逆反心理。

由以上分析可以看出,非计算机专业的操作系统课程设置和教学内容需要根据专业培养方案、前导课程、培养对象已有能力等统筹考虑和安排,灵活度大同时也更难把握。

3 教学模式

针对非计算机专业培养目标和实际课程设置的限制,设计规划了一套操作系统课程理论实践教学的模式,其核心理念是:“抓主干,扩枝叶;托低承高,动态调整”。

首先,通过“课堂理论教学+实践教学+课程大作业+毕业设计”将课程学时有机扩展,对不同层次不同培养目标的学生的教学侧重点进行区分,设置四个层次的教学目标:(1)操作系统的使用管理。针对初次接触某一操作系统,对其工作原理使用方法都不熟悉,相关基础薄弱的学生,通过该系统的安装、GUI和常用命令的使用以及系统功能的使用管理使学生对该系统有较好的感性认识,能够使用该系统完成一些实际工作并对系统进行必要的配置和维护;(2)操作系统内核及工作原理。在学生对操作系统已有一定了解和使用经验的情况下,进一步系统分析其各个功能模块和工作原理,以Linux操作系统为例,要让学生知道其文件管理、设备管理、进程调度等主要功能模块;内核如何通过内核态/用户态切换以及进程调度来管理同时运行的多个任务等,教学中要有主次,比如文件系统和进程调度的原理可以重点讲解分析,设备管理等只要介绍原理即可。使得学生将操作系统的直观的使用感受和对现行的观察同理论知识想结合,加深对操作系统的理解;(3)API编程及平台应用开发。介绍操作系统提供的API接口以及相应的开发工具和手段,让学生结合以后的编程知识编写、调试基于该操作系统的应用程序,这一过程应该“循序渐进”,从简单的shell编程到文件读写、存储管理、同步机制、进程/线程调度,通信等,在这一过程中不断补充加深对内核工作机制和相关算法的介绍,使得学生逐步具备基于该操作系统的程序开发设计能力;(4)内核定制与操作系统设计。在对内核工作原理熟悉掌握后,能根据需求对内核进行配置和开发,尝试进行微型操作系统的设计与实现,这一阶段是对所学知识的综合应用于提高,能够培养学生自主学习和创新能力可以结合课程设计或毕业设计来进行,主要针对具备一定能力,对操作系统有浓厚兴趣的学生进行。

操作系统各个层次的教学实践环节如图1所示:

为了更好的贯彻前述层次教学的理念,我们针对操作系统(Linux)课程理论教学部分进行如下调整设置:(1)操作系统概论;(2)Linux常用命令;(3)文件管理、设备管理;(3)Linux下Shell编程;(4)Linux下C编程;(5)进程管理、内存管理;(6)多线程。

相应的实验教学设置如下:(1)Linux常用命令练习;(2)TFTP、NFS服务配置;(3)Makefile的编写及应用;(4)Linux内核与根文件系统映像文件的编译及调试;(5)大作业(进程调度、通信或同步)。

与传统课程的安排不同,调整后的课程设置着重体现了“由易到难,循序渐进;由感性认识加深理性分析”的思想,其中“操作系统概论”、“Linux常用命令”两个教学章节将使得第一次接触Linux操作系统的学生对该系统的发展历程、现状,主流版本有所了解,熟悉Linux的用户界面、常用功能和命令行工作方式,建立对系统的直观认知;将“文件管理、设备管理”章节提前与此讲授是很有必要的,因为Linux操作系统将“数据”和“设备”统一作为“文件”来进行操作和管理,而文件系统与设备管理又是与用户关系最为密切,使用最为频繁的操作系统功能模块,因此如果学生不能对其内在架构和工作原理有所了解的话会对Linux的进一步掌握造成困难。“Linux下Shell编程”和“Linux下C编程”使得学生掌握Linux操作系统下的程序开发技能,从这里开始,编程开发和操作系统原理的知识互相穿插融合,使得理论知识和实际应用紧密结合;“进程管理、内存管理、多线程”是Linux操作系统的重点和难点,是多任务操作系统应用开发或内核开发都必须使用到的,应该重点讲授,使得学生对进程调度、优先级反转、同步/互斥/死锁、进程间通信等有全面的掌握。

