引言

计算机操作系统是计算机科学领域中的核心课程,它负责管理计算机硬件资源和提供用户接口。南京邮电大学(南邮)的操作系统实验课程,由沈超教授主讲,旨在帮助学生深入理解计算机内核的运作原理。本文将带您走进南邮操作系统实验的课堂,揭开计算机内核奥秘的面纱。

实验背景

南邮操作系统实验课程概述

南邮的操作系统实验课程是计算机科学与技术专业的一门核心课程,旨在通过实验操作,使学生掌握操作系统基本原理和实现方法。沈超教授作为该课程的负责人,凭借其丰富的教学经验和深厚的专业知识,为学生们提供了一场场精彩纷呈的实验课程。

计算机内核概述

计算机内核,即操作系统内核,是操作系统的核心部分,负责管理计算机硬件资源和提供基本服务。内核的主要功能包括进程管理、内存管理、文件系统、设备驱动程序等。

实验内容

实验一:进程管理

实验目的

通过实验,使学生理解进程的概念、进程的创建、进程的调度以及进程的同步与互斥。

实验步骤

  1. 编写一个简单的进程创建程序,模拟进程的创建过程。
  2. 编写进程调度程序,实现进程的动态调度。
  3. 实现进程的同步与互斥机制,避免进程之间的冲突。

代码示例

// 简单的进程创建程序
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main() {
    printf("进程创建成功!\n");
    return 0;
}

实验二:内存管理

实验目的

通过实验,使学生理解内存管理的原理和实现方法,掌握虚拟内存和分页存储技术。

实验步骤

  1. 编写内存分配程序,实现内存的动态分配与回收。
  2. 实现分页存储技术,提高内存使用效率。

代码示例

// 内存分配程序
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

void* malloc(size_t size) {
    // 实现内存分配
    return NULL;
}

void free(void* ptr) {
    // 实现内存回收
}

实验三:文件系统

实验目的

通过实验,使学生理解文件系统的原理和实现方法,掌握文件的组织形式和存储方式。

实验步骤

  1. 编写文件创建、删除和读取程序。
  2. 实现文件系统的基本操作,如目录管理、文件权限管理等。

代码示例

// 文件创建程序
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main() {
    FILE* fp = fopen("example.txt", "w");
    if (fp == NULL) {
        perror("文件创建失败");
        return -1;
    }
    fprintf(fp, "文件内容示例\n");
    fclose(fp);
    return 0;
}

实验总结

通过南邮操作系统实验,学生们不仅掌握了操作系统的基本原理,还学会了如何将这些原理应用到实际编程中。沈超教授的实验课程,为学生打开了一扇通往计算机内核奥秘的大门,使他们在计算机科学领域取得了更加深入的认识。

结语

南邮操作系统实验课程的成功,离不开沈超教授的辛勤付出和学生的积极参与。相信在未来的日子里,更多的学生将受益于这门课程,为我国计算机科学事业贡献自己的力量。