導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫(xiě)好一篇操作系統(tǒng)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

2月底，微軟對(duì)外宣布準(zhǔn)備推出簡(jiǎn)化版Windows Server，預(yù)計(jì)兩個(gè)月內(nèi)就可能上市。據(jù)悉，該操作系統(tǒng)給用戶的體驗(yàn)將與上網(wǎng)本的操作系統(tǒng)類似（不過(guò)這是服務(wù)器版），面向那些對(duì)功能要求簡(jiǎn)單的用戶。盡管微軟沒(méi)有對(duì)此提供更多信息，但可以肯定的是，微軟一定是感受到了市場(chǎng)對(duì)這種簡(jiǎn)化版操作系統(tǒng)的需求。

事實(shí)上，給操作系統(tǒng)瘦身的呼聲存在已久。其中最突出的原因有兩個(gè)：

第一， 代碼少更容易管理也更安全。例如，Vista的開(kāi)發(fā)成本估計(jì)超過(guò)了60億美元，有近萬(wàn)名開(kāi)發(fā)人員用時(shí)5年才完成。如此龐大的隊(duì)伍開(kāi)發(fā)出來(lái)的代碼如何管理是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。

第二， 小的操作系統(tǒng)可以支持的設(shè)備種類更多，包括上網(wǎng)本、智能手機(jī)以及像iPod Touch這樣的設(shè)備。而現(xiàn)在微軟的Windows Mobile與桌面Windows是兩套不同的代碼，iPhone的操作系統(tǒng)有Mac操作系統(tǒng)的一些模塊同時(shí)也有另外廠家開(kāi)發(fā)的。這給操作系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)以及第三方應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)增添很多工作。同時(shí)，這還意味著消費(fèi)者要維護(hù)多種操作系統(tǒng)。

為了響應(yīng)用戶的需求，包括微軟、蘋(píng)果以及各種Linux商早就已經(jīng)開(kāi)始對(duì)操作系統(tǒng)進(jìn)行瘦身了。

減肥

微軟消費(fèi)者市場(chǎng)總經(jīng)理James DeBragga表示，與Vista相比，Windows 7會(huì)降低對(duì)內(nèi)存的需求，具體辦法包括減少開(kāi)機(jī)時(shí)需要啟動(dòng)服務(wù)的數(shù)量、改進(jìn)桌面窗口管理器（Desktop Windows Manager）在內(nèi)存上的消耗以及降低其他功能對(duì)內(nèi)存的需求等。“最理想的情況是，Windows 7能支持所有設(shè)備，包括小的、標(biāo)準(zhǔn)的以及臺(tái)式機(jī)。”

蘋(píng)果盡管沒(méi)有明確地說(shuō)其Mac OS X將使用更少的資源，但是，它們希望iPhone和電腦以及可能會(huì)有的上網(wǎng)本都運(yùn)行同樣的操作系統(tǒng)，自然必須降低對(duì)資源的需求。

Linux的供應(yīng)商也在對(duì)他們的Linux進(jìn)行瘦身。例如，最新的Ubuntu就已經(jīng)去掉了MySQL、CUPS (普通Unix打印服務(wù))、e-mail和LDAP功能，大小也從以前的700MB減到了200MB。Ubuntu、Novell還提供“JeOS（just enough，剛好夠用）”版本的Linux，其中只有支持應(yīng)用必需的API和功能組件。

不過(guò)，并不是每個(gè)人都認(rèn)可傳統(tǒng)操作系統(tǒng)將越來(lái)越小，有人認(rèn)為，操作系統(tǒng)裁剪的都是作用不大或者過(guò)時(shí)的功能，而新出現(xiàn)的功能又會(huì)讓操作系統(tǒng)膨脹。

擴(kuò)大勢(shì)力范圍

除了物理計(jì)算機(jī)和虛擬機(jī)需要更小的操作系統(tǒng)外，主要的操作系統(tǒng)供應(yīng)商還面臨一個(gè)新的減小操作系統(tǒng)的壓力，即支持新的設(shè)備類型，包括上網(wǎng)本、智能手機(jī)。上網(wǎng)本是個(gè)很好的例子：與普通的筆記本電腦相比，上網(wǎng)本的硬件資源受到了限制，導(dǎo)致對(duì)設(shè)備配置要求較高的Vista根本無(wú)法在上網(wǎng)本上運(yùn)行，所以到目前為止，微軟只能讓上網(wǎng)本安裝Windows XP。

由于有很多最新的移動(dòng)設(shè)備可以在那些低功耗的處理器和簡(jiǎn)化的操作系統(tǒng)上運(yùn)行。因此，最近有很多人在討論是否可以在上網(wǎng)本上安裝智能手機(jī)上使用的處理器，如ARM的CPU加上Linux的嵌入式版本，如果這樣電池將可以使用幾天而不是現(xiàn)在的幾個(gè)小時(shí)。

戴爾已經(jīng)在向這個(gè)方面努力，它的Latitude筆記本電腦引入了一種新的技術(shù)“BlackTop”，如果用戶只是想收發(fā)郵件、上網(wǎng)或者看看文檔，就不用啟動(dòng)Windows，轉(zhuǎn)而啟動(dòng)一個(gè)Linux版本的操作系統(tǒng)來(lái)完成這些工作。

智能手機(jī)（如iPhone和黑莓手機(jī)）提供了很多以前只有在計(jì)算機(jī)上才有的功能，導(dǎo)致對(duì)類似于計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)的需求增加。比如通過(guò)藍(lán)牙或者USB與手機(jī)通信的RedFly，其重量只有1.4磅，有一個(gè)8英寸的屏幕和8.3英寸的鍵盤(pán)，使用Windows Mobile操作系統(tǒng)，其最典型的工作場(chǎng)景就是打開(kāi)瀏覽器，在其中執(zhí)行一個(gè)Web 2.0的應(yīng)用。

讓位瀏覽器？

由于有不少設(shè)備完全基于瀏覽器而不再是操作系統(tǒng)運(yùn)行其程序，這讓不少人相信，操作系統(tǒng)的瘦身幅度應(yīng)該更大一些，把更多功能交給瀏覽器。

Strategy Analytics公司負(fù)責(zé)移動(dòng)業(yè)務(wù)的分析師Philippe Winthrop就持這一觀點(diǎn)。他認(rèn)為，云計(jì)算是讓?xiě)?yīng)用逐漸脫離大而全的操作系統(tǒng)，轉(zhuǎn)而依靠瀏覽器來(lái)執(zhí)行的最大動(dòng)力。例如，Palm最新手持設(shè)備操作系統(tǒng)webOS的開(kāi)發(fā)工具包（SDK），全部基于HTML、CSS、JavaScript，完全在瀏覽器中運(yùn)行，而對(duì)操作系統(tǒng)沒(méi)有什么要求。

移動(dòng)業(yè)務(wù)咨詢顧問(wèn)Tomi Rauste也同意這一觀點(diǎn)。Tomi Rauste認(rèn)為，各種Web技術(shù)大大降低了應(yīng)用整合的難度，“使用Web技術(shù)來(lái)定制用戶界面要比傳統(tǒng)的技術(shù)簡(jiǎn)單得多，因?yàn)闊o(wú)需考慮不同操作系統(tǒng)的問(wèn)題。而實(shí)際上，對(duì)于很多普通用戶來(lái)說(shuō)，一個(gè)設(shè)備只要有一個(gè)瀏覽器、網(wǎng)絡(luò)郵件收發(fā)程序、文字處理器和一個(gè)日歷就夠了。”

不過(guò)，微軟并不同意瀏覽器會(huì)取代大部分操作系統(tǒng)功能的說(shuō)法。微軟目前有多種Windows的嵌入式操作系統(tǒng)版本，包括Windows CE和嵌入式 Windows XP，硬件設(shè)計(jì)者可以根據(jù)設(shè)備來(lái)選擇所需要的組件。

DeBragga說(shuō)：“盡管普通用戶50%的時(shí)間離不開(kāi)瀏覽器，但是我們還不能說(shuō)瀏覽器適合處理所有計(jì)算機(jī)能處理的工作。”他舉了文檔編輯和視頻編輯的例子。他說(shuō)，這個(gè)工作不需要瀏覽器，但是需要功能很強(qiáng)大的操作系統(tǒng)。

DeBragga認(rèn)為，盡管操作系統(tǒng)變得越來(lái)越小，同時(shí)，越來(lái)越多的使用者使用瀏覽器，但是大操作系統(tǒng)仍然有很多顯著的優(yōu)勢(shì)是那些被裁剪后的操作系統(tǒng)無(wú)法比的。比如，iPhone上運(yùn)行的功能相當(dāng)完善的OS X，它是iPhone眾多強(qiáng)大功能的基礎(chǔ)。

篇2

【關(guān)鍵詞】Linux操作系統(tǒng) 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng) 內(nèi)核

一、Linux的產(chǎn)生

Linux是一種計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)，通常被稱為類Unix系統(tǒng)，這是因?yàn)長(zhǎng)inux和Unix有著很深的淵源。

在計(jì)算機(jī)非常昂貴的年代，只有在大學(xué)或大型企業(yè)中才能夠接觸到計(jì)算機(jī)，人們非常希望多個(gè)用戶能同時(shí)連接到一臺(tái)計(jì)算機(jī)并同時(shí)使用它。于是，計(jì)算機(jī)科學(xué)家開(kāi)始研究分時(shí)系統(tǒng)。分時(shí)系統(tǒng)是將CPU的運(yùn)行時(shí)間分為很小的時(shí)間片，多個(gè)用戶任務(wù)可以通過(guò)交替占有時(shí)間片的方式實(shí)現(xiàn)快速交互使用CPU。由于時(shí)間片是很短的一段時(shí)間，以至于每個(gè)用戶任務(wù)、每個(gè)用戶好像在獨(dú)占CPU，獨(dú)占整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。在研究人員的不懈努力下，1969年，AT&T公司貝爾實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)出了Unix系統(tǒng)。

1986年，芬蘭赫爾辛基大學(xué)的Andrew Tanenbaum教授為了給學(xué)生講授《計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)》課程，開(kāi)發(fā)出了Minix系統(tǒng)，這是Unix的一個(gè)變體。1991年，Andrew Tanenbaum教授的學(xué)生Linus Torvalds，由于對(duì)課堂上使用的Minix系統(tǒng)不太滿意，于是開(kāi)始在386 PC機(jī)上試著改進(jìn)Minix系統(tǒng)。

1991年8月，Linus Torvalds在comp.os.minix新聞組貼上了以下這段話：“你好，所有使用minix的人，我正在為386(486)AT做一個(gè)免費(fèi)的操作系統(tǒng)，只是為了愛(ài)好，……”

Linus最初為自己的這套系統(tǒng)取名為freax，他將源代碼放在了芬蘭的一個(gè)FTP站點(diǎn)上供大家下載。該站點(diǎn)的管理員認(rèn)為這個(gè)系統(tǒng)是Linus的Minix系統(tǒng)，因此建立了一個(gè)名為L(zhǎng)inux的文件夾來(lái)存放它。于是，Linus的“愛(ài)好”就成了今天微軟的頭號(hào)對(duì)手，功能強(qiáng)大且價(jià)格低廉的Linux操作系統(tǒng)。

1993年底94年初，Linux 1.0終于誕生了！

Linux1.0已經(jīng)是一個(gè)功能完備的操作系統(tǒng)，而且內(nèi)核寫(xiě)得緊湊高效，可以充分發(fā)揮硬件的性能，在4M內(nèi)存的80386機(jī)器上也表現(xiàn)得非常好，至今人們還在津津樂(lè)道于此。

Linux的 和 是一只名字叫做 的 ，Linux的是Linus Torvalds所有的。這是由于在 ，一個(gè)名字叫做William R. Della Croce的律師開(kāi)始向各個(gè)Linux商發(fā)信，聲明他擁有Linux 的所有權(quán)，并且要求各個(gè)商支付版稅，這些發(fā)行商集體進(jìn)行上訴，要求將該注冊(cè)商標(biāo)重新分配給Linus Torvalds。

二、Linux的開(kāi)發(fā)模式

Linus于1991年10月5日了Linux的第一個(gè)版本Linux 0.0.2，并在網(wǎng)絡(luò)上公布了Linux核心程序的源代碼，同時(shí)決定以GPL（大眾所有版權(quán)，又稱GUN通用公共許可證）的方式來(lái)發(fā)行傳播，也就是說(shuō)這個(gè)軟件允許任何人以任何形式進(jìn)行修改和傳播。

隨著網(wǎng)絡(luò)的日益盛行，越來(lái)越多的技術(shù)高超的程序員加入到Linux的開(kāi)發(fā)與完善中來(lái)。在這個(gè)過(guò)程中，無(wú)數(shù)的富有個(gè)性和開(kāi)創(chuàng)性的程序員在沒(méi)有計(jì)較任何酬勞的前提下，完全自發(fā)的加入到開(kāi)發(fā)行列中來(lái)。一旦一個(gè)程序員完成了其中的部分程序，他便會(huì)立即將這個(gè)程序發(fā)表，并免費(fèi)將它發(fā)給任何一個(gè)需要的人，而其他的一些程序員研究它后將會(huì)對(duì)它修正和改良，然后將它發(fā)表。這個(gè)過(guò)程周而復(fù)始，因此Linux的改進(jìn)速度是最快的，同時(shí)它的穩(wěn)定性也是非常高的。

所以，Linux并非僅由Linus一人開(kāi)發(fā)，而是由全世界幾百個(gè)程序員共同開(kāi)發(fā)的，當(dāng)然Linus為內(nèi)核定了調(diào)子。這種集市型的開(kāi)發(fā)模式促成了Linux系統(tǒng)的繁榮。可以說(shuō)，Linux完全是一個(gè)熱情、自由、開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)物。

三、Linux的發(fā)展

Linux具有良好的兼容性和可移植性。大約在1.3版本之后，Linux開(kāi)始向其他硬件平臺(tái)上移植，包括號(hào)稱最快的CPU——Digital Alpha。所以不要總把Linux與低檔硬件平系到一塊，Linux只是將硬件的性能充分發(fā)揮出來(lái)而已。Linux必將從低端應(yīng)用橫掃到高端應(yīng)用！