在理论授课中,应该充分使用多媒体教学,包括PPT,虚拟机上Linux的实时演示示范等,避免枯燥的理论灌输。每一个阶段的教学到安排了与之配套的实验和作业,在学期末通过综合性的大作业考察学生对知识的整体掌握度。对于具备较高相关知识的学生,可以通过课程设计和毕业设计进行复杂项目的设计开发,从而使其对Linux的设计开发能力得到锻炼提高。

4 结束语

教学改革是一个是不断深化、完善的过程。操作系统教学改革应沿着教学内容、教学方法、教学理念、教学手段等方面继续深入下去,将操作系统的教学质量提高到一个新水平,培养出社会需要的、具有创新能力的人材。

参考文献:

[1]汤子瀛,哲凤屏,汤小丹.计算机操作系统(修订版)[M].西安:西安电子科技大学出版社[M],2002.

[2]晏杰.《计算机操作系统》教学的改革[J].现代计算机(专业版),2007(09):49-51.

[3]肖竞华,陈建勋.“计算机操作系统”教学改革探索与实践[J].高等理科教育,2007(03):68-70.

[4]苏秋萍.高等院校《操作系统》教学改革的探索与实践[J].现代电子技术,2005(22):29-30.

操作系统论文范文4

关键词:操作系统;教学改革;对策

中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1009-3044(2008)36-2971-02

The Primary Exploration and Practice of Teaching on Operating System Course

WANG Zi-quan, YAN Pei

(College of Mathematics and Computer Science, Chongqing Three Gorges University, Wanzhou 404000, China)

Abstract: This article discuss about teaching and learning on Operating System Course. It analyzes the current teaching problems of Operating System Course. It puts forward some countermeasures of teaching reformation on Operating System Course. It gives some examples of Course Reformation.

Key words: Operating System; teaching reformation; countermeasures

1 引言

随着计算机应用的发展,计算机操作系统课程对学习计算机专业的学生的重要性越显突出。而早期的计算机专业的学生学习操作系统课程,主要是局限于操作系统原理的学习和一些典型算法的实践。这势必使学生很少了解实现操作系统的内部结构和技术,不利于培养在新形式下的创新人才。

本文讨论重庆三峡学院数学与计算机学院操作系统课程教学内容改革思考与实践,求助于识者,以不断提高操作系统课程的教学水平。

2 当前操作系统课程教学存在的主要问题

操作系统是计算机专业重要的核心课程,操作系统课程是一门涉及较多硬件知识的计算机系统软件课程,它的理论性和实践性都较强,概念多、概念抽象、涉及知识面广,其整体实现思想和技术又往往难于理解,实践环节又不容易操作,它要求学习者不但要弄懂理论知识,而且要能够上机实践;不但要懂得硬件知识,也要懂得软件设计理论。

当前操作系统教材编写的内容差别不大,主要是以进程管理、存储器管理、设备管理、文件管理和操作系统接口为主线安排,主要问题是:注重操作系统的原理,轻视操作系统内部的具体实现技术;注重传统的操作系统技术,与实现操作系统的新技术相脱离。由此学生感觉到学习操作系统课程:难学、枯燥、甚至学了没用的思想,进而失去了学习的主动性。

该课程教学难点集中表现在:内容十分庞杂,涉及面广,与计算机软、硬件及用户都有着密切的交互;实践性强,与实际运行着的各类操作系统有着密切的联系;技术发展快。这些问题一直困扰着从事课程教学的教师们。

3 操作系统课程教学改革的对策

为了培养在新形式下的创新人材,我们的操作系统课程教学内容改革必须从以下几方面进行:

3.1 课程教学内容

课程内容的先取的是教学内容改革的基础。操作系统的发展,与其它的计算机软、硬件技术的发展类似,同样是随着系统结构和实现技术的变更而发展。早期的操作系统,由于受硬件、软件设计技术和程序设计语言的限制,系统原理的设计思路和实现技术相对于现代操作系统来说已过时。因此,在确定操作系统原理授课内容时,我们跟踪操作系统原理和相关技术的教材,摒弃了传统操作系统原理中过时知识,引入现代操作系统中采用的设计原理的实现技术,增加现代操作系统的实现原理的实例。如:我们放弃了传统操作系统中作业、作业管理的概念,强化了现代操作系统用进程、线程概念设计原理,并增加Windows操作系统采用实现原理的面象对象技术的内容。在操作系统设计原理的各部分授课时,选用了Linux、Windows操作系统中相应的实现技术和原代码做为案例。这样,可以在有限的课时内,既向学生传授了最新的操作系统原理与实现技术,同时也提高了学生学习的积极性和主观能动性,达到了使学生学习这门课从枯燥变为生动,从学习感觉难变为较易,从感觉学了没用变为学这门课有用的三个转变,达到较好的学习效果。

为了充分贯彻落实我院 “三T(Theory理论、Test验证、Try实践创新)”的教学目标,设计了6个基于Linux的操作系统课内实验项目,并且也设计了3个基于Windows 2000操作系统课外实验项目,它们覆盖了Linux、Windows环境下的进程控制、进程通信、线程(或者进程)同步和调度,存储器管理、系统调用,文件系统等方面。通过这些实验教学内容的学习,使学生加深了对操作系统设计原理的理解,更进一步的掌握现代操作系统采用的各种实现技术,增强了学生学习操作系统课的积极性,训练了同学们用操作系统原理知识分析问题、解决问题的能力。特别地,通过综合性实验设计项目教学内容的安排,使同学们在解决问题时,可以提出解决问题的新思路、新方法,达到了培养学生们解决问题的创新能力的训练。这样彻底的贯彻“理论指导实践,实践强化理论”的教学思想。

3.2 教材建设

搞好操作系统教学改革,教材建设是重要的保证。我们在积极跟踪国内优秀教材的基础上,采用汤子瀛编写的《计算机操作系统》,西安电子科技大学出版社作为教科书。为了使学生加深对操作系统原理的理解和应用,推荐学生使用曾平编定的《操作系统―习题与解析》一书作为学习辅助材料,该辅助教材收集了大量的操作系统原理习题和解答,学生可能自主地选择做其中的习题,可以起到巩固知识、总结学习成效的作用。为了使学生学习操作系统课程不枯燥,课程组教师在多年教学的基础上,结合我院学生的实际情况,编写了《计算机操作系统讲议》(自编,未出版)和《计算机操作系统实验指导书》(自编,未出版)。

在自编的《计算机操作系统讲议》中,主要采取的方法是在汤子瀛编写的《计算机操作系统》教材中,相应的设计原理部分增加Linux或者Windows操作系统是如何实现的技术案例和部分原代码。例如:在讲授进程控制、进程通信原理时,增加在Linux环境下的实现技术和源代码案例,在讲设备管理时,增加在Windows环境下的实现技术和源代码案例。这样做起到了学生从学习枯燥、抽象的操作系统原理变为学习生动的、具体的操作系统知,同时训练了学生理论知识应用的能力。

在自编的《计算机操作系统实验指导书》中,我们设计有要求在Linux环境下完成的实验项目,也安排有要求在Windows环境下完成的项目,其中,一些要求在Linux环境下完成的项作为在课内必须做实验,其除的实验项目作为课外实验。

3.3 教学方式和教学成效考评

3.3.1 教学方式

围绕操作系统课程的教学目的,我们利用了多种教学方法,提高学生的学习能力。

课内教学与课外教学相结合。课内学习主要教师为中心,讲授操作系统的设计原理,实现的技术,以及在具体的操作系统中是如何实现的,主要采用启发式教学,例如:我们在讲授分是操作系统中实现的关键技术―时间片轮转调度策略时,向学生指出:在计算机网络课程中的信道复用技术―时分复用,就可采用的这个方法,并引导学生思考,在路由器、交换机的设计中,否则可以考虑采用该技术。课外学习,以学生为中心,通过网络讨论,我院建立的课程网站,电子邮件,BBS,在开放性实验室,进行自主学习,教师通过电子邮件,BBS与学生交流学习心得,注重采用讨论式教学方式。

小作业与大作业相结合。我们通过选择性的布置一些巩固所学的操作系统知点识、检测所学的知识成效的小作业外,同时,在学习课程的中后期,给学生布置一些操作系统课程的大作业,训练学生应用操作系统原理知识,分析问题、解决问题,以提高学生的综合学习能力和创新能力。

课内实验与课外实验相结合。我们把操作系统的实验设计分成2部分,课内实验与课外实验。课内实选择自编的《计算机操作系统实验指导书》中的几个项目,要求这些实验项在Linux环境下,由教师指导,每个学生独立完成。通过此训练,使学生初步具有用所学的软件设计技术和程序设计语言知识,实现操作系统设计原理中的一些关键问题,如:进程控制、进程通信、线程(或者进程)同步和调度,存储器管理,同时既巩固所学的操作系统设计原理知识、检查学习效果的作用,也达利用实验过程中解决所遇到的问题,加深对操作系统原理知识的理解。我们把自编的《计算机操作系统实验指导书》中其除的项目布置学生课外实验。由于课时有限,不可能每位同学做完所有的课外实验,因此我们的具体的做法是:把学生分成若干组,每组布置一个实验项目,同学能过自学习完成,然后把各组同学组织在一起,讨论、交流。这样就激发学生学习的兴趣,提高了学生分析问题、解决问题的能力,培养了学生的动手能力和创造能力,扩大学生知识视野。

个体学习与协同学习相结合。学习首先是个体化的行为,别人是无法替代的。然而,学习从来就不是一个人孤立进行的活动。人类个体的学习活动只有在社会文化环境中才得以进行,学习是个体性和社会性的统一。操作系统的课内教学、课内实验,我们采取的是由教师讲授、指导,由学生通个体学习的方法完成学习内容。课外教学、课外实验,我们组成有教师参与课外学习协作小组、课外实验学习小组,过过网络讨论、电子邮件、BBS等环境,进行协作学习。

3.3.2 教学成效考评

教学考评是衡量教学效果的重要措施,是促进教学的一种有效手段。本文仅讨论对学生学习成效考评,其考评目标是衡量学生掌握知识的情况,评价学生分析问题和解决问题的能力。因此,考核的项目、内容、方式与标准应据此而定,做到合理、公平地评估学生的学习成绩,并建立相应试题库。

根据操作系统课程内容庞杂、涉及面广、理论性、实践性强、技术发展快的特点,我们确定采用了动态的过程考评和静态的课程结业考评相结合的方式。动态的过程考评包括平时的课内作业、课外学习完成的大作业、课内实验、课外实验。静态的课程结业考评包括课程结业的理论笔试和实验测试二项。其中课外布置的大作业、课外实验采用报告、答辩、演示的方式。通过这样的考核,提高了教学质量。

4 结束语

教学改革是一个是不断深化、完善的过程。操作系统教学改革应沿着教学内容、教学方法、教学理念、教学手段等方面继续深入下去,将操作系统的教学质量提高到一个新水平,培养出社会需要的、具有创新能力的人材。

参考文献:

[1] 汤子瀛,哲凤屏,汤小丹. 计算机操作系统(修订版)[M].西安:西安电子科技大学出版社[M],2002.9.

[2] 曾平,李春葆.操作系统―习题与题解[M].北京:清华大学出版社,2001.7.

[3] 晏杰. 计算机操作系统》教学的改革[J].现代计算机(专业版),2007(9):49-51.