為了使Linux變的容易使用，Linux也有了許多版本，版實(shí)際上就是一整套完整的程序組合。現(xiàn)在已經(jīng)有許多不同的Linux發(fā)行版和各自的版本號(hào)，為了不產(chǎn)生混淆，我們先解釋一些常提到的術(shù)語(yǔ)。當(dāng)我們提到的Linux時(shí)，一般是指“Real Linux”，即內(nèi)核，是所有UNIX操作系統(tǒng)的“心臟”。但光有l(wèi)inux并不能成為一個(gè)可用的操作系統(tǒng)，還需要許多軟件包，編譯器、程序庫(kù)文件、Xwindow系統(tǒng)等等。因?yàn)榻M合方式不同，面向用戶對(duì)象不同，所以就有了許多不同的Linux發(fā)行版。

越來(lái)越多的公司在Linux上開(kāi)發(fā)商業(yè)軟件或把其他Unix平臺(tái)的軟件移植到Linux上來(lái)。如今很多IT業(yè)界的大腕IBM、Intel、Oracle、Infomix、Sysbase、Corel、Netscape、CA、Novell等都宣布支持 Linux。商家的加盟彌補(bǔ)了純自由軟件的不足和發(fā)展障礙，Linux迅速普及到廣大計(jì)算機(jī)愛(ài)好者，并且進(jìn)入商業(yè)應(yīng)用，成為打破某些公司壟斷文化圈的希望所在。

Linux是愛(ài)好者們通過(guò)Internet協(xié)同開(kāi)發(fā)出來(lái)的，當(dāng)然它的網(wǎng)絡(luò)功能十分強(qiáng)大。比如你可以通過(guò)ftp、nfs等來(lái)安裝Linux，用它來(lái)做網(wǎng)關(guān)等等。隨著Linux的發(fā)展，衍生出來(lái)的應(yīng)用恐怕出乎Linus本人最初的預(yù)料。如有人用它來(lái)做路由器，有人來(lái)做嵌入式系統(tǒng)，有人來(lái)做實(shí)時(shí)性系統(tǒng)……。常有新手問(wèn)Linux能做什么？其實(shí)它不象那些中看不中用的操作系統(tǒng)，不在于你用它能干什么，而在于你想干什么。

Linux是一個(gè)在PC機(jī)上運(yùn)行的Unix系統(tǒng)。Linux系統(tǒng)具有最新 Unix的全部功能，包括真正的多任務(wù)、虛擬存儲(chǔ)、共享庫(kù)函數(shù)、即時(shí)負(fù)載、優(yōu)越的存儲(chǔ)管理和TCP/IP、UUCP網(wǎng)絡(luò)工具等。Linux系統(tǒng)及其發(fā)展均符合Posix標(biāo)準(zhǔn)，其內(nèi)核支持Ethernet、PPP、SLIP、NFS、AX.25、IPX/SPX(Novell)、NCP(Novell)等。系統(tǒng)應(yīng)用包括tellnet、rlogin、ftp、Mail、gopher、talk、term、news(tin、trn、nn)等全套UNIX工具包。X圖形庫(kù)，包括xterm、fvwm、xxgdb、mosaic、xv、gs、xman等全部X-Win應(yīng)用工具。商業(yè)軟件有Motif、WordPerfect。中文工具已有Cxterm、celvis、cemasc、cless、hztty、cytalk、ctalk、cmail等，可以處理GB、BIG5、HZ文件。此外還有DOS模擬軟件，可以運(yùn)行DOS/Win下的軟件。

在開(kāi)始的時(shí)候，Linux只是個(gè)人狂熱愛(ài)好的一種產(chǎn)物。但是現(xiàn)在，Linux已經(jīng)成為了一種受到廣泛關(guān)注和支持的一種操作系統(tǒng)。和其他的商用Unix系統(tǒng)以及 相比，作為自由軟件的Linux具有低成本，安全性高，更加可信賴的優(yōu)勢(shì)。直到今天，Linux已經(jīng)成為一個(gè)功能完善的主流網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。

篇3

提到快速啟動(dòng)系統(tǒng)，大多數(shù)消費(fèi)者首先會(huì)想到華碩Express Gate Cloud、聯(lián)想Quick Start等知名廠商上網(wǎng)本/筆記本特有的預(yù)裝系統(tǒng)，而在廠商未提供獨(dú)有快速啟動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，不少用戶也嘗試為產(chǎn)品安裝谷歌Android系統(tǒng)以獲得便利的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用體驗(yàn)，不過(guò)鑒于硬件驅(qū)動(dòng)等原因，Android系統(tǒng)移植到X86平臺(tái)后始終存在兼容問(wèn)題。今天，Splashtop OS依靠更好的兼容性和更人性化的UI界面迅速吸引了市場(chǎng)大量關(guān)注目光。

上網(wǎng)本/筆記本用戶直接登錄Splashtop公司（前身為DeviceVM）官方網(wǎng)站或國(guó)內(nèi)大型下載網(wǎng)站，即可獲得2MB容量大小的Splashtop OS系統(tǒng)安裝程序。進(jìn)入預(yù)裝Windows系統(tǒng)的上網(wǎng)本/筆記本桌面，雙擊Splashtop OS系統(tǒng)安裝程序后，它會(huì)自動(dòng)檢測(cè)當(dāng)前上網(wǎng)本/筆記本硬件配置，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)下載完整的系統(tǒng)文件（如圖1）。筆者手中EeePC 1015PW所需安裝文件超過(guò)了300MB，頗有些意外。在整個(gè)下載和安裝過(guò)程中，用戶只需按提示點(diǎn)擊NEXT即可。在設(shè)置步驟里，Splashtop OS會(huì)提示用戶選擇是否導(dǎo)入瀏覽器書(shū)簽及WiFi設(shè)置，默認(rèn)勾選即可，對(duì)于使用Firefox瀏覽器的用戶，則需要單獨(dú)選擇默認(rèn)瀏覽器導(dǎo)入項(xiàng)（如圖2）。

按提示重啟系統(tǒng)后會(huì)看到屏幕上出現(xiàn)Windows 7和Splashtop OS兩個(gè)可選項(xiàng)，通過(guò)上下鍵選擇進(jìn)入Splashtop OS系統(tǒng)。從開(kāi)機(jī)到完整啟動(dòng)結(jié)束，不到8秒的啟動(dòng)速度讓筆者感到滿意。Splashtop OS系統(tǒng)界面十分簡(jiǎn)潔，主體便是一個(gè)瀏覽器，而醒目的微軟Bing搜索引擎標(biāo)志顯示出Splashtop OS與微軟的親密合作（微軟對(duì)搜索引擎市場(chǎng)野心不小～）。Gmail、Dropbox、Yoono Web等功能快捷鍵圖標(biāo)依次排列在搜索框下（如圖3），較大的圖標(biāo)點(diǎn)選起來(lái)相當(dāng)便捷，也包含了大多數(shù)主流網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。

進(jìn)入Splashtop OS主頁(yè)后，可以在屏幕右下角見(jiàn)到無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、音量、配置面板等圖標(biāo)，點(diǎn)擊啟動(dòng)配置面板窗口后，可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)、時(shí)間日期、屏幕等參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，值得一提的是用戶在Splashtop OS提供的環(huán)境設(shè)置選項(xiàng)中，可對(duì)上網(wǎng)本/筆記本電源模式進(jìn)行設(shè)置，可見(jiàn)考慮十分周到。未來(lái)，如能加入一些便捷的文本處理、影音播放軟件就更好了，不過(guò)據(jù)悉，最新的2.0版Splashtop OS已經(jīng)加入了對(duì)觸控操作的支持，意味著Splashtop OS系統(tǒng)未來(lái)很可能向一體機(jī)領(lǐng)域推廣。

篇4

【關(guān)鍵詞】多XP系統(tǒng)；system commander

一、引言

目前我校的實(shí)驗(yàn)室電腦系統(tǒng)安裝現(xiàn)狀如下：由于我校是文科類院校，各系部沒(méi)有建立自己的實(shí)驗(yàn)室，學(xué)校把所有的實(shí)驗(yàn)室綜合起來(lái)管理，大部分的實(shí)驗(yàn)室作為公共的實(shí)驗(yàn)室供各系部同時(shí)使用，各系部所用的教學(xué)軟件都基于windows xp的平臺(tái)。這樣每個(gè)系部都有自己特定的教學(xué)軟件要安裝使用。目前學(xué)校機(jī)房的系統(tǒng)安裝現(xiàn)狀如下：

1.所有的專業(yè)課使用同一套系統(tǒng)

2.所有的軟件安裝在同一個(gè)XP下

3.教學(xué)考試與培訓(xùn)考試也在同一個(gè)XP下

而上述系統(tǒng)模式在學(xué)校教學(xué)中造成的影響如下：

1.軟件沖突（這個(gè)是經(jīng)常發(fā)生的事：比如有些課程要使用SQL server2000而其他一些課程要使用SQL server2005，亦或是有些軟件要使用Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)的時(shí)候，就產(chǎn)生了沖突。又或者是工商系要使用金碟K3而會(huì)計(jì)系要使用用友U8，而且某些大型軟件的不同版本之間也造成軟件沖突而導(dǎo)致軟件一些模塊不能正常使用等等。以往的解決辦法只能通過(guò)教學(xué)部調(diào)課，從管理的層面進(jìn)行解決。）

2.上基礎(chǔ)課的老師覺(jué)得計(jì)算機(jī)啟動(dòng)非常的慢并且系統(tǒng)響應(yīng)速度太慢 （因?yàn)橛糜选⒔鸬却笮偷呢?cái)務(wù)軟件要使用很多的進(jìn)程，大量的占用了系統(tǒng)資源。）

3.當(dāng)我們的實(shí)驗(yàn)室要進(jìn)行一些商務(wù)類型的培訓(xùn)及考試又或者是進(jìn)行國(guó)家計(jì)算機(jī)考試時(shí)（因?yàn)檫@些考試和培訓(xùn)會(huì)對(duì)操作系統(tǒng)的安裝另有要求），則又需要重新安裝新系統(tǒng)，重新克隆機(jī)房，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

所以基于上述情況，我們?cè)O(shè)想如果能在一塊硬盤(pán)中同時(shí)安裝有幾個(gè)相互獨(dú)立的XP系統(tǒng)，那就能夠滿足不同類型的需要了。

二、原理

首先我們先來(lái)了解XP的啟動(dòng)方式：

電腦開(kāi)機(jī)自檢（BIOS）――加載硬盤(pán)主引導(dǎo)記錄（MBR）――搜索并激活系統(tǒng)引導(dǎo)文件――加載啟動(dòng)配置文件（boot.ini）――加載系統(tǒng)核心文件（winkernel）――完成啟動(dòng)

大家可以看到 ：在這個(gè)啟動(dòng)過(guò)程中，加載硬盤(pán)主引導(dǎo)記錄（MBR）便是一個(gè)關(guān)鍵的地方，因?yàn)楫?dāng)我們?yōu)橛?jì)算機(jī)安裝系統(tǒng)時(shí)，所有的操作系統(tǒng)都會(huì)在MBR上產(chǎn)生一個(gè)記錄，而這個(gè)MBR的記錄則來(lái)自電腦硬盤(pán)的活動(dòng)分區(qū)。

所以獨(dú)立多XP系統(tǒng)的的核心設(shè)想就在于：在同一塊硬盤(pán)上劃分多個(gè)主分區(qū)，在每一個(gè)主分區(qū)上都安裝一套XP系統(tǒng)，然后利用一個(gè)MBR的管理工具給MBR進(jìn)行管理，根據(jù)需要激活XP系統(tǒng)所在的主分區(qū)，從而達(dá)到每一套XP都相互獨(dú)立并且可以進(jìn)行正常的引導(dǎo)。通過(guò)這樣的方式，我們就可以在同一個(gè)硬盤(pán)上制作出多套的XP操作系統(tǒng)，每個(gè)XP系統(tǒng)之間互不影響，其中一個(gè)操作系統(tǒng)的損壞并不會(huì)影響其他的操作系統(tǒng)，當(dāng)使用其中一套系統(tǒng)的同時(shí)還可以利用活動(dòng)分區(qū)的特藏其他XP系統(tǒng)所在的安裝分區(qū)。而且每個(gè)系統(tǒng)都可以利用冰點(diǎn)或者還原精靈之類型軟件進(jìn)行保護(hù)。這樣的多操作系統(tǒng)具有很好的隔離性，相互獨(dú)立維護(hù)，也能夠很好的解決本文開(kāi)始提到的教學(xué)過(guò)程中遇到的問(wèn)題。

三、實(shí)現(xiàn)

（一）安裝準(zhǔn)備

以下為安裝系統(tǒng)要準(zhǔn)備的一些工具軟件

啟動(dòng)光盤(pán)（或者U盤(pán)）

分區(qū)工具（PQ, Diskgen等）

Ghost工具

冰點(diǎn)還原精靈

MBR 管理工具

（system commander或者Boot manager等）

（二）系統(tǒng)分區(qū)

現(xiàn)在以實(shí)驗(yàn)室80G的硬盤(pán)作為示例進(jìn)行分區(qū)：利用啟動(dòng)光盤(pán)引導(dǎo)系統(tǒng)，運(yùn)行系統(tǒng)分區(qū)工具Diskgen

1.先劃分3個(gè)主分區(qū)，1個(gè)擴(kuò)展分區(qū)。計(jì)劃在3個(gè)分區(qū)內(nèi)安裝3個(gè)獨(dú)立的XP系統(tǒng)，第一個(gè)用于基礎(chǔ)教學(xué)（安裝公共類的基本教學(xué)軟件如Office2003、Dreamweaver、Ps等等），第二個(gè)用于專業(yè)課（系部專業(yè)的教學(xué)軟件），第三個(gè)作為考試系統(tǒng)（只安裝干凈的WinXP，其他軟件在需要的時(shí)候再進(jìn)行加裝）。

2.然后在擴(kuò)展分區(qū)上再劃分3個(gè)邏輯分區(qū)，可以利用傳統(tǒng)的啟動(dòng)菜單模式在第一個(gè)邏輯分區(qū)再安裝一個(gè)XP系統(tǒng)作為擴(kuò)展（在這個(gè)系統(tǒng)下也可以安裝之前XP系統(tǒng)里有沖突的軟件）。其他兩個(gè)分區(qū)可以用來(lái)作軟件備份和教學(xué)中臨時(shí)數(shù)據(jù)的存放等等。圖示：

3.應(yīng)用分區(qū)動(dòng)作并激活第一個(gè)活動(dòng)分區(qū)，然后重啟電腦準(zhǔn)備安裝多XP系統(tǒng)。

（三）系統(tǒng)安裝

（1）先用引導(dǎo)盤(pán)重啟系統(tǒng)，打開(kāi)克隆開(kāi)具Ghost，選擇把鏡像恢復(fù)到分區(qū)。（如果之前實(shí)驗(yàn)室做有克隆鏡像的話可以直接使用，這樣就更快捷方便）這里可以看到有3個(gè)主分區(qū)和3個(gè)邏輯分區(qū)，圖示：

（2）選擇鏡像文件，把鏡像恢復(fù)到3個(gè)主分區(qū)和第1個(gè)邏輯分區(qū)（重復(fù)動(dòng)作4遍，每次恢復(fù)時(shí)要選擇不同的分區(qū)），之后可以重啟電腦。

（3）因?yàn)橹皠澐种鞣謪^(qū)的時(shí)候激活了第1個(gè)分區(qū)，所以重啟后選擇第一個(gè)分區(qū)進(jìn)入系統(tǒng)。然后安裝MBR管理工具system commander，當(dāng)安裝完成時(shí)就會(huì)提示重啟。

（4）system commander相關(guān)設(shè)置：system commander作為MBR的管理工具當(dāng)電腦啟動(dòng)后會(huì)自動(dòng)加載活動(dòng)分區(qū)上的每個(gè)XP系統(tǒng)并給出圖形引導(dǎo)介面。圖示：

這里我們可以看到有5個(gè)可引導(dǎo)的系統(tǒng)，通過(guò)設(shè)置按鈕我們可以為每個(gè)獨(dú)立XP系統(tǒng)改名、刪除A盤(pán)和光驅(qū)引導(dǎo)、并且在設(shè)置選項(xiàng)里可以設(shè)置在一定時(shí)間內(nèi)如沒(méi)選擇系統(tǒng)、電腦會(huì)進(jìn)入默認(rèn)XP、當(dāng)你使用當(dāng)前XP系統(tǒng)時(shí)隱藏其他活動(dòng)分區(qū)、以及設(shè)置不同的用戶和不同的權(quán)限等等（比如特定的專業(yè)學(xué)生只能進(jìn)入特定的系統(tǒng)這里不詳加描述）。

設(shè)置好后的引導(dǎo)介面如下圖：

（5）進(jìn)入每個(gè)獨(dú)立的XP系統(tǒng)后，如果需要保護(hù)系統(tǒng)的，可以在每個(gè)系統(tǒng)里都裝上冰點(diǎn)或者還原精靈。

（6）如果想在第3個(gè)主分區(qū)的XP系統(tǒng)內(nèi)擴(kuò)展一個(gè)XP系統(tǒng)，則可以修改第3個(gè)XP系統(tǒng)的啟動(dòng)配置文件boot.ini，在操作系統(tǒng)列表這一行可以加上

multi(0)disk(0)rdisk(0)partition（2）\WINDOWS=”Microsoft Windows XP Professional”/fastdetect

后面引號(hào)中的部分中的的內(nèi)容更改為自己需要的文字即可。比如改成“WinXP for 用友”等等。如此便可以在第3個(gè)獨(dú)立XP上再擴(kuò)展一個(gè)XP系統(tǒng)來(lái)備用。

（7）最后可以進(jìn)入系統(tǒng)屬性查看磁盤(pán)管理的狀態(tài)。圖示：

四、結(jié)束語(yǔ)

獨(dú)立多XP操作系統(tǒng)經(jīng)過(guò)新學(xué)期的運(yùn)行，達(dá)到了預(yù)期的效果，很好的解決了本文開(kāi)篇中提到的教學(xué)中所碰到的問(wèn)題。在日常的維護(hù)中也比較方便，舉例來(lái)說(shuō)：當(dāng)要更新系統(tǒng)補(bǔ)丁和病毒庫(kù)時(shí)，只需要下載升級(jí)其中的一個(gè)XP系統(tǒng)內(nèi)的文件就可以了，其他的系統(tǒng)通過(guò)修改升級(jí)路徑也可以得到快速的升級(jí)；教學(xué)過(guò)程當(dāng)中如果發(fā)現(xiàn)有的系統(tǒng)崩了，哪也很好處理――直接啟動(dòng)Ghost利用分區(qū)對(duì)拷就可以快速的恢復(fù)，當(dāng)然也可以通過(guò)鏡像恢復(fù)，即使不恢復(fù)，學(xué)生也可以利用其他的XP系統(tǒng)進(jìn)行教學(xué)實(shí)驗(yàn)。可見(jiàn)這樣的系統(tǒng)好處還是很多的。不過(guò)由于MBR長(zhǎng)度的限制，普通的分區(qū)軟件只能對(duì)一塊硬盤(pán)劃分成3個(gè)主分區(qū)和1個(gè)擴(kuò)展分區(qū)。如果想在一塊硬盤(pán)上安裝更多的獨(dú)立系統(tǒng)，勢(shì)比要尋找到更強(qiáng)的分區(qū)工具，能夠突破MBR的限制，劃分更多的主分區(qū)，通過(guò)這樣的安裝方式便可以安裝到足夠多的獨(dú)立系統(tǒng)，畢竟system commander可以支持引導(dǎo)的系統(tǒng)超過(guò)32個(gè)以上。

篇5

“江山代有才人出.各領(lǐng)數(shù)百年”，智能手機(jī)操作系統(tǒng)的天下自然也是如此。這是群雄逐鹿的戰(zhàn)國(guó)時(shí)代.前幾年無(wú)疑是Windows MoblIe與Symbian的天下.雖有Palm OS，BIackBerry等割據(jù)一方，但不足以動(dòng)搖兩強(qiáng)的霸主地位。爾后iPhone OS異軍突起.不僅從諸強(qiáng)手中掠走了不少市場(chǎng)份額，還加速了兩大帝國(guó)的瓦解。至于Linux.盡管資格甚老但早已名存實(shí)亡.直到一位名為“Android”的后生接任.方才讓人看到了希望。

開(kāi)源的魅力

Android同許多開(kāi)源系統(tǒng)一樣，基于靈活且性能強(qiáng)大的開(kāi)源Linux內(nèi)核.并針對(duì)移動(dòng)設(shè)備做了優(yōu)化修改，整個(gè)系統(tǒng)分為三層：Linux KerneI操作系統(tǒng)底層、中間件(Android Runtime)以及應(yīng)用程序框架(ADpIication Framework)。底層以Linux內(nèi)核為基礎(chǔ).只提供硬件訪問(wèn)、網(wǎng)絡(luò)和一些基本功能；中間件則提供了應(yīng)用程序的運(yùn)行環(huán)境.而最上層是谷歌提供的一些基本的應(yīng)用程序界面和窗口設(shè)計(jì)，并擁有較完善的通訊和如網(wǎng)絡(luò)瀏覽等基本應(yīng)用.這些內(nèi)容也可由各終端制造商和應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)商自行開(kāi)發(fā).從而獲得差異化的訴求.如中國(guó)移動(dòng)的Ophone就是對(duì)Android進(jìn)行定制后的效果。

Andriod基于寬松的APL(ApachePubIIc LIcense)開(kāi)源協(xié)議，該協(xié)議允許開(kāi)發(fā)者使用APL開(kāi)源代碼.但不要求必須把自己的代碼也開(kāi)放出來(lái)。這對(duì)于商業(yè)應(yīng)用至關(guān)重要.因?yàn)椴煌闹圃焐虝?huì)希望自己的手機(jī)能夠與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手差異化，如果像GPL(GNu Gene raIPublIc LIcense)那樣統(tǒng)統(tǒng)開(kāi)源的話.這種差異化就很難實(shí)現(xiàn)了。另一方面.APL在專利權(quán)方面還有一些特殊考慮.AP呵以對(duì)專利進(jìn)行申明.但不能用侵犯專利對(duì)方，可以保證開(kāi)發(fā)者之間很好的融洽性。

谷歌使用了一套很好的技巧來(lái)避免整個(gè)Andr01d陷入Linux KerneI的GPL協(xié)議范疇。一般以Linux為內(nèi)核的操作系統(tǒng)中，系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)程序往往掛載在內(nèi)核下.為此硬件廠商不得不公開(kāi)驅(qū)動(dòng)程序的源代碼，這對(duì)制造商而言相當(dāng)于泄露了硬件的參數(shù)機(jī)密.自然不愿接受。AndreId巧妙的將這部分功能移到了Linu×內(nèi)核上層的Userspace區(qū).并在Linu×內(nèi)核上開(kāi)了一個(gè)“小窗”.允許通過(guò)這個(gè)小窗實(shí)現(xiàn)對(duì)硬件的調(diào)用.這樣一來(lái).只有這個(gè)小窗需要遵循GPL的開(kāi)放源代碼協(xié)議.而制造商和第三方開(kāi)發(fā)者可以遵循寬松的APL開(kāi)源協(xié)議。

Android核心解析

平心而論.Androld的三層結(jié)構(gòu)并非獨(dú)創(chuàng).也不會(huì)因?yàn)檫@種結(jié)構(gòu)而顯得先進(jìn).其底層的Linux KerneI在許多操作系統(tǒng)中都有應(yīng)用，如摩托羅拉就有A1600等系列產(chǎn)品。除了開(kāi)源、平等.自由外，Android最令人興奮和核心的內(nèi)容來(lái)自中間件，主要包括兩部分內(nèi)容虛擬機(jī)(Dalvik virtual Machine)和函數(shù)庫(kù)。同時(shí)，這部分也定義了AndroId可以使用時(shí)下最熱門的Java語(yǔ)言進(jìn)行開(kāi)發(fā)。

虛擬機(jī)

Android使用的虛擬機(jī)并非Java的JVM.而是Dalyik executabIe指令集.簡(jiǎn)稱dex。Androld提供了個(gè)工具軟件dx.可以把Java bytecode翻譯成dex.這樣DaIvik就知道怎么執(zhí)行它了。同時(shí).它與系統(tǒng)和硬件捆綁很緊.并針對(duì)手機(jī)使用進(jìn)行了不少優(yōu)化，如減低內(nèi)存占用率、支持多任務(wù)并行、通過(guò)底層的Linux內(nèi)核來(lái)幫忙處理，這比Java為實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)運(yùn)行設(shè)計(jì)的JVM執(zhí)行效率高得多。由于每個(gè)應(yīng)用程序都在自己的虛擬機(jī)中運(yùn)行，因此整個(gè)系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性非常高.即便程序崩潰也不會(huì)殃及系統(tǒng)和其它正在運(yùn)行的應(yīng)用程序。Os下的safari瀏覽器使用的正是它。谷歌在Android中已經(jīng)集成了使用該引擎的Chrome Lite瀏覽器.當(dāng)然開(kāi)發(fā)者也可以開(kāi)發(fā)另外的瀏覽器.直接調(diào)用WebKit引擎即可。WebKit的優(yōu)點(diǎn)是效率高，版式精美且支持HTML 5等W3C標(biāo)準(zhǔn)。Surface Flinger是Android系統(tǒng)中重要的圖形顯示庫(kù).用于匯集各個(gè)應(yīng)用程序的圖形顯示輸出.然后輸送至屏幕上。

此外.還加入了對(duì)OpenGL 3D加速的支持.iPhone上華麗的3D游戲就是用的OpenGL以及硬件加速渲染；SQL№也是一大亮點(diǎn).在Android系統(tǒng)中擔(dān)當(dāng)內(nèi)容提供數(shù)據(jù)庫(kù).能對(duì)大型應(yīng)用程序和需要持久訪問(wèn)的數(shù)據(jù)訪問(wèn)構(gòu)建有序和良好的數(shù)據(jù)訪問(wèn)特性。

對(duì)于應(yīng)用程序?qū)?盡管Google宣稱所有應(yīng)用程序都是平等的.可以自由替換.但依然提供了諸多便利的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用供開(kāi)發(fā)者調(diào)用.如谷歌地圖圖片瀏覽.GmaiI等在線服務(wù)組件和完善的電話與網(wǎng)絡(luò)功能，終端制造商很容易進(jìn)行二次開(kāi)發(fā).軟件開(kāi)發(fā)商也能方便地調(diào)用這些內(nèi)置組件.從而提高開(kāi)發(fā)效率。

Android系統(tǒng)大約每半年升級(jí)一次.至今每代系統(tǒng)都以食物命名。比如1.5版叫做cuptake(紙杯蛋糕).1.6版命名為Donut{甜甜圈).2.0是Eclair(法式奶油夾心甜點(diǎn)).后續(xù)的為Flan(水果餡餅)。原計(jì)劃今年年底的2.0版已經(jīng)提前至10月底.在界面效果和內(nèi)部性能上都有所提升.MOTO Droid和索尼愛(ài)立信XPERlA x10已率先措載該系統(tǒng)。

云的力量

良好的架構(gòu)和友好的開(kāi)發(fā)環(huán)境是制造商和開(kāi)發(fā)者所歡迎的.而Android拿什么來(lái)吸引用戶的眼球呢?很顯然.既不是類似iPhone OS的華麗操作和界面，也不能是Symbian和windows Mobite的老成。Androld的目標(biāo)是移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng).希望用戶能夠體驗(yàn)到由谷歌帶來(lái)的云計(jì)算和云服務(wù)。

關(guān)于什么是云.需要了解的讀者可參閱本刊之前的報(bào)道。對(duì)And roid用戶而言，每部Andreid手機(jī)都和谷歌服務(wù)器一樣是云中的一個(gè)水分子。能夠讓Android手機(jī)加入云的是其集成的基于WebKlt引擎的瀏覽器、谷歌日歷、Gmail.谷歌地圖.SMS messenger And reld Market以及更多的在線應(yīng)用體系。