操作系统论文范文5

【关键词】新时代 计算机网络 操作系统

1 前言

计算机网络操作系统实际上可以理解成是用来管理计算机系统中各种软件以及硬件资源;与此同时,还能够很好的向网络计算机提供特殊服务。因此我们平时将其理解成是计算机网络的灵魂和心脏。计算机网络操作系统可以说是处理操作系统的全部功能。除此之外,计算机网络操作系统还可以很好的实现对于网络资源的管理以及共享的操作。就当前社会来说,存在有数量繁多的计算机网络操作系统,本文主要采取理论分析的研究方法,对于现有的网络系统进行分析,进而探讨新时代计算机网络操作系统。基于以上阐述,本文确定了此次研究的目标和内容。

2 计算机网络操作系统的理论介绍

人工管理文件不仅麻烦,同时还非常容易出现错误。因此为了能够释放人力、减少错误率,计算机技术人员研制出计算机软件,希望能够很好的代替人工进行处理工作,这就是我们平时所说的计算机操作系统。所谓的计算机操作系统,实际上也就是平时替我们进行管理计算机的一种软件,换句话说,并不是人人都可以使用计算机,也只有经过专业培训的人员才能使用。自从计算机的操作希望问世以后,不管你是不是计算机专业毕业的学生,也只需要进行简单的技术培训,那么就能够非常准确的掌控计算机。就现实情况来说,计算机的操作系统不只是可以处理用户和计算机对话的问题,同时还可以负责管理计算机外部设备以及内部设备。就当前社会来说,计算机的操作系统主要存在有Windows98、DOS,以及OS/2这么几种表现形式,然而操作系统的目的也是为了使得用户和计算机系统通过应用平台实现交互。结合过去研究可以发现,网络操作系统主要是为了实现网络相关属性。就整体的角度来说,计算机网络的操作系统实际上也是一种操作形式的软件,并且能够很好的实现对于计算机操作人员进行软件和硬件的管理工作,进而为用户提供最为及时的网络服务。

3 计算机网络操作系统的特点

如果说计算机网络的用户连接到计算机网络中,那么计算机网络系统自然也就扮演二者桥梁的角色。早在计算机网络操作系统产生初期,计算机网络操作系统也就是一个相对比较简单的文件操作系统。然而正是由于这样的计算机网络操作系统不存在有一定的应用功能,那么网络内部各终端之间的相互访问能力也就会非常有限,对于网络用户来说,他们只能够进行使用一些专门的通讯应用,以及处理简单的数据传输操作,然而上述这些并不能真正意义上满足用户对于通信的需求。结合过去相关的理论研究,新时代计算机网络操作系统的特点主要集中在以下这么几个方面:

就计算机体系结构的层面来说,目前的计算机网络操作系统和传统的网络协议存在有很大程度上的区别,并且还保存当前大部分操作系统的职能,比如说对于文件的管理,对于缓冲区的管理操作,对于任务的管理,对于打印机以及磁盘等等外部设施的管理操作。

就操作系统的层面来说,大部分的计算机网络操作系统由核心管理调度的多用户共享资源的操作系统,其中涉及网络通信处理、打印机处理、磁盘处理等面向用户的处理程序,以及多用户的系统核心调度程序。

就操作系统的网络层面来说,其本身主要可以划分为星型、环型以及总线型等等多种网络表现形式。换句话说,计算机网络操作系统实际上是独立于网络拓扑结构而独立存在的。因此可以发现,为了能够最大程度上实现计算机网络的互相连接,在一般情况下计算机网络操作系统往往可以很好的实现路由功能、多种复杂的桥接。这样的话,就能够很好的把相同的以及不同的接口卡、不同协议和不同拓扑结构的网络准确的进行连接。

4 计算机网络操作系统的主要功能

至于计算机网络操作系统的主要功能,主要也就是集中在计算机网络运营中网络管理者通常会使用计算机网络操作系统向具有不同需求的用户提供各种网络服务,这样的话能够保证用户准确的接入并且使用计算机网络,进而促使交流沟通或者分享网络资源。然而新时代计算机网络操作系统的主要功能可以集中在以下这么几个方面:

多用户同时进行操作:计算机网络操作系统不仅可以为具有不同权限的用户提供管理操作,同时还能够为不同目的的用户提供管理。

支持虚拟化的科学技术:计算机网络操作系统能够很好的实现对于数据其中自有的合理分配,同时还能够进行科学化的整合。这样的话,可以很好的提高计算机的处理效率,同时还可以在某种程度上降低企业的运营成本。

兼容丰富的客户端操作系统:无论用户采用怎么样的计算机操作系统,我们都能够有效地连接并且访问计算机网络操作系统。

高容错性质:计算机网络操作系统可以说是非常稳定的,其本身并不会由于网络的硬件设备出现故障而报错,进而停止其向计算机网络的用户提供带有应用性质的服务。

支持互连异构的网络:如果说存在有不同体系结构的计算机网络要协同运行的话,那么计算机网络操作系统就能够准确平滑的将其连接起来。

5 结论

就当前社会来说,计算机网络技术正逐步朝着集成化、网络化,以及智能化的方向发展,同时还向大规模以及超大规模集成电路的不断进步,这样也在某种程度上提高了计算机的性价比以及可比性,进而促使计算机网络技术得到了更为广泛的应用。计算机网络技术的应用发展前景越来越好,因此也得到更多人的关注。与此同时,用户对于计算机网络提出更为苛刻的要求,此时我们应当不断地提升科学技术水平,进而保证计算机网络安全稳步的运行。

参考文献

[1]杜敏成.探究新一代计算机网络操作系统[J].信息与电脑(理论版),2012,12(6):44-49.

[2]郭斌.计算机网络操作系统的设计方法[J].计算机与网络,2006,16(3):99-106.

[3]蔡昂,吕春明.新一代计算机网络操作系统[J].天津职业院校联合学报,2011,05(9):212-216.

[4]李晨光.计算机网络操作系统的比较与选择[J].科技传播,2015,19(4):69-72.

操作系统论文范文6

关键词:高职高专;操作系统;教学改革

操作系统是计算机系统中最核心最基础的软件,是计算机系统的灵魂。计算机提供给用户的所有应用与服务都是在操作系统的基础上完成的。《操作系统》作为计算机学科中一门重要的承前启后的专业基础课程,其概念抽象、涉及知识面广,因此同时具有较强的理论性和实践性。为了使《操作系统》的教学目标与高职高专学校的计算机人才培养目标方向一致,适应市场经济条件下社会对计算机专业人才规格的需求,高职高专《操作系统》课程的教学应遵循“理论够用,注重实践”的原则,摆脱本科《操作系统》的教学模式,在教学模式、教学内容、实践环节、评价机制等方面进行改革。

1 教学内容改革

《操作系统》的教学内容主要包括操作系统的工作原理、组织结构、实现技术和理论算法等。要想在有限的学时中将这些内容完整的讲完是不可能的。因此应认真合理的安排适合高职高专学生的教学内容才能达到激发学生学习兴趣、消除“无用论思想”的目的。

目前看来,一部分高职高专院校的计算机应用专业、计算机网络专业、以及信息管理专业已在其人才培养计划中将《操作系统》课程的课程性质修改为选修课程。但各学校的计算机软件专业仍然将其作为一门重要的专业必修课程保留,因此本课程在教学内容、教材选择、教学模式以及评价机制等方面都应突出各专业人才培养特点。教学内容的安排可以从以下几方面考虑:

1.1 压缩原理性教学内容,加强前沿实例讲解

为了激发学生的学习兴趣,培养学生对操作系统的原理的分析能力,教学内容设置应增加实例教学的比重,适当减少理论性教学内容。目的在于让学生在学量实例的过程中就可以轻松理解操作系统是如何管理计算机系统资源的,与此同时学生也会对繁杂的基本概念有了清晰的认识和深刻的印象。

1.2 注重与相关课程的衔接

操作系统在整个计算机系统中处于核心地位,因此本课程与其他计算机课程如《程序设计语言》、《数据结构》以及《JAVA程序设计》之间都存在着或多或少的联系,教学内容方面应注意与前驱后继课程的衔接,一方面可以让学生更好的理解整个计算机体系结构,另一方面使学生充分认识其在计算机专业技术领域中的重要地位。