如今只需一個(gè)谷歌賬號(hào)就可以管理全部應(yīng)用。比如.通過(guò)基于WebKlt引 擎的瀏覽器可以訪問(wèn)谷歌的搜索引擎和在線辦公套件，在線存儲(chǔ)文檔數(shù)據(jù).同步谷歌日歷與Gmail郵件.獲取在線視頻.通過(guò)基站和GPs數(shù)據(jù)獲得位置信息與衛(wèi)星地圖實(shí)時(shí)交通數(shù)據(jù)，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)社交活動(dòng)等。利用移動(dòng)電話數(shù)字網(wǎng)絡(luò)作為主要的Jnternet服務(wù)提供商，云可以發(fā)展成為Android手機(jī)提供顯示服務(wù)數(shù)據(jù)的主要工具.毫無(wú)疑問(wèn).這些獨(dú)特的云計(jì)算應(yīng)用程序?qū)⑦M(jìn)一步發(fā)展，未來(lái)基于Androld系統(tǒng)的手機(jī)借助云計(jì)算或?qū)⒆兊脽o(wú)所不能，并將為用戶帶來(lái)更多元、更便宜、更快捷、更“云”的體驗(yàn)。

Android的對(duì)手們

Android出生在一個(gè)智能手機(jī)操作系統(tǒng)的“亂世”.前有微軟windowsMobila、諾基亞Symbian、RiM的黑莓.并且都是老牌.成熟且擁有絕對(duì)市場(chǎng)份額和豐富第三方應(yīng)用軟件的系統(tǒng)：新興的有如日中天的蘋(píng)果iPhone OS以及Palm破釜沉舟之作Web OS.可能還有一些正在醞釀中的后起之秀.如英特爾Mobllnd Androld是否做好了迎接這些“敵人”的準(zhǔn)備呢?

wlndows Moblle是一個(gè)強(qiáng)大的帝國(guó)，這不僅是因?yàn)槠浔澈蟮奈④浉钊~茂.其與windows系統(tǒng)的完美融合，對(duì)諸多初次使用智能手機(jī)的用戶是不錯(cuò)的選擇。不過(guò).windows MobIle結(jié)構(gòu)比較臃腫執(zhí)行效率不高的毛病始終不見(jiàn)明顯改善，最近新出的Windows MobiIe 6.5看起來(lái)也是換湯不換藥.無(wú)論在系統(tǒng)架構(gòu)和基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用上(And roid提供谷歌強(qiáng)勢(shì)的Gmail、谷歌地圖YouTubeBlogger、Picsa等多種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用)都與Andrid存在差距.相傳明年公布的Windows MobiIe 7會(huì)有全新的改變，但微軟向來(lái)以硬件殺手著稱.實(shí)際效果未必看好。

對(duì)于Symbian，S60已經(jīng)很難有大的跨越式發(fā)展。諾基亞推出的S60第五版操作系統(tǒng)并沒(méi)有獲得用戶的廣泛認(rèn)可.觸摸體驗(yàn)不理想、軟件兼容性問(wèn)題讓用戶困擾不已。事實(shí)上.諾基亞已經(jīng)在嘗試開(kāi)發(fā)另一種以Linux為基礎(chǔ)的maemo系統(tǒng).其首款機(jī)型諾基亞N900已經(jīng).但相比Androod的廠商支持度和關(guān)注程度.meamo顯然還很弱小.圍繞Ovi商店進(jìn)行的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用也很難與谷歌匹敵。

在商務(wù)應(yīng)用領(lǐng)域，BiackBerry(黑莓)是Androld的有力競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。Push maiI是BIackBerry的殺手锏.至今還沒(méi)有哪家公司創(chuàng)造出可以與之相媲美的產(chǎn)品。不過(guò)單一的產(chǎn)品或模式都容易被復(fù)制.谷歌的Gmail就很有潛力.Androld依靠谷歌的核心力量.并擁有絕對(duì)的開(kāi)發(fā)優(yōu)勢(shì).與Push mail一較高下的產(chǎn)品遲早會(huì)出現(xiàn)。

Web OS和lPhone OS也是Android的勁敵。其中.Web OS擁有足夠新穎的操作，優(yōu)秀的多任務(wù)運(yùn)行以及人性化的信息提示，但其能否重現(xiàn)輝煌關(guān)鍵在于Web Os如何對(duì)外授權(quán)，這是關(guān)乎各手機(jī)廠商利益的大問(wèn)題，畢竟Android是免費(fèi)的.將來(lái)諾基亞的開(kāi)源系統(tǒng)也會(huì)是免費(fèi)的。Palm的企業(yè)規(guī)模與谷歌、諾基亞相比小得多.不收取授權(quán)費(fèi)而只是賣終端的話，日子不一定會(huì)好過(guò).靠個(gè)人力量也很難把市場(chǎng)做大。IPhone OS是個(gè)異類.其依靠的是超前的技術(shù)和理念，蘋(píng)果這幾年的迅速發(fā)展也正是基于此。全線出擊的蘋(píng)果是否可以一直保持技術(shù)永遠(yuǎn)超前呢?這是個(gè)很難回答的問(wèn)題。

篇6

2000年操作系統(tǒng)課程的改革已經(jīng)在國(guó)內(nèi)高校逐步開(kāi)展，部分高校開(kāi)始采用國(guó)際一流的操作系統(tǒng)教材。與國(guó)際一流大學(xué)操作系統(tǒng)課程相比較，當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)操作系統(tǒng)課程存在的突出的問(wèn)題是，在操作系統(tǒng)課程教學(xué)中偏重原理，對(duì)實(shí)踐內(nèi)容缺乏關(guān)注。造成這種狀況的原因是多方面的：缺乏合適的操作系統(tǒng)實(shí)踐教材和參考資料是一個(gè)方面，另一方面是當(dāng)時(shí)普遍缺乏對(duì)主流操作系統(tǒng)代碼進(jìn)行深入研究的條件。

縱觀歷史，操作系統(tǒng)本身是一個(gè)理論與實(shí)踐結(jié)合極為緊密的學(xué)科。操作系統(tǒng)不僅要管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的所有資源，而且還要為用戶提供良好的應(yīng)用接口和編程環(huán)境。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，設(shè)計(jì)人員幾乎使用了所有的軟件設(shè)計(jì)原理和技術(shù)。如果你研究和設(shè)計(jì)過(guò)操作系統(tǒng)，那么無(wú)論是多么困難、多么復(fù)雜的軟件應(yīng)用系統(tǒng)，你也會(huì)感到游刃有余。要想成為一個(gè)出色的軟件工程師，就應(yīng)該擁有研發(fā)操作系統(tǒng)的經(jīng)歷。由于意識(shí)到操作系統(tǒng)實(shí)踐的重要性，我們一直在尋找一些能夠適合本科教學(xué)使用的操作系統(tǒng)實(shí)踐案例。我們?cè)诮M織學(xué)生進(jìn)行操作系統(tǒng)實(shí)習(xí)的過(guò)程中，使用和嘗試過(guò)多個(gè)操作系統(tǒng)，比如Little OS, RoadRunner，eCos, OSKit, Nacho等。這些操作系統(tǒng)各有特點(diǎn)，不過(guò)都不是真實(shí)的主流操作系統(tǒng)案例。

值得注意的是，真實(shí)的操作系統(tǒng)案例與教學(xué)的需要之間是存在矛盾的。從教學(xué)角度看，教師當(dāng)然希望要有基于真實(shí)操作系統(tǒng)的實(shí)習(xí)，但是真實(shí)的操作系統(tǒng)，系統(tǒng)規(guī)模大、復(fù)雜，顯然不便于教學(xué)。所以，要想在操作系統(tǒng)課程教學(xué)的過(guò)程中采用真實(shí)的操作系統(tǒng)作為案例，必須解決兩個(gè)問(wèn)題：

得到該操作系統(tǒng)的源代碼；

從便于教學(xué)出發(fā)，在該操作系統(tǒng)大量的源代碼中進(jìn)行取舍，選取真正代表該操作系統(tǒng)技術(shù)精華的源代碼部分。

采用Linux作為操作系統(tǒng)課程教學(xué)的一個(gè)真實(shí)案例，當(dāng)然是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。但是如果考慮到多數(shù)用戶的使用實(shí)際，當(dāng)代使用最廣泛、最普及的計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)是Windows 操作系統(tǒng)。如果不能在操作系統(tǒng)的教學(xué)過(guò)程中把Windows作為一個(gè)真實(shí)的案例，不能介紹Windows的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)，無(wú)論如何也是一個(gè)缺憾。

2000年8月，在由微軟亞洲研究院主辦的首屆高等院校計(jì)算機(jī)系系主任座談會(huì)上，很多系主任提出希望能有一本講解Windows操作系統(tǒng)原理的教材。2000年10月，在第六屆全國(guó)操作系統(tǒng)課程教學(xué)研討會(huì)上，許多主講操作系統(tǒng)課程的教師也提出希望更多地了解Windows內(nèi)核原理，以供教學(xué)需要。正是在這樣的大環(huán)境下，寫(xiě)作一本結(jié)合當(dāng)代Windows操作系統(tǒng)教科書(shū)的構(gòu)想產(chǎn)生了。思想的火花在微軟中國(guó)研究院（微軟亞洲研究院的前身）的支持下，很快燃成了一支火炬。

我很榮幸地加入了Windows操作系統(tǒng)教材寫(xiě)作小組，這個(gè)小組的成員還包括：清華大學(xué)計(jì)算機(jī)系的史美林、向勇、清華大學(xué)電子工程系的馬洪兵、北京航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)系的王雷、浙江大學(xué)計(jì)算機(jī)系的鄭扣根、上海交通大學(xué)計(jì)算機(jī)系的尤晉元和陳英。他們都是所在高校操作系統(tǒng)課程的主講教師，曾寫(xiě)作、編輯和翻譯出版過(guò)多本有關(guān)操作系統(tǒng)原理的教科書(shū)，而且當(dāng)時(shí)都在主持有關(guān)操作系統(tǒng)的科研工作。毫無(wú)疑問(wèn)，這個(gè)寫(xiě)作小組的陣容是相當(dāng)豪華的。

詳細(xì)的寫(xiě)作提綱出來(lái)后，困難也接踵而至。要剖析Windows操作系統(tǒng)原理，不能不了解Windows 操作系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，也不能不去閱讀Windows操作系統(tǒng)的源代碼。但是，當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)外已出版的計(jì)算機(jī)書(shū)籍和資料，包括微軟出版社出版的書(shū)籍中，沒(méi)有一本書(shū)能夠提供這方面的參考資料。怎么辦？問(wèn)題很快通過(guò)微軟中國(guó)研究院高校關(guān)系部反映到微軟公司總部。經(jīng)過(guò)微軟中國(guó)研究院的努力，在Windows開(kāi)發(fā)組工程師Dave Probert的大力支持下，微軟公司總部作出決定，授權(quán)寫(xiě)作組的老師們閱讀Windows 操作系統(tǒng)的源代碼，并提供有關(guān)Windows 操作系統(tǒng)的參考資料。這一消息讓我們感到非常高興。可是好事多磨，由于中美法律上的差異，美國(guó)微軟公司不能在中國(guó)本土向老師們提供閱讀Windows操作系統(tǒng)源代碼的條件。正當(dāng)我們?yōu)橹鄲赖臅r(shí)候，接著發(fā)生的事情超出了我們的意料：微軟公司決定，邀請(qǐng)全體寫(xiě)作組成員到微軟公司總部閱讀Windows 操作系統(tǒng)的源代碼，并由主持Windows 2000操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)的高級(jí)技術(shù)人員，向中國(guó)寫(xiě)作組專門講解Windows操作系統(tǒng)的內(nèi)部體系結(jié)構(gòu)。據(jù)微軟中國(guó)研究院介紹，這是微軟公司第一次在亞洲地區(qū)開(kāi)放Windows 操作系統(tǒng)的源代碼。他們給予我們的支持讓我們吃驚，也讓我們非常感激。

2000年4月，西雅圖風(fēng)光秀麗，景色宜人。微軟公司總部就坐落在西雅圖的雷德蒙鎮(zhèn)上。公司總部的辦公樓，一半被濃密的森林包圍著，另一半則是波光粼粼的湖泊。

寫(xiě)作組在西雅圖的工作是緊張而高效的。我們每天一半的時(shí)間用來(lái)閱讀Windows操作系統(tǒng)的源代碼，另一半時(shí)間聽(tīng)取Windows 2000設(shè)計(jì)師Dave Probert組織的講課，晚上時(shí)間則用來(lái)討論問(wèn)題或者整理技術(shù)資料。為了能夠更深入地了解內(nèi)部技術(shù)細(xì)節(jié)，上海交通大學(xué)的尤晉元老師在出行前就組織研究生專門列出有關(guān)Windows的內(nèi)部技術(shù)問(wèn)題，以便充分利用這次寶貴機(jī)會(huì)和微軟總部的技術(shù)人員進(jìn)行探討。由于工作安排上的原因，整個(gè)寫(xiě)作組的八名成員，有四位未能去西雅圖訪問(wèn)。但是他們也隨時(shí)和赴美訪問(wèn)的老師保持著熱線聯(lián)系。史美林老師當(dāng)時(shí)正在歐洲訪問(wèn)，也不斷通過(guò)電話和電子郵件關(guān)心寫(xiě)作小組工作的進(jìn)展情況。給寫(xiě)作組講課的Dave Probert，曾經(jīng)是美國(guó)Unix技術(shù)公司的主要研發(fā)人員，從事Unix操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)長(zhǎng)達(dá)二十年，對(duì)Unix系統(tǒng)有著極其深刻的認(rèn)識(shí)。目前，他是Windows內(nèi)核開(kāi)發(fā)組骨干成員。微軟公司擁有一大批像Dave Probert這樣經(jīng)驗(yàn)豐富的操作系統(tǒng)研究和設(shè)計(jì)人員，他們中有許多曾經(jīng)從事過(guò)Unix操作系統(tǒng)、DEC VAX 機(jī)操作系統(tǒng)、Sun工作站操作系統(tǒng)。

毫無(wú)疑問(wèn)，我們?cè)谖④浌究偛康挠嘘P(guān)工作，對(duì)我們團(tuán)隊(duì)以后取得的成績(jī)起到了關(guān)鍵的作用。我們先后與Dave Probert 合著了《Windows 操作系統(tǒng)原理》、《Windows 內(nèi)核實(shí)驗(yàn)教程》。真誠(chéng)的合作精神一直貫穿在我們的團(tuán)隊(duì)之中，每個(gè)人都為編寫(xiě)出優(yōu)秀教材這一目標(biāo)而努力。在形式上我們是一個(gè)地理位置分散的團(tuán)隊(duì)，但是無(wú)論每個(gè)成員在地球的哪個(gè)地方，我們始終保持著彼此之間的及時(shí)溝通和友誼。到目前，《Windows 操作系統(tǒng)原理》已經(jīng)再版發(fā)行，我們也得到了許多老師肯定的反饋，這讓我們非常開(kāi)心。

在詳細(xì)、深入地了解了Windows內(nèi)核之后，我們的團(tuán)隊(duì)針對(duì)中國(guó)高校的教學(xué)實(shí)際安排設(shè)計(jì)了一系列難度不同的操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)，真正將Windows操作系統(tǒng)引入到實(shí)際的教學(xué)環(huán)境中。通過(guò)“教育部微軟精品課程”的網(wǎng)站，教師們分享了相關(guān)的課件以及案例。為持續(xù)推廣該項(xiàng)目，微軟亞洲研究院在2008年組織了亞太區(qū)的操作系統(tǒng)研討會(huì)。在該次研討會(huì)上，我們的團(tuán)隊(duì)得以和亞太地區(qū)的操作系統(tǒng)教師交流經(jīng)驗(yàn)，分享教學(xué)案例。

篇7

平臺(tái)之間應(yīng)用擴(kuò)展的互不兼容，足以成為消費(fèi)者在進(jìn)行平臺(tái)更換時(shí)最大的麻煩與障礙。

自DOS時(shí)代開(kāi)始，微軟火箭升空式的崛起所形成對(duì)桌面操作系統(tǒng)的壟斷，造就了一個(gè)名為Windows的系統(tǒng)平臺(tái)帝國(guó)。盡管我等生活在這個(gè)帝國(guó)下的“子民”對(duì)漏洞百出、臭蟲(chóng)滿地、效率低下的Windows之抱怨一天也未停歇，也為日漸臃腫的系統(tǒng)文件夾頭痛不已，但對(duì)于Windows的依賴卻讓我們沒(méi)有做出其他選擇的勇氣：高效安全易用的Mac OS X在支持性上的欠缺，以及Linux在易用性上的不足，部令其不能成為撼動(dòng)Windows帝國(guó)根基的力量――大家看到的這些抱怨WindOWS的文字，也是在這個(gè)操作系統(tǒng)下一字字的敲擊出來(lái)的。

說(shuō)是對(duì)Windows有審美疲勞也好，還是因?yàn)閺腤indows XP到WindOWS Vista的進(jìn)化很不成功也罷，正當(dāng)我們所有人都把目光放在2009年10月底將要正式的Windows 7――承載微軟希望的最新一代操作系統(tǒng)――身上的時(shí)候，蘋(píng)果突然在8月25日宣布：三天后的8月28日，全新的Mac OS X Snow Leopard(雪豹)將問(wèn)世，這一升級(jí)版的操作系統(tǒng)將會(huì)是之前取得巨大成功的Mac OS X Leopard(豹)的延續(xù)。8月28日，比起業(yè)界普遍預(yù)測(cè)的9月初早了沒(méi)幾天，但卻足以讓信心滿滿的微軟極為不爽，這無(wú)異于擺了一道。其實(shí)讓微軟不爽的又何止蘋(píng)果和SnOW Leopard，此前微軟在搜索引擎市場(chǎng)上的勁敵Google爆出開(kāi)發(fā)操作系統(tǒng)的消息，讓多年以來(lái)“受夠了”Windows的用戶們奔走相告，頗讓微軟有點(diǎn)“世態(tài)炎涼，人心不古”的感覺(jué)。而這種發(fā)自桌面市場(chǎng)的不爽早已在手持市場(chǎng)上蔓延多時(shí)：Windows Mobile好不容易干掉了Palm，將Linux打得半死，卻又面對(duì)換了“馬甲”的Web OS和Android，再加上還有氣勢(shì)洶洶的Mac OS，和Svmbian本已達(dá)成默契的角力之勢(shì)的如意算盤(pán)還沒(méi)敲上幾天就變得零零散散。雖然Windows Mobile6.5如箭在弦，WindOWS Mobile 7也蓄勢(shì)待發(fā)，但微軟卻不得不面對(duì)未來(lái)兩者左右手互搏的麻煩境地。

說(shuō)到Symbian自然就會(huì)想到諾基亞，而想到諾基亞，自然不能不提8月24日這天提前曝光的“諾基亞上網(wǎng)本”――Booklet3G。諾基亞要出筆記本電腦已經(jīng)不是秘密了，特別是有著N800，N810這一系列基于Maemo操作系統(tǒng)的Internet Tablet產(chǎn)品之后，換換造型來(lái)個(gè)“新瓶舊酒”順理成章。但等到Booklet 3G一亮相，大家部被“冒”了，Maemo 5不見(jiàn)了蹤影，取而代之的是Atom+Windows的上網(wǎng)本“國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)”。盡管12小時(shí)續(xù)航+Ovi服務(wù)的接入讓我們嘗到了些許諾記風(fēng)味，但是這款標(biāo)準(zhǔn)的“諾基亞牌上網(wǎng)本”還是有些讓人意料之中也意料之外。其實(shí)諾基亞也是一家近來(lái)深感不爽的巨頭，一直順風(fēng)順?biāo)腟vmbian近來(lái)受到前所未有的挑戰(zhàn)，雖然目前還是智能手機(jī)市場(chǎng)當(dāng)仁不讓的第一位，但這一操作系統(tǒng)放在移動(dòng)互聯(lián)的今天已經(jīng)開(kāi)始水土不服，這個(gè)基于上世紀(jì)90年代Epoc系統(tǒng)的Svmbian到現(xiàn)在已經(jīng)擁有2000萬(wàn)行代碼，接近于WindOWS XP的代碼量，比起后起之秀們，Svmbian可能從沒(méi)想到臃腫二字會(huì)和自己扯上關(guān)系，從而在與Mac OS和Android的移動(dòng)互聯(lián)競(jìng)爭(zhēng)中開(kāi)始落于下風(fēng)。于是，諾基亞棄Symbian，轉(zhuǎn)Linux(Maemo 5)的言論甚囂塵上。雖然這位大佬對(duì)此矢口否認(rèn)但從N900用Maemo 5而不用S60 V5的舉動(dòng)，已能讓我們猜出一個(gè)大概，更何況還有諾基亞與英特爾Moblin Linux平臺(tái)之前的聯(lián)姻，都讓我們對(duì)手持操作系統(tǒng)未來(lái)可能發(fā)生的變故充滿了想象。

常言都說(shuō)“競(jìng)爭(zhēng)對(duì)消費(fèi)者來(lái)說(shuō)是件好事”，但現(xiàn)在這種從桌面延伸到手持的操作系統(tǒng)之爭(zhēng)卻讓人感覺(jué)怎一個(gè)亂字了得?最要命的是，平臺(tái)之間應(yīng)用擴(kuò)展的互不兼容，足以成為消費(fèi)者在進(jìn)行平臺(tái)更換時(shí)最大的麻煩與障礙――僅是一個(gè)Symbian V8到V9的證書(shū)升級(jí)，就讓多少消費(fèi)者煩惱不已。不得不說(shuō)，當(dāng)下以及未來(lái)一段時(shí)間，我們將不得不面臨一個(gè)操作系統(tǒng)過(guò)飽和的時(shí)代，雖說(shuō)現(xiàn)在還談不上“神仙打架，百姓遭殃”這般嚴(yán)重，但我們只希望在這個(gè)操作系統(tǒng)更替動(dòng)蕩的時(shí)段里，需要消費(fèi)者做的事越少越好，我們只需盡享不同平臺(tái)的優(yōu)異體驗(yàn)就好了。

篇8

關(guān)鍵詞：五防；防誤裝置；操作票；電腦鑰匙

1 前言

針對(duì)我局目前對(duì)“安全傳輸發(fā)射工作”的重視，我們必須確保機(jī)器“三滿”運(yùn)行，而對(duì)于變電站的工作人員來(lái)說(shuō)，就更要有高度的責(zé)任感和工作責(zé)任心，也必須要保證不間斷安全、可靠的供電。針對(duì)這一特點(diǎn)我臺(tái)采用了微機(jī)五防和機(jī)械五防相結(jié)合的五防操作系統(tǒng)來(lái)確保電力設(shè)備的安全運(yùn)行。

2 五防的含義

首先我們先了解一下電力系統(tǒng)“五防”指的是什么：

1、具有防止誤分、合斷路器；

2、防止帶負(fù)荷分、合隔離開(kāi)關(guān)；

3、防止帶電掛（合）接地線（接地開(kāi)關(guān)）；

4、防止帶接地線（接地開(kāi)關(guān)）合斷路器（隔離開(kāi)關(guān)）；

5、防止誤入帶電間隔等防誤功能

針對(duì)五防系統(tǒng)的要求我們的系統(tǒng)必須要具備以上幾個(gè)基本功能，同時(shí)最好能通過(guò)聲音告警的方式來(lái)提醒操作人，操作是否正確。電力系統(tǒng)“五防操作票系統(tǒng)”是發(fā)電廠和變電站使用的倒閘操作票的智能處理系統(tǒng)，它根據(jù)電力系統(tǒng)對(duì)倒閘操作的“五防”要求和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的狀態(tài)，按照規(guī)則進(jìn)行判斷，開(kāi)出完全實(shí)用的包括一、二次設(shè)備操作項(xiàng)目的倒閘操作票。

再讓我們來(lái)了解下微機(jī)型防誤裝置基本分類

微機(jī)型防誤裝置的基本分類見(jiàn)表1.

同時(shí)還要具備以下幾個(gè)基本條件：

1、正確模擬、生成、傳遞和執(zhí)行操作票。

2、準(zhǔn)確采集、處理和傳遞信息，不允許出現(xiàn)誤碼。

3、符合防誤程序的正常操作應(yīng)順利開(kāi)鎖且無(wú)空程序，誤操作應(yīng)閉鎖并有光、聲音或語(yǔ)音報(bào)警。聲音或語(yǔ)音報(bào)警在距音響源50cm處應(yīng)不小于45dB，光報(bào)警應(yīng)明顯可見(jiàn)。

4、具有電磁兼容性。

3 五防操作系統(tǒng)的使用介紹

下面介紹啟動(dòng)本系統(tǒng)和結(jié)束運(yùn)行

一、啟動(dòng)

雙擊桌面上的“操作票專家系統(tǒng)”快捷菜單或選擇開(kāi)始菜單中的“操作票專家系統(tǒng)”，便可啟動(dòng)本系統(tǒng)。由于系統(tǒng)配置不同，該系統(tǒng)也能在開(kāi)機(jī)后直接啟動(dòng)。

使用了總圖，那么系統(tǒng)首先顯示的是總圖，單擊總圖上某站的接線部分則進(jìn)入該站，如下圖所示：

上圖可分為三個(gè)區(qū)域，頂部為信息區(qū)，該區(qū)用來(lái)隨時(shí)顯示諸如操作票傳票及回傳情況、通訊情況等提示性信息，當(dāng)無(wú)其它信息顯示時(shí)將顯示由用戶自己確定的一行信息（一般為一次接線圖名稱）。

圖的中部為一次設(shè)備接線圖，它反映了設(shè)備的當(dāng)前狀態(tài)，當(dāng)系統(tǒng)直接與監(jiān)控系統(tǒng)相連時(shí)能夠瞬時(shí)反映設(shè)備狀態(tài)的變化情況，此時(shí)系統(tǒng)可以作為現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)視屏使用。將鼠標(biāo)移動(dòng)到接線圖上的某個(gè)設(shè)備上，系統(tǒng)會(huì)立即提示出鼠標(biāo)所指向的設(shè)備的名稱。一般來(lái)講在某一時(shí)刻只能顯示一個(gè)站的一次接線圖（嚴(yán)格說(shuō)來(lái)只能顯示一幅圖），但系統(tǒng)中各個(gè)站的數(shù)據(jù)是可以隨時(shí)刷新的，也就是說(shuō)，系統(tǒng)在顯示某個(gè)站的接線圖時(shí)可以同時(shí)接收其它站的操作票回傳或設(shè)備狀態(tài)。

圖的底部為狀態(tài)行，它用來(lái)顯示站名、登錄人、目前進(jìn)行的操作、當(dāng)前任務(wù)號(hào)、以及當(dāng)前任務(wù)的操作項(xiàng)數(shù)等信息。

運(yùn)行該系統(tǒng)后系統(tǒng)首先進(jìn)入的是“未登錄”狀態(tài)，要使用本系統(tǒng)的開(kāi)票等功能則必須用合法的用戶身份登錄。

3.1 用戶登錄

將鼠標(biāo)指向計(jì)算機(jī)屏幕的右上角，此時(shí)該區(qū)域顯示出珠海優(yōu)特公司的圖標(biāo)，單擊該圖標(biāo)，出現(xiàn)系統(tǒng)登錄和退出運(yùn)行菜單：

單擊菜單中的“用戶登錄”后便可出現(xiàn)用戶登錄窗口：

在用戶登錄窗口中選擇或直接輸入用戶名，在密碼輸入框內(nèi)輸入用戶密碼，在系統(tǒng)確認(rèn)用戶的合法身份后便可登錄到系統(tǒng)，成功登錄到系統(tǒng)后系統(tǒng)將顯示出系統(tǒng)菜單和工具條：

在登錄過(guò)程中系統(tǒng)將自動(dòng)記錄登錄人姓名及登錄時(shí)間，登錄成功后系統(tǒng)狀態(tài)行中“操作人”

欄將顯示登錄人姓名，狀態(tài)行中的“操作”欄將顯示“未選擇”，此時(shí)登錄人便可選擇進(jìn)行開(kāi)票、操作票檢索和系統(tǒng)維護(hù)等工作。

3.2 用戶退出

登錄人在完成所進(jìn)行的操作后應(yīng)及時(shí)退出，以防止他人對(duì)系統(tǒng)造成破壞，如果其它用戶需要使用本系統(tǒng)登錄用戶也應(yīng)該首先退出。單擊工具條上的按鈕或選擇菜單“退出”登錄用戶便可退出。用戶退出并不是結(jié)束系統(tǒng)的運(yùn)行，登錄用戶退出后系統(tǒng)仍然在繼續(xù)運(yùn)行，此時(shí)系統(tǒng)可視為現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備狀態(tài)的反饋屏。

將鼠標(biāo)指向計(jì)算機(jī)屏幕的右上角，此時(shí)該區(qū)域顯示出珠海優(yōu)特公司的圖標(biāo)，單擊該圖標(biāo)，出現(xiàn)系統(tǒng)登錄和退出運(yùn)行菜單，選擇菜單中的“結(jié)束運(yùn)行”即可。