1.3 体现不同专业教学内容的差别

本课程在教学内容的设置上应该存在明显差异以突出不同专业特点和人才培养目标。如,对于选修课程,应该围绕操作系统的发展历史、未来趋势、实际应用等进行内容编排,目的在于教会学生如何利用软件去配置系统和解决系统常见问题等。而对于软件专业的学生,应突出各种经典算法如银行家算法、进程调度算法等部分的讲解,并设置上机时间供学生编写调试算法程序,以提高软件专业学生的编程能力和系统软件开发的综合能力。

1.4 加强实践环节提高动手能力

为了让学生更好的理解和掌握课程内容,实践教学是一个非常重要的环节,针对操作系统的教学内容和各专业学生的实际特点,实践内容可选择学生比较容易上手,又能掌握操作系统运行原理的方式,即实验带有强烈的验证色彩。

2 教材选取

作为教师教学和学生学习的重要理论依据,教材的合理选取尤为关键。《操作系统》课程的教材选择一定要遵循高职高专的教育原则,在高职高专计算机教材系列中选择理论实践紧密结合、写作方式由浅入深、循序渐进、层次清楚、步骤详尽的课本作为课程教材。除此之外,各高职高专院校还可以结合本校的学生特点和人才培养目标,组织具有一定教学经验的成员编写适合本校学生的《操作系统》理论教学材料以及相关实训手册。选择更加形象易懂、适合学生阅读的操作系统相关书籍作为参考教材,以激发他们的学习兴趣和积极性。

3 教学方式改革

3.1 教学模式改革

在教学中遵循“强调教师为主导、始终学生为主体”的原则,采用“层次模块化”的教学模式,逐步改变学生被动接受知识的局面,提高教学效果。其中,教学模式的层次划分为硬件平台层和核心层。硬件平台层是指计算机系统中的各种硬件所构成的教学模式平台层,是学习操作系统的必备基础知识。在每次讲授新课前,有必要对硬件知识进行回顾复习。核心层是层次模块化教学模式的主体,也是操作系统的核心。

3.2 教学方法改革

3.2.1 案例教学法

结合Windows、Linux等实际操作系统,构造典型的案例库,对操作系统的工作原理和各项管理功能进行讲解,使学生有直观形象的认识,摆脱对这门课空洞枯燥的印象。

3.2.2 换位思考教学法

教学过程中应摒弃为了教而教,为了学而学的思想和方法,应引导学生从普通用户、程序员以及操作系统的设计者等不同角度出发,换位思考,全面认识评价操作系统的设计目标和工作原理。

3.2.3 自学探究教学法

改变传统的以教师为主体的“灌输式”教学法,通过提供一些系统内核源程序和指导性框图来帮助学生自己分析实例操作系统中相应功能模块。

3.2.4 类比教学法

在课堂讲授中,将实际应用和生活中人们熟悉的事物与枯燥、抽象的概念理论进行类比,有助于学生直观形象的理解理论知识,激发学习兴趣。

4 课程考核方式改革

4.1 作业形式改革

学生的作业内容可根据各专业特点设置,除了完成教材课后习题外,增加课题式作业,以论文、报告或作品的形式上交。简单课题作业学生独立完成,复杂作业则需要学生组队完成。

4.2 考核形式改革

《操作系统》所涉及的知识面很宽,传统的理论考核模式不能客观全面的反映学生的知识能力和技术水平。因此,除了常规的理论考试成绩,学生平时完成的作业和上机实训的情况也应作为一部分计入期末总评成绩。

5 结束语

本文结合多年从事《操作系统》课程的教学经验,从教材选取、教学内容、教学方法和考核方式等方面提出了高职高专《操作系统》课程的教学改革方案。通过实际应用,课程教师和学生一致反映所选教材更加通俗实用,学生课堂学习气氛较以前有很大改善,更多的学生对操作系统产生了浓厚的兴趣,并且认为自己通过一学期的学习不仅理论知识更加扎实稳固,而且实践综合能力也得到了很好的锻炼和提高。

[参考文献]

[1]付明柏.专科学校操作系统理论与实训教学模式探讨[J].科技文汇,2009.

[2]李琳娜.操作系统课程教学改革研究.信息系统工程,2010:9.