3.3 開(kāi)票功能

1、開(kāi)操作票及操作票執(zhí)行過(guò)程

在第一次利用該系統(tǒng)開(kāi)票之前應(yīng)確保設(shè)備狀態(tài)與現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)一致，利用系統(tǒng)的圖形開(kāi)票功能開(kāi)出一張操作票或者調(diào)用系統(tǒng)中的一張預(yù)存票或典型票并進(jìn)行五防判斷，打印出操作票或（并）將操作票傳送到電腦鑰匙，持操作票或（及）電腦鑰匙到現(xiàn)場(chǎng)操作，操作完畢后通過(guò)電腦鑰匙回傳來(lái)改變系統(tǒng)中記憶的設(shè)備狀態(tài)。

2、圖形開(kāi)票 單擊系統(tǒng)工具條上的“圖形開(kāi)票”按鈕或選擇“操作票”菜單中的“圖形開(kāi)票”，系統(tǒng)將進(jìn)入圖形開(kāi)票狀態(tài)并立刻禁止工具條上進(jìn)入其它狀態(tài)的按鈕和系統(tǒng)菜單，此時(shí)系統(tǒng)狀態(tài)行中的操作欄顯示“圖形開(kāi)票”。如果在系統(tǒng)選項(xiàng)中設(shè)置了“圖形開(kāi)票時(shí)選擇運(yùn)行方式”的話，系統(tǒng)會(huì)首先出現(xiàn)運(yùn)行方式和任務(wù)名輸入窗口。

1）加入一次設(shè)備操作

將鼠標(biāo)指向某一設(shè)備，如果該設(shè)備符合操作條件，該設(shè)備周圍會(huì)出現(xiàn)一個(gè)邊框并將操作內(nèi)容提示出來(lái)，如果該設(shè)備的操作條件不滿足，則該設(shè)備的周圍不會(huì)有邊框出現(xiàn)，也不會(huì)出現(xiàn)操作提示。單擊該設(shè)備，如果該設(shè)備符合操作條件則該項(xiàng)操作會(huì)追加到操作票中，此時(shí)，接線圖上的設(shè)備狀態(tài)顯示成操作后的狀態(tài)，如果被單擊的設(shè)備操作條件不滿足，則會(huì)出現(xiàn)下面的窗口來(lái)說(shuō)明設(shè)備不可操作的原因，單擊窗口中的“詳細(xì)資料>>” 按鈕，則可以看到操作該設(shè)備所應(yīng)滿足的條件

2）結(jié)束圖形開(kāi)票

再次單擊工具條中的圖形開(kāi)票按扭便可完成本次圖形開(kāi)票工作，如果在本次開(kāi)票過(guò)程中開(kāi)出操作票項(xiàng)數(shù)不為零，則系統(tǒng)會(huì)顯示出如下窗口：

用戶可以通過(guò)該窗口中選擇相應(yīng)的操作。

3）傳送操作票

當(dāng)本系統(tǒng)為微機(jī)防誤閉鎖裝置時(shí)，傳送操作票是指通過(guò)通訊適配器將操作票傳送到電腦鑰匙，傳輸成功后便可拿電腦鑰匙到現(xiàn)場(chǎng)操作。

計(jì)算機(jī)通過(guò)通訊適配器向電腦鑰匙傳送操作的過(guò)程可分為兩步，第一步是將操作票傳送到通訊適配器，第二步是通訊適配器將操作票傳送到電腦鑰匙，在第一步完成之后第二步開(kāi)始之前可以通過(guò)選擇系統(tǒng)菜單“通訊”中的“通訊適配器復(fù)位”取消向電腦鑰匙傳票操作。

同時(shí)該系統(tǒng)也可在模擬屏上先對(duì)要進(jìn)行的操作進(jìn)行預(yù)演，在進(jìn)行預(yù)演的過(guò)程中同樣如果操作違背了“五防”要求系統(tǒng)也會(huì)在模擬屏上進(jìn)行提醒，這樣做可以讓對(duì)操作不熟悉的人員進(jìn)行模擬的先培訓(xùn)，再將操作的步驟傳送到電腦鑰匙上，通過(guò)電腦鑰匙再去設(shè)備前進(jìn)行操作。這樣也起到了“雙保險(xiǎn)”的作用，如果再去設(shè)備前進(jìn)行操作時(shí)發(fā)生“誤入帶電間隔”電腦鑰匙也會(huì)進(jìn)行“語(yǔ)音提示”。

4 小結(jié)

在這里我向大家介紹了我臺(tái)“五防操作系統(tǒng)”的基本組成，和操作票系統(tǒng)的簡(jiǎn)單使用，同時(shí)我們也在不斷的完善該系統(tǒng)，同時(shí)該系統(tǒng)的設(shè)備狀態(tài)是從綜合自動(dòng)化保護(hù)裝置中取樣得來(lái)的，這也就要求我們必須對(duì)綜合自動(dòng)化保護(hù)裝置即設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)要做到心中有數(shù)，雖然該系統(tǒng)可靠性很高，但我們?cè)谄綍r(shí)的工作中也不能掉以輕心，同時(shí)也要加強(qiáng)業(yè)務(wù)知識(shí)的學(xué)習(xí)。

參考文獻(xiàn)

[1]變電站值班與運(yùn)行管理 王晴 著

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關(guān)鍵詞：操作系統(tǒng)；實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目；實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

中圖分類號(hào)：G642.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1672-5913 (2007) 22-0021-04

1引言

操作系統(tǒng)課程是一門內(nèi)容豐富，包含許多概念、方法、算法的課程，解決好理論與實(shí)踐相結(jié)合的問(wèn)題是提高操作系統(tǒng)教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。例如，如果在講解同步機(jī)制前先指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)并發(fā)運(yùn)行的多線程程序，當(dāng)他們直接觀察到由于缺乏同步機(jī)制導(dǎo)致程序結(jié)果出錯(cuò)的情景，就會(huì)激發(fā)出對(duì)解決方案的學(xué)習(xí)熱情。國(guó)內(nèi)外許多大學(xué)針對(duì)操作系統(tǒng)課的實(shí)踐環(huán)節(jié)提出了豐富的多層次的實(shí)驗(yàn)方案，下面分別從實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)環(huán)境、考核方法與標(biāo)準(zhǔn)等方面進(jìn)行分析介紹。

2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

對(duì)于操作系統(tǒng)課程實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)平臺(tái)在很大程度上決定了實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容和難度以及效果，所以我們下面主要按照實(shí)驗(yàn)平臺(tái)或?qū)崿F(xiàn)層次劃分項(xiàng)目的類型。

1.1教學(xué)用操作系統(tǒng)

這類實(shí)驗(yàn)又可以分為基于模擬器的和直接運(yùn)行于裸機(jī)上的實(shí)際OS源代碼。基于模擬器的有伯克利的OPS、Toy、Nachos、MPX、OPS、上海交大開(kāi)發(fā)的MOS操作系統(tǒng)等。直接運(yùn)行于裸機(jī)上有MINIX、XINU等。基于模擬器的系統(tǒng)是面向?qū)嶒?yàn)設(shè)計(jì)的，會(huì)設(shè)置一些便于的調(diào)試與項(xiàng)目管理的特征。例如，OPS系統(tǒng)允許學(xué)生周期地查看系統(tǒng)的狀態(tài)信息，包括設(shè)備表、PCB池、事件隊(duì)列等。學(xué)生也有機(jī)會(huì)修改模擬參數(shù)[1]。OPS的項(xiàng)目產(chǎn)生器能自動(dòng)生成模板文件，包含過(guò)程頭和所需的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)聲明，只由學(xué)生完成過(guò)程體。

作為一個(gè)教學(xué)用操作系統(tǒng)，Nachos的目標(biāo)不是展示一個(gè)成功的操作系統(tǒng)，而是提供一個(gè)便于擴(kuò)展的框架。例如它的文件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了所有必要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，只是在很多方面做了一定的限制，可將實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容設(shè)置為消除某些限制。

MINIX是一個(gè)雖小但完整的教學(xué)用操作系統(tǒng)，可運(yùn)行于實(shí)際的機(jī)器硬件上。與基于模擬器上的系統(tǒng)比，它可以給學(xué)生更切實(shí)的感受。包含有3000行注釋的12000行源代碼使整個(gè)系統(tǒng)較為容易閱讀和理解，MINIX“小”到學(xué)生可以理解它的主體部分，“大”到足夠讓學(xué)生體會(huì)到一處小小的修改會(huì)影響到表面上看起來(lái)不相關(guān)的函數(shù)里。學(xué)生項(xiàng)目可以是修改調(diào)度器或增加新的文件系統(tǒng)等。但是從教學(xué)的角度看，上萬(wàn)行的代碼仍過(guò)于龐大，并且MINIX的“完整”也限制它的擴(kuò)展余地。所以近年來(lái)出現(xiàn)了面向“簡(jiǎn)單、真實(shí)、容易理解的”的雛型操作系統(tǒng)，例如瑞士ETHZ大學(xué)的Topsy、美國(guó)馬里蘭大學(xué)的GeekOS，以及北京大學(xué)的PTOS等。

除了用于操作系統(tǒng)課的教學(xué)，近年來(lái)隨著嵌入式系統(tǒng)的興起，教學(xué)類操作系統(tǒng)正由于規(guī)模小而受到越來(lái)越多的關(guān)注。

1.2通用操作系統(tǒng)內(nèi)核

由于Linux操作系統(tǒng)是開(kāi)放源碼的，所以這類實(shí)驗(yàn)通常以Linux作為目標(biāo)平臺(tái)。此類實(shí)驗(yàn)較早的提倡者是Gary Nutt［2］，他提出的一些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容被許多學(xué)校沿用、發(fā)展，在美國(guó)有10多所大學(xué)采用修改Linux內(nèi)核的實(shí)驗(yàn)［3］。分析Linux源代碼能鍛煉學(xué)生分析大型軟件代碼的能力，對(duì)高質(zhì)量代碼分析、理解的過(guò)程也同時(shí)是一個(gè)學(xué)習(xí)好的編程風(fēng)格和設(shè)計(jì)思想的過(guò)程。所以雖然它們是操作系統(tǒng)類的實(shí)驗(yàn)，但從某種程度上也是軟件工程類的實(shí)驗(yàn)。

基于Linux的修改內(nèi)核實(shí)驗(yàn)通常包含如下幾類內(nèi)容：

Linux內(nèi)核編譯與配置方法

在分析閱讀源代碼基礎(chǔ)上修改調(diào)度算法

實(shí)現(xiàn)新的同步原語(yǔ)

增加系統(tǒng)調(diào)用

增加可動(dòng)態(tài)加載模塊

驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)

1.3仿真實(shí)驗(yàn)

這類項(xiàng)目通常采取仿真實(shí)現(xiàn)操作系統(tǒng)中的一些典型技術(shù)，如進(jìn)程調(diào)度算法，但實(shí)現(xiàn)中涉及的資源和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都是虛擬的，實(shí)現(xiàn)程序并不需要對(duì)實(shí)際資源進(jìn)行真正的訪問(wèn)。國(guó)內(nèi)大多數(shù)高校都設(shè)置這類的實(shí)驗(yàn)[2]。這類實(shí)驗(yàn)不需特定的支撐平臺(tái)，教師避免了安裝和配置支撐平臺(tái)軟件的工作，學(xué)生避免了花在熟悉實(shí)驗(yàn)平臺(tái)方面的時(shí)間，通常調(diào)試也更容易一些。而且教師可選擇更廣范圍的OS概念來(lái)分配項(xiàng)目。學(xué)生可以在任意計(jì)算機(jī)上使用任意程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言來(lái)編程實(shí)現(xiàn)。

這類實(shí)驗(yàn)最大的缺點(diǎn)是通常只要求實(shí)現(xiàn)一個(gè)孤立的模塊，無(wú)法體現(xiàn)操作系統(tǒng)系統(tǒng)各模塊之間復(fù)雜的聯(lián)系，只關(guān)注于某一個(gè)功能的實(shí)現(xiàn)，實(shí)際上相當(dāng)于簡(jiǎn)化了問(wèn)題。設(shè)想一個(gè)實(shí)現(xiàn)進(jìn)程調(diào)度算法的模塊，如果只是實(shí)現(xiàn)一個(gè)單獨(dú)的調(diào)度策略，而不是像一個(gè)實(shí)際的系統(tǒng)中那樣會(huì)綜合運(yùn)用多個(gè)策略；如果簡(jiǎn)化系統(tǒng)的狀態(tài)為只是運(yùn)行與就緒；如果不考慮響應(yīng)信號(hào)會(huì)影響狀態(tài)轉(zhuǎn)換；如果系統(tǒng)調(diào)度的時(shí)機(jī)只是運(yùn)行完與時(shí)鐘中斷；如果不考慮實(shí)現(xiàn)定時(shí)喚醒機(jī)制；如果不考慮核心數(shù)據(jù)的保護(hù)等等；這樣的一個(gè)實(shí)現(xiàn)與實(shí)際系統(tǒng)中的復(fù)雜性不可同日而語(yǔ)，對(duì)輔助學(xué)習(xí)操作系統(tǒng)理論的效果很有限。

所以，為了能夠真切體會(huì)操作系統(tǒng)作為一個(gè)大型系統(tǒng)軟件的復(fù)雜性，仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容的選擇與設(shè)計(jì)很重要。我們認(rèn)為操作系統(tǒng)內(nèi)核中的底層功能模塊不適合做這類實(shí)驗(yàn)的題目，因?yàn)榭紤]到實(shí)現(xiàn)的效率，通常很難將它們孤立地設(shè)計(jì)。反之，高層功能模塊因?yàn)楸緛?lái)就設(shè)計(jì)為系統(tǒng)可靈活配置與擴(kuò)展的部分，與其他部分處于較松散的連接方式。這樣既能體會(huì)操作系統(tǒng)針對(duì)某一功能的設(shè)計(jì)思想，又避免糾纏于硬件相關(guān)的細(xì)節(jié)。例如，用戶空間的文件管理器就是這樣的項(xiàng)目[4]，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的實(shí)現(xiàn)通過(guò)系統(tǒng)調(diào)用使用內(nèi)核中文件物理組織和設(shè)備管理模塊，項(xiàng)目的內(nèi)容聚焦在文件和目錄的管理方面。

1.4系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)

系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)是指編寫(xiě)與操作系統(tǒng)緊密相關(guān)的程序，這些稱為系統(tǒng)軟件的模塊可看成是操作系統(tǒng)的部分。為了編制這些系統(tǒng)程序，需要詳細(xì)考察操作系統(tǒng)內(nèi)核提供的相關(guān)資源和服務(wù)，所以此類編程實(shí)踐能促使學(xué)生對(duì)系統(tǒng)調(diào)用和相關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的深入理解。為強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)與操作系統(tǒng)教學(xué)的緊密聯(lián)系，美國(guó)斯坦福和加州伯克利大學(xué)沒(méi)有設(shè)置單獨(dú)的操作系統(tǒng)課，而是操作系統(tǒng)和系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)課。UNIX類操作系統(tǒng)的命令解釋器的實(shí)現(xiàn)就是這類項(xiàng)目。在理論課程中只介紹命令解釋器所處的層次與功能，正好可以在實(shí)驗(yàn)中講解它的實(shí)現(xiàn)方法，使學(xué)生進(jìn)一步領(lǐng)會(huì)fork、exec、wait等系統(tǒng)調(diào)用設(shè)計(jì)上的精妙之處。

用戶空間的線程庫(kù)的實(shí)現(xiàn)也是這種實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。在理論課程中通常只介紹用戶級(jí)線程與內(nèi)核級(jí)線程的不同，而對(duì)用戶級(jí)線程怎樣在內(nèi)核不察覺(jué)的情形下進(jìn)行切換，學(xué)生往往感到困惑。通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)既可以幫助學(xué)生進(jìn)一步理解線程的概念，內(nèi)容本身也可以歸類為對(duì)內(nèi)核調(diào)度機(jī)制的仿真。怎樣既不失去仿真的“真”，又能夠控制實(shí)現(xiàn)的難度，通過(guò)提供支持庫(kù)實(shí)現(xiàn)對(duì)CPU寄存器的處理是一個(gè)比較好的方案[6]。這樣學(xué)生在實(shí)現(xiàn)線程庫(kù)時(shí)就可以不用匯編語(yǔ)言，在沒(méi)有簡(jiǎn)化問(wèn)題的前提下，只采用高級(jí)語(yǔ)言就能完成項(xiàng)目。

1.5系統(tǒng)體驗(yàn)

這類實(shí)驗(yàn)是在指定的操作系統(tǒng)下進(jìn)行，側(cè)重于系統(tǒng)的管理及應(yīng)用程序設(shè)計(jì)。與仿真實(shí)驗(yàn)一樣，項(xiàng)目?jī)?nèi)容局限在用戶空間，側(cè)重點(diǎn)在于操作系統(tǒng)的使用。這類項(xiàng)目的內(nèi)容通常有shell命令、shell程序、進(jìn)程通信、線程與同步等內(nèi)容。這類項(xiàng)目的設(shè)計(jì)目標(biāo)主要是開(kāi)發(fā)特定操作系統(tǒng)之上的高級(jí)應(yīng)用程序，這些應(yīng)用程序會(huì)充分利用操作系統(tǒng)的各種支持，是運(yùn)行效率高的應(yīng)用程序。生產(chǎn)者消費(fèi)者問(wèn)題、讀者寫(xiě)者問(wèn)題等就是這類的項(xiàng)目。在教學(xué)中，指明這類典型問(wèn)題與實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題直接的聯(lián)系，才能使學(xué)生明了這些實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)實(shí)意義，是提高學(xué)生興趣的關(guān)鍵。

3課程設(shè)置以及輔助教學(xué)環(huán)境建設(shè)

近年來(lái)，許多大學(xué)加大了操作系統(tǒng)相關(guān)課程的教學(xué)力度，例如北京大學(xué)14周的“操作系統(tǒng)實(shí)習(xí)”課在2005年以前為選修課，2005年開(kāi)始為本科生必修課。2007年起美國(guó)加州圣地亞哥大學(xué)新設(shè)置了“操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與實(shí)現(xiàn)”課，與“操作系統(tǒng)原理”和“操作系統(tǒng)實(shí)習(xí)”一起構(gòu)成了系列課程。

現(xiàn)在，開(kāi)放源碼的操作系統(tǒng)不僅僅是爭(zhēng)得了一席之地，而且成了商業(yè)產(chǎn)品的有力競(jìng)爭(zhēng)者。所以操作系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)對(duì)象也更多地轉(zhuǎn)向了此類能提供高質(zhì)量產(chǎn)品級(jí)源碼的系統(tǒng)。此類系統(tǒng)由于功能的完整，導(dǎo)致系統(tǒng)龐大不適合在虛擬機(jī)上運(yùn)行，所以許多大學(xué)都設(shè)置了專用的操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室。但是由于修改操作系統(tǒng)內(nèi)核的實(shí)驗(yàn)有可能導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰，為了避免系統(tǒng)崩潰，指導(dǎo)教師會(huì)專門指導(dǎo)編譯內(nèi)核時(shí)相關(guān)設(shè)置的方法，但是這種預(yù)防的方法是無(wú)法保證一定不會(huì)發(fā)生系統(tǒng)崩潰，而且由于修改內(nèi)核需要超級(jí)用戶的權(quán)限，這可能引起其他安全問(wèn)題。例如機(jī)器上的所有文件的所有權(quán)和完整性都可能受到威脅。這意味著相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)用計(jì)算機(jī)由于不穩(wěn)定與公開(kāi)性無(wú)法共享使用。當(dāng)系統(tǒng)無(wú)意中受到破壞時(shí)，應(yīng)當(dāng)有快速修復(fù)的方法。一個(gè)超級(jí)用戶可能有意無(wú)意地以大量發(fā)送數(shù)據(jù)包的方式影響網(wǎng)絡(luò)通信，造成拒絕服務(wù)攻擊。所以有必要研究相應(yīng)的管理方法。

一個(gè)比較全面的解決方案是這樣的[7]：

設(shè)置專人管理專用的操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室，他同時(shí)是操作系統(tǒng)課的助教。

實(shí)驗(yàn)用機(jī)通過(guò)一個(gè)服務(wù)器才能訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)，服務(wù)器上設(shè)防火墻。服務(wù)器在WPI網(wǎng)上，實(shí)驗(yàn)用機(jī)在內(nèi)網(wǎng)里。

實(shí)驗(yàn)用機(jī)的快速恢復(fù)系統(tǒng)腳本程序制成可啟動(dòng)CD。恢復(fù)方式應(yīng)有多種選項(xiàng)。

每一個(gè)實(shí)驗(yàn)組指定一臺(tái)計(jì)算機(jī)，他們有root 權(quán)限。每個(gè)機(jī)器設(shè)三類賬戶：教師賬戶，本組賬戶和客人賬戶。

為防止有人用軟盤(pán)啟動(dòng)其他組的計(jì)算機(jī)，設(shè)置BIOS使機(jī)器的啟動(dòng)順序?yàn)橛脖P(pán)、CD-ROM，并用密碼保護(hù)BIOS設(shè)置。

每個(gè)學(xué)生在服務(wù)器上設(shè)置一個(gè)賬戶，用于備份項(xiàng)目代碼以及在實(shí)驗(yàn)室以外訪問(wèn)實(shí)驗(yàn)機(jī)。

為避免通過(guò)網(wǎng)絡(luò)竊取密碼，只允許安全的方式(SSH、slogin、scp)連接服務(wù)器。

每個(gè)學(xué)生都能在其他實(shí)驗(yàn)用機(jī)上啟動(dòng)所屬機(jī)器的X會(huì)話。這樣組中多人可同時(shí)工作。

因?yàn)橄喈?dāng)部分的操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目難度大，所以師生之間、學(xué)生之間的討論、交流信息非常重要。許多課程建設(shè)了網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)教學(xué)環(huán)境以適應(yīng)這種需要，通常以學(xué)習(xí)交流論壇(BBS論壇)和新聞組的方式。

4評(píng)分方法與標(biāo)準(zhǔn)

學(xué)生獨(dú)自完成較大的項(xiàng)目有困難，應(yīng)當(dāng)組織3~4人團(tuán)隊(duì)共同完成。這樣既可以布置工作量大、難度大的項(xiàng)目，又可以鍛煉學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。團(tuán)隊(duì)中，理論強(qiáng)與動(dòng)手能力強(qiáng)的同學(xué)可以相互間學(xué)習(xí)交流，互取所長(zhǎng)。這種“團(tuán)隊(duì)協(xié)作”方式最主要的缺點(diǎn)是不容易保證評(píng)價(jià)的公正性，如果教師想鑒別出“搭車”的學(xué)生，只能通過(guò)平時(shí)的交流和設(shè)置答辯環(huán)節(jié)。有的學(xué)校采用類似民主評(píng)議的方式，讓學(xué)生相互評(píng)估對(duì)項(xiàng)目完成的貢獻(xiàn)大小。

這種當(dāng)面評(píng)價(jià)的方式也許不適合國(guó)人愛(ài)照顧面子的習(xí)慣，所以有的大學(xué)不把自評(píng)的內(nèi)容放在報(bào)告中，而是直接以郵件的形式發(fā)給教師。為實(shí)現(xiàn)評(píng)價(jià)的公正性和便于助教操作，應(yīng)給出具體的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。例如，可參考表1制作實(shí)驗(yàn)評(píng)估表。

5結(jié)論

實(shí)驗(yàn)對(duì)理解操作系統(tǒng)課的內(nèi)容很重要，有豐富的各種層次的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目與環(huán)境供教師依據(jù)學(xué)生的水平進(jìn)行選擇。如果選擇做有可能使系統(tǒng)崩潰的實(shí)驗(yàn)，應(yīng)當(dāng)有專門的實(shí)驗(yàn)室并且采取可靠的管理措施。加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中與學(xué)生的交流和對(duì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的量化評(píng)價(jià)能夠督促學(xué)生重視實(shí)驗(yàn)，獲得好的實(shí)驗(yàn)效果。

參考文獻(xiàn)

[1] William Stallings. 操作系統(tǒng)―精髓與設(shè)計(jì)原理(第五版)[M]. 北京：電子工業(yè)出版社，2006.

[2] G. Nutt. Kernel Projects for Linux. Addison-Wesley, 2001.

[3] Charles L. Anderson,Minh Nguyen.A SURVEY OF CONTEMP-

ORARY INSTRUCTIONAL OPERATING SYSTEMS FOR USE IN UNDERGRADUATE COURSES.Journal of Computing Sciences in Colleges, Volume 21, Issue 1, Pages: 183 C 190,October 2005.

[4] Gary Nutt. 操作系統(tǒng)現(xiàn)代觀點(diǎn)(原書(shū)第2版?實(shí)驗(yàn)更新版)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.

[5] David Hovemeyer. GeekOS: An Instructional Operating System for Real Hardware[EB]. /docs/.

[6] Tom Bennet. A thread implementation project supporting an operating systems course，Journal of Computing Sciences in Colleges Volume 22 ,Issue 5May 2007.

[7] Mark Claypool, David Finkel, Craig Wills. An open source laboratory for operating systems projects. ACM SIGCSE Bulletin archive Volume 33 , Issue 3, September 2001.

作者簡(jiǎn)介

劉曉燕(1963-)，女，博士，副研究員，主要研究方向： Linux 操作系統(tǒng)的研究和分析，知識(shí)工程，

張巖(1965-)，男，在職博士生，副教授。主要研究方向：生物信息學(xué)、信息集成。

通信地址：哈爾濱市南崗區(qū)西大直街92號(hào)哈爾濱工業(yè)大學(xué)318信箱150001

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關(guān)鍵詞：操作系統(tǒng)；實(shí)踐教學(xué)；實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1672-5913 (2007) 20-0008-03

1引言

操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)課程，其教學(xué)目的使學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)各種資源管理的原理和機(jī)制，建立起關(guān)于操作系統(tǒng)如何工作的理論知識(shí)基礎(chǔ)。但操作系統(tǒng)同時(shí)也是學(xué)生們認(rèn)為比較難學(xué)的專業(yè)課程之一。其原因有二：一是操作系統(tǒng)課程講述的是計(jì)算機(jī)資源管理的原理和機(jī)制，其中包含了許多抽象的概念和算法；二是操作系統(tǒng)作為最底層的核心軟件，深藏于“用戶界面”之下，學(xué)生們難以找到學(xué)習(xí)內(nèi)容的參照對(duì)象。因此，操作系統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)作為教學(xué)輔助環(huán)節(jié)十分重要，它的作用在于通過(guò)動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生解決從抽象理論到具體對(duì)象的認(rèn)識(shí)問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力。

與程序設(shè)計(jì)、編譯原理和數(shù)據(jù)庫(kù)等軟件課程的實(shí)踐教學(xué)相比，操作系統(tǒng)課程的實(shí)踐教學(xué)有其特殊的地方。前者可以通過(guò)實(shí)現(xiàn)一個(gè)小型的應(yīng)用程序或簡(jiǎn)化的編譯器、數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)完成實(shí)踐教學(xué)，而后者不能這樣做。因?yàn)椴僮飨到y(tǒng)不僅與硬件平臺(tái)密切相關(guān)，而且內(nèi)部結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，即使讓學(xué)生實(shí)現(xiàn)一個(gè)最簡(jiǎn)單的操作系統(tǒng)也是不現(xiàn)實(shí)的。近年來(lái)，我們以開(kāi)源的Linux操作系統(tǒng)和WMware虛擬機(jī)作為實(shí)踐平臺(tái)，針對(duì)不同的教學(xué)對(duì)象和教學(xué)要求，精心設(shè)計(jì)了多種方式的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，在操作系統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)上做了一些有益的探索。本文首先分析操作系統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)的目標(biāo)，然后說(shuō)明如何具體設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

2實(shí)踐教學(xué)目標(biāo)

我們認(rèn)為，操作系統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)作為輔助教學(xué)環(huán)節(jié)，有兩個(gè)主要目標(biāo)。

(1) 幫助學(xué)生理解操作系統(tǒng)的基本概念、原理和機(jī)制

操作系統(tǒng)包含了許多抽象的基本概念如進(jìn)程、線程和虛存，也包含了復(fù)雜的資源管理算法和機(jī)制，如進(jìn)程調(diào)度和頁(yè)式存儲(chǔ)管理。這些知識(shí)對(duì)于本科學(xué)生而言是比較難以理解的，因?yàn)樗麄兤綍r(shí)使用的是操作系統(tǒng)的用戶界面，很少也很難窺視到操作系統(tǒng)的內(nèi)部。操作系統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)應(yīng)該讓學(xué)生了解一個(gè)真實(shí)操作系統(tǒng)的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)，從而幫助學(xué)生更好地理解操作系統(tǒng)的基本概念、原理和機(jī)制。

我們采用開(kāi)源的Linux操作系統(tǒng)作為實(shí)踐教學(xué)的教材，指導(dǎo)學(xué)生閱讀和分析Linux的部分源碼，將學(xué)生帶入一個(gè)真實(shí)而復(fù)雜的操作系統(tǒng)內(nèi)部世界。在閱讀和分析源碼的過(guò)程中，學(xué)生能夠了解抽象的進(jìn)程和線程所對(duì)應(yīng)的具體數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，了解進(jìn)程調(diào)度算法的實(shí)現(xiàn)過(guò)程，并應(yīng)用所學(xué)的操作系統(tǒng)原理知識(shí)分析和討論Linux的調(diào)度策略。另外，我們要求學(xué)生在做每項(xiàng)實(shí)驗(yàn)前自學(xué)Linux操作系統(tǒng)的相關(guān)知識(shí)，使學(xué)生清楚地看到操作系統(tǒng)的原理知識(shí)是如何體現(xiàn)在一個(gè)實(shí)際系統(tǒng)中的。

(2) 培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用操作系統(tǒng)知識(shí)的能力

操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的核心軟件，從事計(jì)算機(jī)行業(yè)的專業(yè)人員都需要操作系統(tǒng)的原理知識(shí)，但他們擔(dān)任的角色不同，面臨的問(wèn)題就不同，因而所具備的操作系統(tǒng)知識(shí)的應(yīng)用能力也不同。系統(tǒng)管理員需要根據(jù)操作系統(tǒng)知識(shí)和用戶的需求，合理地配置系統(tǒng)資源，需要及時(shí)了解系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，調(diào)整資源管理策略，使系統(tǒng)性能達(dá)到最佳；系統(tǒng)程序員需要詳細(xì)了解操作系統(tǒng)的內(nèi)核結(jié)構(gòu)、資源管理機(jī)制和功能模塊接口，為操作系統(tǒng)添加新功能或編寫(xiě)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序；應(yīng)用程序員則需要正確理解操作系統(tǒng)的功能和資源管理策略，編寫(xiě)出高效率且安全的應(yīng)用軟件。操作系統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)必須考慮到上述不同能力培養(yǎng)的特點(diǎn)，以滿足學(xué)生未來(lái)任職需要。

我們以開(kāi)源的Linux操作系統(tǒng)和WMware虛擬機(jī)作為實(shí)踐平臺(tái)，精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，從多個(gè)方面培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用操作系統(tǒng)知識(shí)的能力。例如，學(xué)習(xí)使用Linux的proc文件系統(tǒng)，對(duì)內(nèi)核運(yùn)行狀態(tài)、資源管理狀態(tài)和進(jìn)程運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行動(dòng)態(tài)查詢；學(xué)習(xí)Linux的系統(tǒng)調(diào)用機(jī)制和內(nèi)核模塊動(dòng)態(tài)加載機(jī)制，掌握為操作系統(tǒng)添加新功能的方法和過(guò)程；編寫(xiě)進(jìn)程通信應(yīng)用程序，掌握各種進(jìn)程通信、同步互斥機(jī)制的特點(diǎn)和使用方法。

3實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)

我們?cè)谏鲜龅膶?shí)踐教學(xué)目標(biāo)的指導(dǎo)下，設(shè)計(jì)了多個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，內(nèi)容涵蓋了操作系統(tǒng)的主要知識(shí)點(diǎn)，包括用戶界面、進(jìn)程通信、proc文件系統(tǒng)、系統(tǒng)調(diào)用機(jī)制、進(jìn)程調(diào)度、內(nèi)核同步互斥機(jī)制、驅(qū)動(dòng)程序接口等。考慮到學(xué)生的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)背景，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的安排從簡(jiǎn)到難，從依靠指導(dǎo)到自主設(shè)計(jì)。除必做的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目外，還設(shè)計(jì)了選做的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，為有能力的同學(xué)提供更多的學(xué)習(xí)空間。下面分別介紹我們?cè)O(shè)計(jì)的九個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。其中，前三個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目是為應(yīng)用程序員和系統(tǒng)管理員設(shè)計(jì)的，使學(xué)生掌握如何使用操作系統(tǒng)的命令界面、進(jìn)程機(jī)制和系統(tǒng)性能管理工具；第4個(gè)實(shí)驗(yàn)安排學(xué)生閱讀和分析源碼，理解操作系統(tǒng)原理在實(shí)際系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn)過(guò)程；后五個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目是為系統(tǒng)程序員設(shè)計(jì)的，讓學(xué)生體驗(yàn)操作系統(tǒng)內(nèi)核編程的全過(guò)程。

(1)Linux命令界面及shell編程

該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的目的是學(xué)習(xí)使用操作系統(tǒng)的命令用戶界面。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是：了解和使用Linux的常用命令，包括如何使用聯(lián)機(jī)幫助手冊(cè)和管道線命令；學(xué)習(xí)使用命令程序語(yǔ)言shell進(jìn)行簡(jiǎn)單的編程，從而理解命令解釋程序的工作過(guò)程。由于學(xué)生平時(shí)使用的是windows的圖形用戶界面，面對(duì)Linux的命令界面感到很陌生。所以，我們先給學(xué)生一個(gè)shell例子程序，讓學(xué)生按照說(shuō)明步驟上機(jī)運(yùn)行該程序，然后要求學(xué)生參照此程序?qū)崿F(xiàn)一個(gè)應(yīng)用管道線的shell程序。

(2) 進(jìn)程間通信

該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的目的是加強(qiáng)學(xué)生對(duì)進(jìn)程概念的理解，使學(xué)生掌握不同的進(jìn)程通信和同步互斥機(jī)制的特點(diǎn)和使用方法。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是：設(shè)計(jì)應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)父、子進(jìn)程之間的數(shù)據(jù)交換，可采用各種方法實(shí)現(xiàn)父子進(jìn)程之間的通信(共享區(qū)、文件、消息傳遞、管道文件)和同步互斥控制(信號(hào)量、信號(hào))。

(3) 使用proc文件系統(tǒng)

該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的目的是學(xué)習(xí)如何使用Linux的proc文件系統(tǒng)，對(duì)內(nèi)核運(yùn)行狀態(tài)、資源管理狀態(tài)和進(jìn)程運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行動(dòng)態(tài)查詢。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有：先通過(guò)課堂講授讓學(xué)生了解proc文件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想、工作原理和組織結(jié)構(gòu)，然后要求學(xué)生利用proc文件系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)明操作系統(tǒng)或進(jìn)程的某些特性。例如，利用/proc/stat中的數(shù)據(jù)顯示CPU的使用情況――系統(tǒng)利用率和用戶利用率；利用/proc/intr中的數(shù)據(jù)顯示內(nèi)存容量對(duì)缺頁(yè)異常次數(shù)的影響。

(4) 分析進(jìn)程調(diào)度算法和策略

該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的目的是幫助學(xué)生深入理解進(jìn)程調(diào)度過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生分析和研究問(wèn)題的能力。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是：閱讀和理解Linux的進(jìn)程調(diào)度函數(shù)schedule()、進(jìn)程數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)task_struct等內(nèi)核源碼，分析和研究Linux的進(jìn)程調(diào)度算法和策略，寫(xiě)出研究論文。要求學(xué)生在論文中討論以下問(wèn)題：進(jìn)程調(diào)度隊(duì)列是如何組織的；如何實(shí)現(xiàn)三種調(diào)度類型(SCHED_FIFO, SCHED_RR, SCHED_OHTER)；進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)是如何定義和動(dòng)態(tài)變化的；如何決定時(shí)間片的大小以及它與優(yōu)先級(jí)的關(guān)系；對(duì)實(shí)時(shí)進(jìn)程和多CPU的支持；評(píng)價(jià)Linux的調(diào)度策略并提出改進(jìn)意見(jiàn)。

(5)Linux內(nèi)核編譯

該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的目的是學(xué)習(xí)如何生成新內(nèi)核，為后面進(jìn)行操作系統(tǒng)內(nèi)核編程的實(shí)驗(yàn)做準(zhǔn)備。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有：學(xué)習(xí)如何下載和解壓源碼，了解Linux內(nèi)核源碼的組織結(jié)構(gòu)，學(xué)習(xí)配置、編譯、安裝和啟動(dòng)Linux新內(nèi)核的全部過(guò)程。

(6) 添加系統(tǒng)調(diào)用

該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的目的是讓學(xué)生理解操作系統(tǒng)的重要機(jī)制――系統(tǒng)調(diào)用機(jī)制的工作過(guò)程，學(xué)習(xí)如何添加系統(tǒng)調(diào)用。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是：閱讀源碼文件，分析系統(tǒng)調(diào)用表等內(nèi)核數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；實(shí)現(xiàn)新的系統(tǒng)調(diào)用函數(shù)，添加新的系統(tǒng)調(diào)用，編譯和生成新內(nèi)核；編寫(xiě)應(yīng)用程序，驗(yàn)證新系統(tǒng)調(diào)用的功能。

(7) 加載內(nèi)核模塊

該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的目的是學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)增加內(nèi)核功能的方法。內(nèi)核模塊動(dòng)態(tài)加載/卸載是操作系統(tǒng)的另一重要機(jī)制，它使得用戶不僅能動(dòng)態(tài)裁剪內(nèi)核功能，還能通過(guò)自己編寫(xiě)內(nèi)核模塊或使用第三方軟件來(lái)動(dòng)態(tài)增加內(nèi)核功能。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有：首先通過(guò)課堂講授讓學(xué)生了解Linux模塊機(jī)制的工作原理、模塊的編程和編譯方法，然后要求學(xué)生采用內(nèi)核模塊編程方法，為proc文件系統(tǒng)添加一個(gè)新文件。在該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生不僅要學(xué)習(xí)內(nèi)核模塊的編程、編譯、加載和卸載全過(guò)程，還需要查找資料和閱讀源碼，搞清楚proc文件系統(tǒng)中關(guān)于創(chuàng)建文件、讀/寫(xiě)文件和刪除文件的函數(shù)接口，以此鍛煉學(xué)生的自主動(dòng)手的能力。

(8) 實(shí)現(xiàn)同步事件原語(yǔ)

該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的目的是學(xué)習(xí)如何實(shí)現(xiàn)同步互斥機(jī)制。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是，實(shí)現(xiàn)一組同步事件原語(yǔ)：能夠使多個(gè)進(jìn)程阻塞在某個(gè)特定的事件上，直到另一個(gè)進(jìn)程產(chǎn)生該事件，從而喚醒所有在此事件上阻塞的進(jìn)程。這是一項(xiàng)綜合的復(fù)雜實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)者需要分析清楚同步事件原語(yǔ)的語(yǔ)義以及進(jìn)程同步過(guò)程中的所有細(xì)節(jié)問(wèn)題，正確設(shè)計(jì)同步事件的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)調(diào)用原型，分析Linux源碼中關(guān)于進(jìn)程等待隊(duì)列和內(nèi)核信號(hào)量的相關(guān)函數(shù)，并利用這些函數(shù)實(shí)現(xiàn)同步事件原語(yǔ)的系統(tǒng)調(diào)用。然后，采用內(nèi)核模塊方法將新的系統(tǒng)調(diào)用添加到Linux內(nèi)核中，并通過(guò)應(yīng)用程序驗(yàn)證其正確性。

(9) 實(shí)現(xiàn)虛擬管道設(shè)備

該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的目的是學(xué)習(xí)如何編寫(xiě)驅(qū)動(dòng)程序。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是：使用內(nèi)存區(qū)(例如2048字節(jié))實(shí)現(xiàn)一個(gè)虛擬的字符管道設(shè)備：允許多個(gè)進(jìn)程向管道寫(xiě)入數(shù)據(jù)，也允許多個(gè)進(jìn)程從管道讀出數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)的寫(xiě)入順序與讀出順序是一致的。這也是一項(xiàng)綜合的復(fù)雜實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)者需要分析研究讀/寫(xiě)管道設(shè)備過(guò)程中的同步互斥問(wèn)題，利用內(nèi)核信號(hào)量函數(shù)和進(jìn)程阻塞/喚醒函數(shù)解決同步互斥問(wèn)題；分析研究Linux的字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序接口，學(xué)習(xí)如何編寫(xiě)和注冊(cè)驅(qū)動(dòng)程序的接口函數(shù)以及如何建立Linux設(shè)備文件。然后，采用內(nèi)核模塊方法將新功能添加到Linux內(nèi)核中，并通過(guò)應(yīng)用程序驗(yàn)證其正確性。

4結(jié)束語(yǔ)

操作系統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)應(yīng)該為學(xué)生提供一個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)境，使學(xué)生能夠觸摸真實(shí)的操作系統(tǒng)內(nèi)核，從而更好地理解操作系統(tǒng)的基本概念、原理和機(jī)制；使學(xué)生能夠親身體驗(yàn)操作系統(tǒng)功能的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用操作系統(tǒng)知識(shí)的能力。我們?cè)诓僮飨到y(tǒng)實(shí)踐教學(xué)中做了一些有益的工作，教學(xué)效果也不錯(cuò)，但還存在一些問(wèn)題有待于進(jìn)一步研究和探索。例如，如何與課堂教學(xué)互補(bǔ)，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)操作系統(tǒng)的興趣；如何通過(guò)構(gòu)建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)將操作系統(tǒng)中更多的內(nèi)核機(jī)制(中斷機(jī)制、內(nèi)存管理機(jī)制等)呈現(xiàn)給學(xué)生；如何設(shè)計(jì)更為實(shí)用的、學(xué)生自主性更強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，等等。

參考文獻(xiàn)

[1] 羅宇. 操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.

[2] 陳莉君. 深入理解Linux內(nèi)核[M]. 北京：中國(guó)電力出版社，2004.

[3] 李善平. 邊學(xué)邊干―Linux內(nèi)核指導(dǎo)[M]. 浙江大學(xué)出版社，2002.

作者簡(jiǎn)介